초코볼의 inside Tech

지금까지 ADS-B 통신을 이용한 한공기 추적 서비스에 참여하고 있습니다.

관련된 내용은 아래 글들을 참고해 주세요.

* Hardware | PiAware 로 항공기 추적하기
    - https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-PiAware-FlightAware

* Hardware | Flight Feeder 를 신청해 보자
    - https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-FlightFeeder-apply

* Hardware | RadarBox24 신청부터 설치까지
    - https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-RadarBox24-apply-and-deploy

* Hardware | planefinder unboxing
    - https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-planefinder-unboxing

* Hardware | 전파를 copy 해주는 Multicoupler
    - https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-active-splitter-Multicoupler

* Hardware | VX-8D transceiver 간단 사용기
    - https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-VX8D-transceiver-simple-usage

이번 글은, 항공기 관련 ABS-D 스테이션을 설치하는 시리즈 마지막 글 되겠습니다.

1. 신청

Flightrader24 는 거의 9년 전부터 iOS 용으로 유료 결제하여 사용하고 있었습니다.

iPhone 의 카메라로 하늘을 보면 근처를 지나가는 비행기의 정보를 보여 줍니다. 안드로이드용도 물론 있습니다.

비행기 좋아하는 저로서는 바로 구매하여 사용하고 있었죠.

Flightradar24 | Flight Tracker

- https://apps.apple.com/us/app/flightradar24-flight-tracker/id382233851

이 서비스를 위해 실시간 비행기들 좌표를 보유하고 있어야 하는데,

이 회사도 비행기 신호를 잡는 ADS-B 기기를 무료 대여해 주는 댓가로, 해당 유저로부터 오는 신호를 분석하여 전 세계 비행기 데이터를 수집하고 있습니다.

당연히 무료 기기 대여 서비스를 신청 했습니다.

그치만, 적절한 위치가 아니라며, 무려 1년 반 동안 거절 당해 왔습니다.

간절히 원했던 것이라, 때때로 생각이 나면 무료 기기를 신청 했더랬습니다.

엇!!!!! 그러던 작년 말의 크리스마스 쯤, 위치 선정 심사를 위한 추가 정보 요청이 있었습니다.

이 스탭까지 진행된 것은 처음이었던 지라, 느낌이 좋았습니다.

Our_Receiver.pdf

Installation guide Skyv2.0.pdf

두둥!!!! 약 3주일 후, 최종 심사가 완료되었고, 무료 기기 대여 대상으로 선정되었다고 연락이 왔네요.

으아아아아아아~! 드디어~!!!! 2020년 시작이 좋네요!

2. 도착

승인이 떨어진 후, 약 10일 후에 기기 발송 메일이 오고 배송이 시작되었습니다.

승인까지 1년 반이 걸렸지만, 배송은 1주일도 걸리지 않았습니다.

기기는 스웨덴의 스톡홀름에서 출발해서 5일만에 도착했네요.

DHL 을 통해 문제 없이 배송되었습니다.

3. 구성품

박스를 까니, 스웨덴의 스톡홀름 냄새가 납니다. 킁킁.

여타 서비스들 처럼, 신호 잡는 안테나와 케이블, GPS, 본체, 그리고 인터넷과 전원 어뎁터가 들어 있습니다.

신호는 기존 안테나와 splitter 를 위해 공유할 예정이므로, 사용하지 않는 안테나와 케이블이 쌓여 갑니다.

GPS 는 가지고 있던 것 보다 괜찮은 제품으로 보입니다.

전원 어뎀터는 5V / 2.5A 로, 라즈베리파이용으로 만들어진 제품이네요. micro USB 규격 입니다.

근래에 출시된 라즈베리파이 4 B 용은 C-type 인데, 이건 micro USB 이므로 이전 제품용으로 생산된 것이군요.

안테나와 고정구.

안테나 결합부가 묵직하고, 통 알루미늄으로 되어 있어서, 내구성이 좋아 보입니다.

사용하지는 않겠지만... 아니지, 기존것과 바꿔볼까?

제품 설명은 SCO 1.09-4 / Omnidirection Antenna / 1090 MHz 등이 표시되어 있습니다.

핵심이 되는 본체 입니다.

뽁뽁이 포장으로 잘 쌓여서 도착.

밑면 입니다. ADS-B / Mode S Receiver 라고 되어 있습니다.

뒷 면입니다. "DESIGNED AND MANUFACTURED IN SWEDEN" 문구가 멋있습니다.

윗 면입니다. flightradar24 !!!

특이하게 LCD 창이 달려 있습니다. 오른쪽 버튼을 눌러도 반응은 없습니다.

4. 기기 내부

당연하게도 기기 내부가 궁금하여 분해해 봤습니다.

2인치 SPI TFT LCD 가 장착되어 있습니다. 사용법은 모르겠지만, 버튼들도 뭔가 기능을 하는 듯 하네요.

앞뒤 나사를 모두 분해하면 본체가 빠져 나옵니다.

본체 MCU 는 ALTERA 사의 Cyclone IV 입니다.

cyclone4-handbook.zip

사양을 보면, 딱 적당한 정도의 성능을 지닌 것 같습니다.

Cyclone IV E 의 위치는 LCD 쪽에 자리잡고 있습니다.

USB 와 Ethernet 을 관장하는 SMSC 의 LAN9512i-JZX 를 사용했습니다.

9512db.pdf

SMSC 는 RJ45 Jack 부분에 자리하고 있습니다.

그 옆에 GPS (GNSS) 신호 처리용 칩인 AirPrime 사의 XM1110 이 달려 있습니다.

XM1110.pdf

본체 바닥면에는 Raspberry Pi Compute Module 3 !!! 가 있습니다.

rpi_DATA_CM_3p0.pdf

그렇겠죠... OS 를 올리고 software 를 돌리려면 linux 인데, 개발 쉬운 라즈베리파이를 사용하지 않을 이유가 없습니다.

사용된 MCU 는 BROADCOM 사의 BCM2837 입니다.

BCM2837-ARM-Peripherals.pdf

성능은 a quad-core ARM Cortex A53 (ARMv8) cluster 에 1.2GHz 로 동작합니다.

뒷면은 1GB RAM 과 4GB eMMC Flash 가 달려 있습니다. (다만 eMMC flash 는 2GB 일 가능성이 높음 - 내부 모니터용 페이지 확인)

5. 추가 부품 - Splitter

ADS-B 의 1090 MHz 신호는, 기존 설치된 안테나에서 나오는 신호를 4 way active multicoupler 를 통해 받으면 됩니다.

그렇지만, GPS 신호는 splitter 가 없어서 copy 를 못하고, planefinder 만 사용하고 있습니다.

GPS 신호도 copy 받아야 하므로, GPS 용 splitter / divider / coupler 가 필요하네요.

GPS 신호가 1,250 MHz 대역이므로, 아래 기기면 충분 할 것 같습니다.

* 4-Way SMA Power Divider GSM CDMA 3G Signal Booster Splitter 380-2500MHz SMA Female Signal Repeater Divider RF SMA Connector

- https://www.aliexpress.com/item/32883146329.htm

단, 이번 코로나 사태로 인하여 중국에서 물건이 오지 않습니다. 취소 됨. 다른 업자 두 곳도 마찬가지 취소됨.

* RF Microwave Power Divider Splitter 2-Way Combiner 100-2700MHz 20dB

- https://www.ebay.com/itm/RF-Microwave-Power-Divider-Splitter-2-Way-Combiner-100-2700MHz-20dB/184084749329

한 달을 기다렸건만, seller 로부터 일방적으로 cancel. 그럴꺼면 미리 취소 해달라고!

결국 planefinder 에서 사용하던 GPS 선을 이용하고 있습니다.

6. 추가 부품 - SMA pig tail cable

GPS splitter 를 위해 구매.

* ALLiSHOP SMA Male To SMA male RG316 cable assembly Jumper Pigtail 5cm/10/15/30/50cm/1m SMA plug Crimp FPV RG316 Cable 50ohms

- https://www.aliexpress.com/item/32948634584.html

도착은 잘 되었슴.

나중에 혹시 몰라 15cm x 1 / 30cm x 2 개 구매.

기기 사이를 엮어주는 케이블이라, 짧은 15cm 는 사용할 곳이 없겠네요.

제품 마무리는 해가 거듭 될 수록 좋아지고 있는 것을 느낍니다.

그치만, 생산에 돈을 투자하고 비싼 케이블들 과는 역시 비교 불가.

7. 추가 부품 - 50 Ohm terminator

역시 이것도 GPS splitter 의 남는 port 에 사용하기 위한 것.

* 2pcs 2W 6GHz 50 ohm SMA Male RF Coaxial Termination Dummy Load Gold Plated Cap Connectors Accessories

- https://www.aliexpress.com/item/4000121678425.html

Update - 20200711

배송된 송장을 스캔하여 기록으로 남깁니다.

1. 영원한 꿈, 비행기

일전에 항공기 추적을 Raspberry Pi 3 로 만드는 프로젝트를 완료 했었습니다.

* Hardware | PiAware 로 항공기 추적하기

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-PiAware-FlightAware

다만 문제는, linux 의 root 로 로그인 한 상태로 계속 놔둬야만 운영되는 부분이었습니다.

그리고 어플이 죽으면 매번 모니터에 연결해서 실행시켜야 했기 때문에 많이 번거로웠습니다.

몇번 그렇게 하고 나니 너무 짜증이 나서 Raspberry Pi 3 는 다른 용도로 사용하게 되었습니다.

2. FlightAware

PiAware 가 개인이 직접 만들어서 구축할 수 있도록 한 버전이라면,

FlightFeeder 는 해당 회사에서 완성품으로 보내주는 kit 입니다.

다시한번 신청해 봅니다.

신청시, 개인적으로 예전에 PiAware 했었다를 최대한 어필 했습니다.

* FlightAware

- http://flightaware.com/adsb/flightfeeder/

무심하게 다시 신청을 넣어 봅니다.

신청해줘서 고맙고, 추가 질문이 있으니 잘 답변하라고 합니다.

링크를 클릭하여 잘 답변해 줍니다.

오잉? 이게 왠일입니까?

Free Feeder 를 보내주기로 결정했다고 연락이 왔어요!!!

산타크로스는 존재했어!

장비를 곧 보낼 것이니, 정말 이것을 진행함에 문제 없고, 주소가 맞는지 확인 메일이 왔습니다.

순순히 말 잘 듣습니다.

장비를 보냈다고 연락이 왔습니다!!!

정말 꿈이 현실이 되는 순간입니다.

배송에 문제가 없으며, 빠른 배송인 FedEx 를 사용했네요.

오오오 뭔가 달라 !!!

3. 도착

정말로 도착했습니다 !!!

포장된 박스도 비범해 보이는군요.

정말 튼튼한 소재로 포장되어 왔습니다.

예전에 개별 구매했던 친숙한 부품들이 들어 있습니다.

저 주황색이 버전업 된 Feeder 인 듯 합니다.

안테나와 low pass filter 를 연결하는 케이블 입니다.

N type / SMA 네요.

깔끔한 마무리의 케이블 입니다.

네트웍 케이블도 같이 왔습다.

WiFi 를 사용할 것이기에 포장을 뜯지 않습니다.

이것은 1090MHz Mode S Filter 네요.

안테나 지지 브라켓 입니다.

속이 궁금해 지는 Feeder 본체 입니다.

FilghtAware 웹에서는 파란색 금속재질로 보였는데, 완전 다른것 같습니다.

안테나구요.

T-shirt 까지 보내 줬습니다.

이디서 FlightAware 세미나가 있으면 꼭 입고 가보겠습니다.

4. Teardown

PiAware 는 Raspberry Pi 3 를 이용해서 직접 이용해 봤습니다.

이 FlightFeeder 는 어떨지 궁금해 집니다.

우선 내용물을 봅니다.

본체와 터치 팬, 그리고 방수용 실링 고무가 같이 들어 있습니다.

모니터가 기본 장착 되어 있으며, 터치 입력이 가능할 것 같습니다.

그 전에는 직접 HDMI 모니터에 연결하고, USb Keyboard 를 연결 해야 했었는데, 완전 편해졌습니다.

밑면은 환기를 위한 구멍이 있습니다.

분해도 쉬울것 같네요.

어림 짐작해, 이놈도 역시 Raspberry Pi 3 가 들어있을것 같습니다.

커버를 분해해 봅니다.

역시, Raspberry Pi 3 가 들어 있네요.

Low Pass Filter 가 일체형 입니다.

내부에서 USB 로 연결되어 있네요.

터치스크린 입니다.

3.2 inch 라는군요.

터치스크린을 제거한 모습입니다.

간단하지만 필요한 모습을 하고 있습니다.

자동 부팅되도록 이미 microSD 에 OS 도 함께 들어 있습니다.

microSD 는 SanDisk 의 Ultra 8GB 버전입니다. Class 10 이네요.

일반적으로 Raspberry Pi 3 를 구입하면 중국산이 오는데,

보내준 기기는, 본고장 영국 - UK 에서 생산된 버전이 들어 있었습니다.

카메라나 디스플레이 포트는 먼지 들어가지 마라고 실링도 되어 있네요.

기존 제가 직접 구입했던 Raspberry Pi 3 는 PRC - People's Republic of China (중화인민공화국) 생산품 입니다.

5. 부팅

모든 선을 연결하고 전원을 넣어 봅니다.

모니터에 푸른 빛이 돌면서 부팅을 시작합니다.

Linux 부팅 시퀀스가 터치스크린을 통해서 잘 보이네요.

아무 설정을 하지 않아서, Status 가 모두 빨간색으로 뜹니다.

조금 있으니 Radio 가 노란 색으로 바뀌었습니다.

전파는 잡은것 같습니다. 일단, Network 을 잡아야 겠군요.

System 메뉴로 들어가 "Wifi Settings" 를 선택합니다.

Network ID 를 선택합니다.

선택 후, 비번이 필요하면 비번도 넣어 줍니다.

네트웍을 잡으면 Network 과 Gateway 가 녹색으로 바뀌어 문제 없음을 알려 줍니다.

System Status 를 보면, Network 을 통한 통신량 상황과 Raspberry Pi 3 의 보드 온도를 표시해 줍니다.

41도가 나오는데 괜찮을런지 모르겠습니다. 이거 24시간 켜 놓을껀데....

System > Log 를 보면, 관련된 어플들이 어떻게 구동되고 있고 어떤 동작을 하고 있는지 확인할 수 있습니다.

저의 ID도 이미 설정되어 있어서, 자동으로 로그인 되었다고 뜨네요.

업그레이드 된 FlightFeeder 의 정식 명칭은 "FlightFeeder Orange (H8)" 인듯 합니다.

소프트웨어 버전은 7.8.6 이라네요.

Radio 시그널 상황도 볼 수 있습니다.

모두 정상으로 작동하면 Status 에서 모든 항목이 녹색으로 표시되는 것을 확인할 수 있습니다.

아.... 뭔가 편하다.

6. 혹시...?

궁금점이 생겼습니다.

기존에 가지고 있던 Raspberry Pi 3 랑 본체를 바꿔서 구동시켜 보면 어떨까...?

흠흠. 할당된 시리얼 넘버와 다르다고 바로 뜹니다.

아마 MAC Address 를 보고, 발송한 본체와 동일한지 확인하는것 같습니다. UUID 등을 보는 것일까요?

microSD 를 따로 마운트 해서, 자동실행과 관련된 파일을 뒤져보면 알수 있을것 같은데,

뭔가 violation 이 생길듯 합니다. 안되는거 확인만 하고 다시 원래대로 되돌려 놓습니다.

어떻게 준 기회인데, 뭔가 문제가 생기면 안되잖아요?

나중에 시간이 지난 다음 기회가 되면 한번 분석해 보겠습니다.

7. 최종 확인

무사히 Status 에 all green 이 뜨면, 다음과 같은 메일이 조금 있다가 도착합니다.

"우리가 보낸거 잘 설치했네~. 너로부터 data 가 들어오고 있어! Thanks" 라고 메일이 옵니다.

메일에 있는 URL 로 접속해 보면, 저의 space 가 생긴것을 확인할 수 있습니다.

예전에 처음 PiAware 했을때의 친숙한 화면이네요.

다만, 기기가 PiAware 에서 Feeder 로 바뀌었습니다. 당연한거죠.

무사히 모든게 정상 작동하기 시작했습니다.

FIN

이 프로젝트 시작한지 2년째가 되어, 해당 회사에서 기기를 직접 공수받아 다시 시작하는 단계가 되었네요.

이 자리를 빌어 감사의 말씀 전합니다.

Thank you FlightAware~!

이제 하늘을 더 자주 쳐다보게 될것 같습니다.

Update - 20200212

기존 사용하던 WiFi 라우터에 문제가 있어, 라우터를 교체했습니다.

그러더니, FlightFeeder 에서 WiFi 를 못 잡더군요.

한 반년을 유선 네트워크 - Wired 로 사용하다, 캐이블이 너무 복잡해 지는 바람에 마음 잡고 문제를 확인해 봤습니다.

FlightAware 의 서포트에 문의해 보면, 기계같은 답변만 오더군요.

그러다, 제가 가지고 있는 FlightFeeder Orange (H8) 버전이 Raspberry Pi 3 B+ 이 베이스라는 것을 기억해 냈습니다.

구글링에서 라즈베리파이 3 B+ 의 WiFi 문제를 검색해 보니, Region - 지역 설정 때문에 잡히지 않는다는 글이 몇 개 보였습니다.

지역을 United States 로 바꿔 줬습니다.

아... 잘 잡네요. 이제 다시 WiFi 를 사용할 수 있게 되었습니다.

여러 feeder 들 중에, 오로지 FlightFeeder 만 WiFi 를 사용할 수 있어, 케이블이 복잡해 지는 것을 조금이나마 줄여주는 것 같습니다.

또한 제가 수령한 이 기기 이후 버전들은, 모두 철재 깡통으로 만들어지고 있어, 이 Orange (H8) 만 WiFi 사용이 가능합니다.

(철재로 case 를 만들면, 내부 안테나를 이용한 무선 통신이 불가능하게 되기 때문 - 차폐)

Update - 20200226

Corona-19 바이러스 창궐로 중국향, 중국발 항공기편이 줄었다고 합니다.

중국 내륙 공항에 이착륙하는 비행기 숫자는 확연하게 줄었네요.

제가 수집하는 station 에서도 1월부터 꾸준히 position 데이터 수집의 하락세가 관측 되었습니다.

중국 내륙만큼은 아니지만, 하루 700대 관측되던 비행기 숫자가, 500대 정도로 내려왔네요.

Station 을 운용하면, 이렇게 세상 변화도 관측할 수 있어서, 또 다른 즐거움인 듯 합니다.