초코볼의 inside Tech

1. DC pass through

ADS-B 및 GPS 신호를 이용하여 비행기를 추적하고 있습니다.

관련하여, 한개의 GPS 신호를 복수의 수신기에서 분배해 줄 수 있도록, splitter 를 구매해서 사용하고 있었죠.

관련 내용은 아래 링크 참조.

* Hardware | Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ Power Splitter 구매기

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-MiniCircuits-ZN4PD272S-Power-Splitter-buy

다만, planefinder 에서는 아래에서처럼 GPS 에 빨간 불이 들어옵니다.

기껏 splitter 를 구매해서 장착 해 줬더니만, 만족스럽지 않군요.

이유는 양방향 통신을 하는 GPS 가 있다는 군요.

아래 그림처럼 DC Block 이 일반적이고, 고가의 장비일 수록 DC bypass 가 가능하다 합니다.

* GNSS SIGNAL SPLITTER

- https://www.gps-repeaters.com/solutions/gnss-signal-splitter/

더더 고가가 되면, 복수의 port 에서 DC bypass 가 가능하고, 내부 회로적으로 voltage 가 높은 쪽을 우선시 하는 방식이라 합니다.

기존에 구입했던, Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ 는 깡통 splitter 이다 보니,

DC pass through 를 요구하는 장비에서는 제대로 양방향 통신이 되지 않는 문제가 발생한 것 이었습니다. 비싼 공부 합니다.

2. PD594A

GPS splitter 조사하면서 눈여겨 봤던 INSTOCK 사이트를 뒤져 보니 TNC 이면서 DC pass through 기능이 지원되는 장비를 찾았습니다.

* PD594A - DC & 10 MHz Block L-Band Splitter

- https://www.instockwireless.com/pd594a-l-band-splitter.htm

pd594A.pdf

회로도를 보면 DC PASS 포트가 하나 마련되어 있습니다.

이 회로도 대로라면 planefinder 에서 GPS 양방향 통신이 가능할 듯 합니다.

여러 다른 장비들도 조사 했으나, 이 기기가 적당한 듯 하여, 눈물을 머금고 주문을 넣습니다. 배송비 포함 약 200 USD 가 들었네요.

3. 도착

한 일주일 만에 도착. 빠른 배송으로 FedEx 의 신뢰 +1.

Splitter 하나만 들어 있으니, 포장도 심플.

조심히 다뤄 달라는 주의 스티커.

내부 코드인 듯한 문구와 장비명을 매직으로 적어 놨네요.

미국스러운 충격 흡수재.

PD594A 하나가 포장되어 있다는 표시와 회사 홍보 카드 한 장.

뽁뽁이를 뜯어 보니, 묵직한 본체가 나옵니다. 통 알루미늄으로 꽤 무겁네요.

다른 각도에서 한 컷.

분해해 보고 싶은 마음은 간절하나, 실링 스티커를 훼손해야 하는지라 단념.

극히 심플한 뒷면.

Invoice 도 기록을 위해 올려 놓습니다.

FedEx 의 운송장 정보.

4. TNC 모듈

SMA 연결 및 termination 을 위해 TNC Male to SMA Female 모듈을 구매했습니다.

아래 JXRF 는 예전에 구입 했던 가게 입니다. 품질이 좋아서 이번에 2개 구입 했네요.

* JXRF connector TNC male to SMA female adapter RF Coaxial Kits Cover Test Coverter

- https://www.aliexpress.com/item/32258486664.html

아래 업자는 가격이 살짝 저렴하여 3개 구입해 봤습니다.

* 1pce Adapter Connector SMA to BNC / N / UHF SO239 PL259 / TNC / SMA RF Coaxial Kits Cover Test Coverter Right angle

- https://www.aliexpress.com/item/4000315373415.html

한국 우체국에서 한개로 모아 배송을 해 주셨습니다. 아마 통관 도착이 거의 동시였던 듯 합니다.

사이좋게 한꺼번에 도착.

조금 더 비싼 제품.

좀더 저렴한 제품. 사용해본 느낌으로는 JXRF 에서 판매하는 제품이 조금 더 완성도 있습니다.

TNC Male to SMA Female 모듈을 PD594A 에 장착한 모습.

신호 인입 port 부분.

분배 신호 port 부분.

5. 연결

입력 port 에는 GPS 안테나와 연결하고, split port 의 DC PASS 는 planefinder, DC BLOCK 포트 중 하나는 flightrader24 에 연결.

나머지 비어있는 포트는 50 ohm terminator 를 달아 줬습니다.

6. 확인

PD594A 를 장착하는 순간 planefinder 에서 "Doing Fixes" 와 "Performing survey..." 를 시작합니다.

확인이 모두 끝나고 GPS 부분이 green 으로 바뀌었습니다! 문제가 해결 되었네요.

로그를 살펴 봐도, 예전에 나왔던 아래 문구의 GPS 에러 로그가 사라졌습니다.

Data upload failed with error: 'Waiting for GPS to acquire location.'

Indicator 도 정상으로 돌아 왔습니다.

개운해 졌습니다 :-D

FIN

GPS 신호를 분배해 주는 스플리터를 구매해 봤습니다.

GPS 안테나 하나만을 이용하여, GPS 신호를 요구하는 복수의 장비에 넣어주기 위한 장치 입니다.

ADS-B 신호를 이용하여 비행기를 추척하는 아래 두 장비에서 사용하기 위함입니다. 일상생활에서는 전혀 필요가 없죠.

* Hardware | planefinder unboxing

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

* Hardware | Flighradar24 신청에서 설치까지

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-Flighradar24-unboxing

1. 장비 선택

아래는 ADS-B 를 위해 일전에 구입한 Active Splitter 입니다.

* Hardware | 전파를 copy 해주는 Multicoupler

- https://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-active-splitter-Multicoupler

단순히 GPS 신호만 분배해주면 되기 때문에, active (전원을 인가하여 신호 저감을 차단하는 방식) splitter 를 구하는 것 보다, 신호 세기가 조금 깎이더라도 저가의 Passive splitter 를 구매하기로 합니다.

* New 4 Way SMA Power Splitter 380mhz~2500MHz,SMA female power divider signal cable splitter female divider Free shipping

- https://www.aliexpress.com/item/32428689758.html

* low Pim 380mhz~2500mhz 2 3 4 Way Sma Power Splitter Sma Female Connector Power Divider Splitter Divider For Wifi Gps Booster

- https://www.aliexpress.com/item/32879818245.html

위의 두 사이트에서는 COVID-19 영향으로 업자가 발송을 캔슬 하였습니다.

아래 사이트에서 발송 받은 기기는 LTE 4G Repeater... 완전 다른 장비가 와서 진행이 안되고 있었습니다.

* 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.html

그 다음으로 eBay 에서 지불한 깡통 splitter. 가능한 싼 가격으로 구매해 보려고 했습니다.

* 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

만, COVID-19 때문이었는지, 이 제품도 한달 넘게 기다린 후, 판매자로부터 캔슬 + refund 당합니다.

정말 진행하기 힘든 장비군요.

그러던 중, Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ 이라는, GPS 신호 대역을 split 해주는 장비가 eBay 에 뜹니다.

비싸긴 하지만, 현실적으로 구할 수 있는 제품이 이것밖에 없는 듯 하여 구매 진행 합니다.

* Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ Power Splitter, 500 - 2700 MHz

- https://www.ebay.com/itm/264550202564

2. Mini-Circuits ZN4PD-272-S+

Mini-Circuits ZN4PD-272-S+ 스펙은 다음과 같습니다.

* ZN4PD-272-S+

- https://www.minicircuits.com/WebStore/dashboard.html?model=ZN4PD-272-S%2B

- ZN4PD-272-S+_dashboard.pdf

아래는 사이트에 올라온 사진 입니다.

전체적인 크기는 가늠할 수 없지만, 견고하게 잘 만들어진 것 같습니다.

확실하게 고정되는 TNC connector 제품을 찾았으나, 별로 없더군요. SMA 라도 만족하고 쓰렵니다.

Source 부분.

뒷면.

판매자가 동일한 제품 두 개를 팔고 있네요.

배송료를 아껴 보고자, 8천원짜리 Economy 배달료를 지불하고 기다리길 한 달... ㅠㅠ. 도착하지 않았습니다.

판매자와 연락하여 상황을 이야기 하니, 미안하다며 환불 해줬습니다.

그렇지만, 아래처럼 잘 포장해서 보냈는데 도착하지 않았다는 것은, COVID-19 때문이 아닐까 합니다.

한창 세계적으로 마스크 도난이 일어나고, 배송사고가 많이 일어날 때 였거든요. 아예 국가적으로 마스크 컨테이너를 훔치던 시기.

Finland 에서 Economy 로 국제화물을 보내는 것은 위험하다는 것을 이번에 알게 되었슴. 참고로 Economy 발송은 추적이 되지 않습니다.

3. 재구매

판매자에게는 미안하지만, 동일한 제품을 다시 구매했습니다. 이번에는 Tracking number 가 붙는 28 USD 짜리 배송으로.

송장 번호가 붙은 내용으로 안내가 왔습니다. FedEx 군요.

맙소사. 3일만에 Finland 로부터 배송 완료되었습니다.

다만 마지막 도착지에서 이모양... 배달 아저씨가 대충 던져 놓고 가셨습니다. 비대면이고 상황이 그런지라... 요즘은 경비실에도 맡기지 않네요.

4. unboxing

중고품이지만, 포장을 뜯는 것은 항상 설레입니다.

계획하고 6개월만에 받은 GPS 용 splitter !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!

이런 모양이었군요. 외형이 통짜 알루미늄 입니다.

뒷면입니다. 글씨가 씌여 있는데, 어떤 의미인지는 모르겠어요. 판매자에게 물어봐야 겠습니다.

커버가 나사로 고정되어 있어서, 한번 풀어 봅니다. 뒷면은 아무것도 없군요.

앞면도 풀어봅니다.

이런식으로 전파 분배가 일어나는 군요. 중간 중간에 저항으로 연결되어 있는데, 주파수 대역별로 뭔가 조정하는 듯 합니다.

저 구부러진 각도와 저항이 주파수 특성을 손상시키지 않고 분배하는 것이겠죠?

5. 연결

Flightradar24 와 planefinder 만을 연결할 것이므로, 남는 port 는 50 ohm 짜리 terminator 를 연결해 줍니다.

30cm 짜리 male SMA to male SMA 를 연결합니다.

마지막으로 GPS source 선을 연결하고, 각 기기의 GPS 부분에 연결 했습니다.

6. planefinder

planefinder 에서는 분배기를 거치지 않으면, 아래처럼 정삭적으로 GPS 부분이 초록색으로 표시됩니다.

이번에 splitter 를 이용해서 연결하니, PF Radar GPS 를 3분정도 확인 하더니만...

아래처럼 "GPS Status: Antenna Fault" 와 "Antenna Short: No" 에러가 뜨면서 빨간 색으로 표시됩니다.

아래와 같이 로그에서도 GPS 와 관련된 에러가 발생하고, reset 이 정기적으로 일어나고 있습니다.

다만, data upload 는 되는 것 같습니다.

장비에서는 아래와 같이 빨간색으로 뜨지만, 일단 data upload 에는 문제가 없는 듯 하니, 이 상태로 운영하기로 합니다.

GPS 통신에서 어떤 부분이 이용 되는지, 어떤 기능들이 이용되어 splitter 에서도 지원해야 하는지 좀더 조사해 봐야 할것 같습니다.

이상, 6개월 걸린 GPS signal splitter 구매기 프로젝트 였습니다.

7. Update - 20200822

Invoice 정보

1. 이번에는 Planefinder 다~!

그렇습니다. 저는 비행기 항로를 추적하거나 통신을 엿듣는 취미를 가지고 있습니다.

일명 ATC (Air Traffic Control) 페티시 라고 할 수 있겠죠.

통신을 엿듣는 ATC radio 는 다음 기회에 설명하기로 하고, 오늘은 뱅기 항로 추적장치의 소개 입니다.

추적장치에 대해서는 이미 아래와 같이 3개의 포스트를 올렸습니다.

* Hardware | PiAware 로 항공기 추적하기

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

* Hardware | Flight Feeder 를 신청해 보자

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-FlightFeeder-apply

* Hardware | RadarBox24 신청부터 설치까지

- http://chocoball.tistory.com/entry/Hardware-RadarBox24-apply-and-deploy

오늘은 Planfinder 라는 장비 입니다.

이 장비도 해당 회사에서 무료로 제공해 주며,

신청한 개인 site에서 전원과 인터넷을 제공하여 해당 회사의 서비스를 무료로 이용할 수 있습니다.

* Planefinder

- https://planefinder.net/

2. 신청해보자

신청은 아래 site 에서 가능합니다.

* Free ADS-B Receiver

- https://planefinder.net/about/free-ads-b-receiver/

요구하는 정보를 모두 입력하고 기다리고 있으면, 추가적인 정보를 요청하는 메일이 옵니다.

성의를 다해 답해 주면, 그쪽에서 정식으로 검토한다고 알려줍니다.

3. 도착

신청이 많이 밀려있는지, 최종 승인으로부터 한달 뒤에 물건을 받았습니다.

배송은 일주일정도 걸렸지만, 승인으로부터 공장 출하까지가 시간이 좀 걸리는 듯 합니다.

배송은 DHL 로 확실하게 배송받았으며, 주말임에도 불구하고 배송해 주셨습니다.

배송 부품들이 상하지 않도록 확실하게 포장되어 왔습니다.

박스 속도 뽁뽁이로 감싸여 있습니다.

짜잔~~~!!! Planefinder 다~~!!!

ADS-B 용이 다 그렇듯 비슷하게 생겼습니다.

다른 점은 연결 브라켓이 두꺼운 알루미늄으로 만들어져 있어서 튼튼함이 느껴집니다.

기둥이나 폴대에 고정할 수 있는 부품도 당연히 포함되어 있습니다.

N-male / SMA male RG58 cable 입니다.

케이블과 커넥터 사이에 절연이 잘 되어 있습니다.

또한 케이블 자체도 단단해서 지금까지 사용해 봤던 다른 케이블보다 훨씬 신뢰가 가는 재질과 마감 제품입니다.

특이하게 Planefinder 리시버는 GPS 신호를 잡게 되어 있습니다.

그래서 GPS 모듈도 함께 들어 있습니다.

이제 핵심 부품인 본체 입니다.

왼쪽 까만게 본체이고, 그 옆 및 밑에는 필요한 전원 어뎁터와 케이블들이 들어 있습니다.

Flight Feeder 가 배송 부피가 가장 적은것과 비교하면 좀더 다이어트 가능할것 같습니다.

많은 사람들에게 배송해야 한다면, 포장 크기를 줄이므로써 바로 비용절감을 실현할 수 있을것 같네요.

쓸때없는 잡소리 그만하고 바로 본체 확인해 봅니다.

전원 어뎁터는 12V / 1A 제품입니다.

꽤 전기는 많이 드시나 봅니다.

다른 리시버들에도 그러 했듯, 궁금하니 바로 보이는 나사 풀어서 분해해 봅니다.

데이터를 처리하는 메인 보드와, 아날로그 안테나와 연결된 부분은 분리가 되어 있네요.

전원부와 시그널부, 그리고 인디케이터를 담당하는 보드 입니다.

그 뒷면입죠.

시그널 처리에 필요한 칩으로 보입니다. 아마 analog 를 digital 로 변환하는 부분이겠죠?

구글링 해보면 알겠습니다만, 귀찮으니 그냥 넘어갑니다.

자... 본체의 본체(?) 부분입니다.

자세히 보니, "beagleboard.org" 라고 적혀 있네요.

* Beagleboard.org

- http://beagleboard.org/

접속해 봅니다.... 헉?

장사 안하나?

다른 루트로 들어가니 제대로 뜨네요. 웹 개발자에게 투자좀 하지...

- http://beagleboard.org/beagleboard

CPU 로는 AM335x 를 사용한 "BeagleBone Black" 이라는 제품인듯 합니다.

Raspberry Pi 와 비슷한 계열의 Single-Board Computer 입니다.

이 BeagleBone Black 이 첫 판매되기 시작한 2013~2014 년이면,

기껏 Raspberry Pi mode B+ 가 판매된 시기임을 생각해 볼 때, eMMC 4G 포함, 그때 당시 두드러지는 spec. 이었겠네요.

Planefinder 개발이 그때 쯤이었더라면, 왜 이 보드가 선택되었는지 그 이유를 알것 같습니다.

지금도 약 68 USD 로 판매가 되고 있습니다.

다만, 현재와 비교해 보자면 최신의 Raspberry Pi 3 Model B+ 가 우세하겠죠?

뒷 모습도 실한 부품실장을 보여주고 있습니다.

SAM male 커넥터까지 완전히 똑같군요.

가지고 있던 제품의 정보는 다음과 같습니다.

* 3m Car GPS Antenna GPS receiver Auto GPS Active Remote Antenna Aerial Adapter Connector 1575.42MHz SMA connector

- https://ko.aliexpress.com/item/2016-New-GPS-Active-Remote-Antenna-Aerial-Connector-1575-42MHz-SMA-connector-For-3M/32616362445.html

실내까지의 거리를 감안한다면, SMA 연장 케이블이 추가로 필요합니다.

구입합니다.

* SMA Male to SMA Female Plug Connector Extension Cable RG58 2M 5M 7M

- https://www.aliexpress.com/item/SMA-Male-to-SMA-Female-Plug-Rightangle-Connector-Extension-Cable-RG58-2M/32543987605.html

생각 외로 빨리 도착했습니다. 3주.

점점 중국 제품들의 품질이 좋아짐을 느낍니다.

자... 연장 케이블도 왔으니, 추가로 배선해 줍니다.

기존에 이쁘게 실링 해 놨던 부분을 드라이버로 구멍내 주고요.

고사리 손을 가지고 있는 딸에게 작업을 시킵니다. 아빠 하는거라면 뭐든지 같이하고싶어라 합니다.

(회사도 대신 가주면 안되겠니?)

밖에 설치한 GPS 안테나 선이 베란다로 들어 왔으니,

연장 케이블을 통해서 본체가 있는 거실까지 끌고 옵니다.

신호가 안정될때 까지 깜빡이더니만, Yeah! 문제없이 가동되기 시작했습니다.

여기까지 오는데.... 많이 걸림.

Website 가서 개인 계정을 등록하고, 리시버 받고 가동시키면 자동으로 계정과 연동이 됩니다.

과거와 현재기록을 확인할 수 있으며, 탐색 범위도 표시해 줍니다.

Local IP 라는 부분이 있는데, 이는 본체와 같은 네트웍에 접속했을 경우 (집에서 연결된 라우터에 같이 물려있는 경우),

직접 본체가 제공해주는 WebUI 에 들어가 좀더 자세한 사항들을 확인할 수 있습니다.

뤼얼타임으로 보여줍니다.

Beta 기능이지만, 대세인 3D로도 보여주구요.

ADS-B 전파에 실려있는 데이터를 가지고 뽑아볼 수 있는 데이터는 다 뽑아서 보여줍니다.

Log View 에서는 시스템상의 구동 상황이 로깅되고 있습니다.

NTP 서버와도 잘 통신하면서 시간 보정을 확실하게 하고 있네요.

Polar View 에서는 2D/3D 를 통해서 어느 범위까지 측정되는지를 보여주고 있구요.

3D 보는 뷰를 변경하면, 고도에 따른 범위도 보여줍니다.

확실히 본제가 빠방해서 그런지, 바로바로 데이터를 뿌려주네요.

Polar View > Aircraft 를 선택하면, 고도차에 따른 뱅기들과 향하는 각도도 실시간으로 표현해 줍니다.

역쉬 하길 잘했어~!

Stat 에서는 통계 데이터를 보여주며, 인터넷으로 서버와의 통신에 얼마나 많은 packet 이 사용되는지도 보여줍니다.

그냥 보여주고 싶은거 다 보여줘요.

Radar GPS > View visualization 메뉴를 선택하면, 현재 잡히는 GPS 위성들과의 교신도 표현해 줍니다.

이런거 좋아하는 저로서는 참을 수 없는 기쁨입니다.

으아~!

FIN

이제 거실 불을 끄면, 반짝이는 LED 불빛이 3개 더 늘었습니다.

Update - 20201216

참고를 위해 송장 첨부.