Auteur Sujet: Ecoute des transpondeurs avions ADS-B / Mode-S  (Lu 14179 fois)

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BadMax

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Ecoute des transpondeurs avions ADS-B / Mode-S
« le: 25 novembre 2015 à 21:18:19 »
Evoqué dans un autre topic, voici une présentation sur l'écoute des signaux ADS-B et Mode-S émis par les avions.

Tout d'abord petite référence à Wikipedia: https://fr.wikipedia.org/wiki/Automatic_dependent_surveillance-broadcast

Intro

Le signal qui nous intéresse içi est le 1090ES, sur la fréquence 1090MHz. Cette fréquence a de particulier que le signal est très facile à recevoir avec une antenne maison.

Il sert :
 - aux avions à se repérer entre eux
 - aux stations sol à les identifier plus facilement

A quoi ça sert d'écouter ce signal ?


Fondamentalement, à rien. Mais quand on est curieux, c'est indispensable :)
Tout d'abord on peut s'en servir pour soi-même afin de voir évoluer les avions dans notre environnement. On voit évidemment tout le trafic des avions de ligne type Airbus et Boeing. On peut aussi voir les avions militaires récents type A400M. Les autres utilisent le "Mode-S" qui fournit vitesse, cap, altitude et modèle mais pas la position. On peut ainsi voir les autres avions de ligne (ATR, Fokker, etc), les avions privés (Falcon, Gulfstream, etc) et d'autres avions militaires.

Ensuite, on peut transmettre ces données en direct à différents sites sur le net : Flightradar24, Flightaware, Radarvirtuel. Personnellement je fournis Flightaware car leur client s'intègre bien sur Raspberry Pi et il permet de faire des stats sur les données envoyées.

Comment on fait ?

Très simple, il faut :
 - une clé USB TNT avec un chipset RTL2832U (10€ sur eBay)
 - un PC Linux ou Windows
 - de quoi faire une antenne : un bon cable d'antenne de 2 à 3 mètres suffira
 - un ciel dégagé d'obstacles : au fond d'une ruelle parisienne vous pouvez oublier !

D'abord on va s'occuper de l'antenne : il faut dénuder le cable jusqu'à laisser à l'air libre l'âme conductrice sur 15 à 20cm. Pour un 1er essai, ça suffira ! Laissez bien l'antenne à la verticale.

Branchez sur la clé USB et lancez : RTL1090 sous Windows ou dump1090 sous Linux. En principe ça se débrouille tout seul pour trouver la clé USB. Dans les deux cas, les données reçues seront affichées brutes sur la console en mode texte. Pour les visualiser, on va utiliser un outil graphique : adbscope. C'est un outil Windows mais qui fonctionne très bien sous Linux avec Wine. Sous Linux, on peut aussi se connecter en HTTP sur dump1090 qui lance un serveur sur le port 8080 : les avions apparaitront sur fond de carte Google Map.
 
Aller plus loin

Avant de commencer à envisager à laisser tourner votre installation H24, il va falloir améliorer la réception directement liée à la qualité de l'antenne.
1ère amélioration : la verticalité de l'antenne. L'astuce consiste à utiliser une tige de carbone pour cerf-volant : elles sont creuses et perméables aux ondes radios. En magasin de sport, c'est vendu 6€ pour 1 mètre. Il faut recouper 15 - 20cm.
2ème amélioration : plutot que d'utiliser un cable dénudé, on peut utiliser un fil de cuivre électrique. Le 2,5mm2 est bien adapté car suffisamment rigide. Il faudra ensuite le raccorder sur une prise.
3ème amélioration: le cable d'antenne. Utiliser des fiches F ou, mieux, BNC. La qualité et la longueur du cable aussi est importante, le signal ADS-B est très faible et s'atténue donc rapidement avec la distance, à 10 mètres il peut significativement baisser.
Enfin, dernière amélioration mais sans doute la plus importante : la position de votre antenne. L'idéal c'est une vue à 360° dégagée de tout obstacle. Si vous avez un PC portable, essayez votre installation en haut d'une montagne: ça devrait capter à plus de 300km ! Sinon il vous reste le toit de votre maison :)

Et comparez !

Vous pouvez aussi comparer vos données avec Flighradar24 : si vous recevez les mêmes avions, vous êtes bons ! Sauf que c'est impossible... en effet, tous les avions n'èmettent pas leurs coordonnées GPS, c'est le fameux "Mode-S". Et pourtant ces avions apparaissent sur Flighradar24, quand on clique dessus, ils sont indiqués "MLAT".

Le mode MLAT signifie "Multi-Lateration" : il consiste à déduire la position de l'avion à partir des données Mode-S de plusieurs receivers au sol. En effet, toutes les stations ne vont pas recevoir les signaux exactement au même moment. Grace à une référence de temps identique (une horloge NTP suffit), il est possible de retrouver cette position. C'est ce que fait flightradar24 ainsi que flightaware.

Ces avions-là, vous ne pourrez hélas jamais afficher leur position mais en renvoyant vos données, vous participerez à améliorer leur détection et leur positionnement.

Et... c'est tout ?

Sachez que cette observation permet de voir quelques curiosités :
 - l'Airbus Beluga qui fait régulièrement le trajet entre Toulouse et les usines Airbus en Allemagne pour ramener les pièces de l'A380
 - les vols d'essai de l'A350
 - les avions ravitailleurs KC135, C130 et A400M de l'armée de l'air française
 - les KC135 de l'armée de l'air US
 - les Antonov Russes
 - des U2, j'en ai "attrapé" une fois au-dessus de la méditerranée, ça fait bizarre de voir un avion à 60000 pieds !
 - certains attrapent parfois des chasseurs Mirage ou Rafale en Mode-S (normalement ils utilisent un mode crypté) mais ça ne dure pas longtemps !
 - et tous les vols commerciaux des derniers-nés A380, B787


alegui

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Ecoute des transpondeurs avions ADS-B / Mode-S
« Réponse #1 le: 25 novembre 2015 à 21:28:51 »
Est-ce que une antenne TV collective peut suffire ou la longueur de câble est vraiment trop handicapante?

BadMax

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« Réponse #2 le: 25 novembre 2015 à 21:33:56 »
Tu peux oublier :)

Car l'antenne TV est directive -> il faut une antenne omnidirectionnelle.

alegui

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« Réponse #3 le: 25 novembre 2015 à 21:45:33 »
D'accord au moins c'est clair!
Bon peut-être qu'un jour j'essaierais à mes heures perdues... Ça doit être sympa!

miky01

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« Réponse #4 le: 25 novembre 2015 à 22:11:33 »
Est-ce que une antenne TV collective peut suffire ou la longueur de câble est vraiment trop handicapante?

Pas du tout adapté, une antenne collective est equipée de filtres pour chaque caneaux TV.

BadMax

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« Réponse #5 le: 27 novembre 2015 à 21:27:49 »
Exemple de la carte qu'on peut obtenir avec adsbscope. Il est 21h30, le trafic a déjà commencé à baisser, aux heures de pointes, c'est illisible au-dessus de Lyon et Genêve. Imaginez au-dessus de Paris !

eruditus

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« Réponse #6 le: 27 novembre 2015 à 21:37:37 »
Sympa  :D

Une statistique parlante, on est à plus  de 8 millions d'humain par jour qui volent. Le transport aérien s'est plutôt pas mal démocratisé.

BadMax

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« Réponse #7 le: 27 novembre 2015 à 21:42:37 »
Au bout de plusieurs minutes on peut visualiser les trajectoires ainsi que les couloirs aériens régulièrement empruntés. On peut voir que les avions utilisent les villes comme waypoint pour le pilote automatique pour changer de trajectoire (là ça ne se voit pas car il faut zoomer d'avantage).

BadMax

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« Réponse #8 le: 27 novembre 2015 à 21:47:24 »
Et un échantillon de la liste des avions : évidemment, il y a beaucoup d'Airbus A320, c'est le best-seller.

corrector

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Ecoute des transpondeurs avions ADS-B / Mode-S
« Réponse #9 le: 28 novembre 2015 à 01:06:31 »
Airbus 320, screugneugneu!

PhilippeMarques

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« Réponse #10 le: 28 novembre 2015 à 02:18:34 »
C'est sympa :-)
Sur Paris la carte doit être illisible, entre ORY,CDG, Le bourget, Velizy, et LFPN

Je me serai bien remis au PPL-A si ça coûtait pas aussi cher en France.

BadMax

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« Réponse #11 le: 28 novembre 2015 à 08:10:20 »
Quelques explications sur les informations affichées sur la carte :
 o 1ère ligne
 - le 1er numéro se rapporte au tableau détaillé de la liste des avions
 - le nom de l'avion qu'on appelle "registration" à ne pas confondre avec "ident" qui est le numéro du vol -> c'est cette référence utilisée par le contrôle aérien
 - modèle d'avion si disponible (option)
 o 2ème ligne
 - altitude au format Fxxx[y] avec xxx l'altitude en pieds divisé par 100, exemple 37000=370 sachant qu'on abrège souvent à niveau 37 ou FL37 (Flight Level) au contrôle, Y est optionnel et symbolise avec + ou - si l'avion est en train de monter ou descendre
 - vitesse sol, obtenue au GPS de nos jours

 

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