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Aus Raspberry Pi Geek 06/2014

Luftraum überwachen mit dem Raspberry Pi

© Kim Pouss, Freeimages.com

Privatradar

Charly Kühnast

Mit einem billigen DVB-T-Stick und der passenden Software verwandeln Sie den Raspberry Pi in eine private Luftraumüberwachung.

README

Ein handelsüblicher DVB-T-Empfänger mit Realtek-Chipsatz und wenige Softwarebausteine genügen, um mit dem RasPi den kommerziellen Flugverkehr in der näheren Umgebung in Echtzeit auf einer Karte darzustellen.

Sehen Sie auch ab und zu in den Himmel und fragen sich beim Anblick der Kondensstreifen, wohin diese oder jene Maschine gerade fliegt? Mithilfe eines Raspberry Pi und eines DVB-T-Empfängers für knapp 13 Euro können Sie diese Frage in Zukunft selbst beantworten.

Die meisten Verkehrsflugzeuge verwenden ein System namens “Automatic Dependent Surveillance Broadcast” (ADS-B), was so viel bedeutet wie automatische bordabhängige Überwachung. ADS-B funkt auf der Frequenz 1090 MHz permanent den Kurs, die Höhe, die Geschwindigkeit, die GPS-Position und die Flugnummer der Maschine. Noch nutzen nicht alle Flugzeuge einen entsprechenden Sender, ab 2017 soll er aber zumindest für größere Maschinen zur Pflichtausstattung gehören.

Mit der passenden Ausstattung versetzen Sie Ihren RasPi in die Lage, diese übertragenen Daten zu empfangen und zu visualisieren (Abbildung 1).

Abbildung 1: Mit dem richtigen Equipment verwandeln Sie Ihren RasPi in ein Flightradar.

Abbildung 1: Mit dem richtigen Equipment verwandeln Sie Ihren RasPi in ein Flightradar.

Abgehört

Um die Positionsdaten der Flugzeuge mit dem Raspberry Pi zu verarbeiten, benötigen Sie zunächst einen passenden Empfänger.

Das ist einfacher, als es sich anhört: Empfänger für terrestrisches Digitalfernsehen (DVB-T), die den Chipsatz Realtek RTL2832U in Verbindung mit einem der Tuner E4000 oder R820T verwenden, lassen sich softwareseitig so einstellen, dass sie die ADS-B-Signale von Flugzeugen im Umkreis von bis zu 80 Kilometern empfangen. Unter perfekten Bedingungen, etwa mit einer Spezialantenne an einem sehr guten Standort, empfängt der Tuner sogar Signale von Maschinen, die mehr als 300 Kilometer entfernt fliegen.

Einer der Empfänger, der die nötigen Komponenten verwendet, ist der USB-DVB-T-Receiver Salcar Top SDR E4000, den Sie über Amazon für knapp 13 Euro erwerben können [1].

Das Equipment

Der DVB-T-Empfänger allein genügt allerdings noch nicht, Sie benötigen noch zwei Softwarekomponenten: RTL-SDR [2] dient zur Kommunikation mit dem DVB-T-Empfänger. RTL steht hier nicht für peinliches Privatfernsehen, sondern für den Chipsatzhersteller Realtek. SDR (Software Defined Radio) steht als Oberbegriff für verschiedene Möglichkeiten, mittels Software bestimmte Frequenzen aus einem Universalempfänger herauszufiltern.

Die zweite Softwarekomponente heißt Dump1090 [3]. Sie dekodiert die gesammelten Daten und bringt einen kleinen Webserver mit, der eine Landkarte mit den Flugzeugen in der Nähe anzeigt.

Beide Tools finden sich in den Repositories der Distributionen entweder gar nicht oder nur in veralteten Versionen. Deshalb ist es sinnvoll, die aktuellen Versionen von Github herunterzuladen und selbst zu kompilieren. Das dazu notwendige Handwerkszeug installieren Sie mit folgendem Kommando:

$ sudo apt-get -fym install git cmake libusb-1.0-0-dev build-essential

Danach laden Sie RTL-SDR herunter und kompilieren den RTL2832U-Treiber wie in Listing 1 beschrieben.

Listing 1

 

$ cd ~
$ git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git
$ cd rtl-sdr/
$ mkdir build
$ cd build/
$ cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON
$ sudo make install
$ sudo ldconfig
$ cd ~
$ sudo  cp ./rtl-sdr/rtl-sdr.rules /etc/udev/rules.d/

Im Anschluss legen Sie im Verzeichnis /etc/modprobe.d/ die Datei rtlsdr.conf an und tragen in diese folgende Zeile ein:

blacklist dvb_usb_rtl28xxu

Dadurch verhindern Sie, dass das System den DVB-T-Treiber lädt. Mit ihm könnten Sie zwar das TV-Programm sehen, aber keine Flugzeuge – es kann nur einen geben.

Danach starten Sie das System neu und beginnen mit dem Installieren von Dump1090. Sie kopieren die Software dazu von Github herunter und kompilieren Sie dann. Die dazu notwendigen Kommandos zeigt Listing 2.

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