移動用ADS-Bアンテナで遠距離受信(324.3km)

　移動用ADS-Bアンテナの話の続きです。

　GoTo Travelで遊びに来た福岡では、ヒルトン福岡シーホークに泊まりました。

【(01)ヒルトン福岡シーホーク付近】

　部屋は27Fで南東の角部屋でした。

  ホテルは地上36階、高さ143mとのことなので、単純計算では部屋の高さは約100mということになります。

　博多湾から油山まで180°以上の眺望が楽しめます。

　また、眼下にはPayPayドームが見えます。

　これだけの高さがあれば、遠距離のADS-B信号が受信できるかもしれないと思って試してみました。

【(02)移動用ADS-BアンテナとBASIO3で受信中】

【(03)RadarStick／ヒルトン福岡シーホーク27F】

【(04)RadarMaps／ヒルトン福岡シーホーク27F】

  250km超えが何機か見えます。

　最遠はJA84ANの324.3kmです。

　福岡ー鹿児島間が約220kmなので、320kmは結構な距離です。

  JA84ANの高度は12500mなので、単純計算では見通し距離は423.48kmとなります。

　　地上から見渡せる距離

　　https://keisan.casio.jp/exec/system/1179464017

　これだけ遠いと距離による減衰がかなり多くなると思われるので、実際にはこれだけの距離は無理かもしれません。

　ネット上の情報でも300km超えの情報は少ない様です。

  自分の場合、今までは300km超えの信号は受信したことはありません。

　怪しげなアンテナでも、高さがあれば距離が稼げるということでしょうか？

【(05)RadarStick／"on ground"】

  ホテルは、着陸寸前の航空機を目視できる程度に福岡空港に近いので、地上の航空機の"on ground"の信号も受信することができました。

移動用ADS-Bアンテナテスト＠HND／B787

　先日作った移動用ADS-Bアンテナを空港と機内で使ってみました。

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[＠羽田空港／第1ターミナル／ゲート14]
【(01)HND／T1】

【(02)HND／T1／G14】

【(03)BASIO3＋移動用ADS-Bアンテナ】

　移動用アンテナというよりも偽装アンテナという雰囲気が・・・

【(04)RadarStick／HND】

【(05)RadarMaps／HND】

　空港なので"on ground"の機体が見えるのは当然ですが、200km離れた日本海寄りの機体も見えています。
　自宅近くの空き地では数10km程度しか見えませんでしたが、眼の前が開けていると結構受信できます。

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[＠JAL313／B787機内]
【(06)B787-8】

【(07)RadarStick／JAL313／B787】

【(08)RadarMaps／JAL313／B787】

【(09)Avare ADSB Pro(Flt-Info)／JAL313／B787】

【(10)Avare ADSB Pro(Map)／JAL313／B787】

　巡航中の機内で受信してみましたが、利用した機材が、窓が電磁波シールド仕様(?)のB787だったので、搭乗機の信号しか受信できませんでした。
　座席が窓から離れた中央の列だったので、これも関係したかもしれません。

　最近の機材は、国内線でも個人モニタが装備されていることが多いので、手間を掛けてADS-Bを受信する意味があるのかということはありますが、趣味の世界なので・・・

同じSquawkの機体が2機？

  100000ft超えの信号を探すためにdump1090(modeacコマンド追加版)を眺めていたら、125800ftの信号がありました。

【Sqwk 0442】

　mode-A/Cの信号を受信し始めた頃は、100000ft超えの信号は珍しいと思っていたのですが、しばらく見ていると、毎日（毎朝?）のように表示されています。
　正体はよく判りませんが、高度40kmというと気球位しか思いつきません。
　この125800ftの信号は、モードの欄はブランクですが"a"の表示があり、Squawkは"0442"となっています。(mode-Aのようにも思えますが、高度情報が表示されているので、機能的にはmode-C ?)
　ところが、直ぐ下の行のmode-Sで送信されているJAL103のSquawkも"0442"です。
　同じ管制区域ではSquawkの値はユニーク（他に同じものが存在しない）であると思っていたので、一寸不思議な感じです。
　レーダの画面はどうなるのでしょうか？
　"a"の125800ftは高度情報しかないけれども、mode-SのJAL103は座標情報があるので、区別できるのでしょうか？（素人の想像です。）
　あるいは、単なる受信側の誤動作で同じSquawkが表示された？

　dump1090をぼんやり眺めていると、時々不思議なデータや見慣れないデータが表示されるので結構面白いです。

【参考外部リンク】
Is a squawk code only unique for the ATC station which assigned it?
https://www.quora.com/Is-a-squawk-code-only-unique-for-the-ATC-station-which-assigned-it

関東上空を高度43523ftで飛行する小型双発ジェット

  何か変わった飛行機が飛んでないかと思って、以下の環境で時々VirtualRadarを見ています。

　 アンテナ：GP(2F北側ベランダのエアコン室外機の上）

    受信機：SDRPlay RSP2

    受信ソフト：1090dump, VirtualRadar

  今朝画面を眺めていたら、高度43523ftで飛んでいる航空機がありました。

【(01)高度43523ft】

  機体のシンボルをよく見ると、胴体後部に双発のジェットエンジンを搭載しているようです。

【(02)機体シンボル】

　シンボルのサイズは実機に比例していないと思いますが、大型機ではないようです。

　高度40000ft以上を飛ぶ機体はたまに見かけますが、43000ft超えはあまり見たことがありません。

【飛行経路（GIF）】（画像を左クリックでアニメ-ション開始）

  関東上空を一定高度で一直線に通過していきました。

　後で調べたら、プロ用のコンデンサーマイクロホンに似たような名前の機体でした。

移動用ADS-Bアンテナを作ってみました

  現在、ADS-B用のアンテナとしてグランドプレーン(GP)を使用していますが、設置場所が２Fのエアコン室外機の上で、目の前は隣の鉄筋構造物という状況です。

　アンテナの位置からは殆ど空が見えないので、無線的にはかなり厳しい環境です。

　アンテナは高さが全てと言われているようなので、高い所に移動して受信実験をしてみることを考えています。

　この歳（古希＋α）で高い山に登るのは辛いので、あまり歩かずに高さが稼げる高層構造物の展望台のような場所を考えています。

　周囲には他の人がいると思われるので、エレメントやラジアルが突出した裸のGPアンテナを振り回すのは一寸問題がありそうです。

　そこで、周囲の人にあまり違和感や恐怖感を感じさせないような（エレメントが露出しないような）アンテナを考えてみました。

　ジャンク箱を覗いてみたら、スマホ用のイヤホンが入っていた筒状のプラスチックのケース（36φ×200mm）があったので、これを利用することにしました。

　GPアンテナを無理やりパイプに押し込んで、外から見えないようにするという算段です。

　使用するGPアンテナは、下記の記事で作ったものと殆ど同じです。

　　nanoVNA-H4でADS-B(1090MHz)用GPアンテナを測定

　　http://kenshi.air-nifty.com/ks_memorandom/2020/07/post-5a09c6.html

【(01)使用部品（組み立て前）】

【(02)ラジアル固定部（下側）】

【(03)ラジアル固定部（上側）】

【(04)GPアンテナ組み込み後（スケルトン）】

【(05)GPアンテナ組み込み後（コンシール）】

　スケルトンだと見るからに怪しい装置なので、パンフレットでカバーしました。

  グランドプレーンというよりは、スリーブアンテナみたいになってしまいましたが、共振特性をnanoVNA-H4で測定してみました。

【(06)nanoVNA-H4で測定】

  ケースの底部には、三脚固定用のアダプタを取り付けています。

【(07)SWR=1.59@1092MHz】

　作りっぱなし（無調整）にしては悪くないない数字のような気がします。

【(08)NanoVNA WebApp(Huawei P10)】

【(09)フィールドテスト】

　近所の空き地で5分程度受信テストをしてみました。

　遠くから見ると360度カメラにみえないこともないかも？？

　怪しいのは同じですが・・・

【(10)RadarStick】

 TKって何？

【(11)RadarMaps】

　5分程度しか受信しなかったので、機数は少ないですが、それほど悪くないような感じです。

　高度30000ftで受信すれば、350km程度まで受信できる？？？

　　地上から見渡せる距離

　　https://keisan.casio.jp/exec/system/1179464017

1030/1090MHzの信号の音をSDRTouch(AMモード)で聞いてみました

  一寸日付が旧いですが、下記の資料によれば、SSR(Secondary Surveillance Radar) モードA/C, モードSは、質問が1030MHz、応答が1090MHzのようです。

　　情報通信審議会 情報通信技術分科会　　　航空無線通信委員会 報告
「ＡＤＳ－Ｂに係る無線設備の技術的条件」（案）
平成 19 年７月 18 日版
https://www.soumu.go.jp/main_sosiki/joho_tsusin/policyreports/joho_tsusin/koukuu_musen/pdf/070718_1_s2.pdf
（page -20- 参照）

（上記URLから抜粋引用）

　1090MHzの方は、ADS-B用に受信しているのでなじみがありますが、1030MHzの方は聞いたことがありません。
　dump1090等のADS-B用のアプリ（ソフト）は、殆どの場合は受信周波数が1090MHzに固定されているので、1030MHzは受信することが難しいです。

　これに対して、SDRTouch等の汎用のSDRアプリの場合は、外付けチューナの特性に依存しますが、かなり広帯域で受信が可能です。
　今まで1030MHzの信号は聞いたことがなかったので、好奇心でRTLチューナとSDRTouchの組み合わせで受信してみました。
　SDRTouchの場合は、ADS-B用のでコード機能やプロッタ機能はないので、受信してもスペクトラムが見えるだけです。
　これではあまり面白くないので、受信モードをAMにして受信音を耳で聞いてみることにしました。
　SDRTouchは周波数の切り換えが簡単なので、途中で1030MHzから1090MHzに切り換えてみました。

【DVB-T+Huawei P10+SDRTouch】

【SDRTouchで聞いた1030/1090MHzの信号音】

　1030MHzでは何か周期的な信号が受信できているようですが、レーダ波かどうかはよくわかりません。
　1090MHzの方は、時々聞こえるジジッという音がADS-B信号のような感じです。

　音が聞こえたからと言って何かの役に立つわけでありませんが、趣味の世界なので・・・

ADS-B表示用にスマホ(BASIO3)にRadar Stickをインストールしました

　久しぶりに旅客機に乗れるかもしれないということで、機内にADS-B受信手段を持ち込むことを考えています。
　機内でADS-Bが受信できると、搭乗機や付近を飛行する航空機の様子が判るので、暇つぶしになります。（受信機の使用が許されている場合に限る。外国航空会社は受信禁止が多い。）

　スマホ用のADS-Bアプリとしては、今までは以下の2種類のアプリを使用していました。

　　ADSB Receiver Pro　(Avare ADSB Pro)
　　https://play.google.com/store/apps/details?id=bs.Avare.ADSB.Pro&hl=ja
　　更新日：2020年8月5日
　　サイズ：2.2M
　　インストール：5,000+
　　現在のバージョン：4.8.0
　　Android 要件：4.4 以上

　　Radar Stick - ADSB receiver
　　https://play.google.com/store/apps/details?id=com.radarworkx.radarstick&hl=en
　　Updated：March 3, 2017
　　Size：5.1M
　　Installs：10,000+
　　Current Version：3.0.1
　　Requires Android：4.1 and up

　また、現在使用しているスマホは以下の二つです。（機能的には、Huawei P10＞＞BASIO3）
　　京セラBASIO3(KYV43,Android 7.1.2) ・・・通話用(老人優待で機種変したもの)
　　Huawei P10(VTR-L29,Android 9) ・・・データ用

　Radar Stickには、"No Internet connection required! "と明記してあったので、最初はRadar StickとHuawei P10と組み合わせで使うつもりでしたが、残念ながらアプリがクラッシュして使えませんでした。
　仕方がないので、Radar StickとBASIO3の組み合わせで試してみました。
　受信環境は以下の通りです。
　　アンテナ：自作GP
　　チューナ：DVB-T+DAB+FMチューナドングル (R820T+RTL2832U)（USBコネクタとアンテナコネクタを改造）
　 スマホ：BASIO3 （背中にチューナを貼り付け）
　ADSBアプリ：RadarStick/RadarMaps

【(01)BASIO3＋RadarStick】

【(02)BASIO3＋RadarMaps】

【(03)BASIO3＋DVB-T】
 

【(04)RadarStick】

【(05)RadarMaps】

　"No Internet connection required! "ということですが、オフライン時の地図の表示の様子を見ていると、地図を内蔵しているのではなく、キャッシュを利用しているような感じがしますが、正確なところはわかりません。

Avare ADSB Proもオフラインで使えますが、デザイン的にはRadar Mapsの方が好みです。

　気のせいか、表示機数が少ないような感じがします。

【(06)BASIO3＋Avare ADSB Pro】

　次は、機内で使えるような1090MHzのアンテナを検討する必要がありそうです。

ADS-B(Mode A)搭載機通過時のRSSI変化

  ADS-B信号を着陸コースの近くで受信してみました。

  RSSIが-10dBm程度の信号が三つ見えます。　

　通常受信出来ているADS-B信号のRSSIは-35dB～-30dBm程度なので、かなり強いです。

　最初に画面の下の方の並んでいた二つの信号に着目するとRSSIの変化が連動しているような感じです。

　航空機の音が大きくなるに連れて、RSSIの値も徐々に大きくなっていきます。

　航空機の音が最大になったときに信号レベルも最大（-4.0dBm）だったので、多分頭上を通過した航空機からの信号だったのでしょう。

　なお、この信号はMode AなのでSquawkしか判りませんが、RSSIと併用すれば、近距離であればある程度距離が予想できるかもしれません。

　着陸機の写真を撮るときに、ATC(APP,TWR,GCA等)を利用することがありますが、情報の間隔が割と長いので、実際の飛行位置の予測が難しいときがあります。

　Mode AのRSSIはこのような時に役に立つかもしれません。

　なお、Mode AはADS-Bに含まれないので、ADS-B(Mode A)という表現は変ですが、便宜上使用しました。

【参考外部リンク】

RFIDのRSSIとは？｜RFIDタグの位置が分かる？

https://imagers.co.jp/contents/1526/

adsbSCOPEで見た関東上空

　ADS-B受信用のアンテナを無調整のコリ二アから共振周波数を調整したGP(ground plane)に変更したら、受信距離が少し伸びたような感じがします。

　しかしながら、現在使用しているプロッタのVirtual Radarでは長時間の受信データを累積してみることができないので、最遠距離を確認することが難しいです。

　　Virtual Radar Server: Home

　　https://www.virtualradarserver.co.uk/

　以前、Virtual Radarで受信したときには、200km程度でした。

　別のプロッタadsbSCOPEでは累積表示ができたような気がするので試してみました。

    ADS-B RSP1/2 使用方法

    http://icas.to/sdrplay/ads-b/index.htm

    ADS-B (dump1090) User Guide

    https://www.sdrplay.com/docs/SDRplay_ADS-B_User_Guide.pdf

  adsbSCOPEでは最長で10時間分のデータが累積できるようですが、取り合えず約6時間分(6～12AM)記録してみました。

【(01)adsbSCOPE_GP-ANT_EW381NM】

【(02)adsbSCOPE_GP-ANT_EW22NM】

　最遠で270km程度まで受信できているようです。

　以前使用していた自作の3段コリニアアンテナよりも少し距離が伸びています。

　GPアンテナよりもコリニアアンテナ（ワイヤ型）の方が利得があるはずですが、作りっぱなしのコリニアよりも、アンテナアナライザでSWRを測定しながら作ったGPの方が良かったということでしょうか？　本当の原因はよくわかりませんが・・・

　現在のGPアンテナでそこそこ聞こえているので、しばらくはこのまま使ってみる予定です。

　ネット情報を見ると、同軸コリニアがよさげですが、工作が面倒そうなので、ずぼらな当方は一寸躊躇します。

航空機の接近を自動アナウンス

  現在、ADS-B用に使用しているGP(Ground Plane)アンテナは、羽田空港の場合、海側からの着陸機は高度600ft程度まで追従して受信できることが多いです。

　以前、自作の3段リニアアンテナを使用していたときに、羽田新ルート(南風)の着陸機を受信したときは、約1000ftが限度でした。

　GPアンテナではどんな感じかと思って試してみました。

　Virtual Radarでは、機体の便名や高度情報が表示されるので、羽田空港に着陸する機体を探して追いかければ良いわけですが、画面を見続けているのは疲れるし、他の作業ができません。

　羽田空港に着陸機が接近したときに、音声でアナウンスがあれば、着陸時の画面だけ見ればよいので、受信可能な下限高度を確認する作業が簡単になりそうです。

　ということで、羽田空港に航空機が接近したときに、飛行情報が音声でアナウンスされるようにVirtual Radarを設定してみました。

　　Virtual Radar Server

      https://www.virtualradarserver.co.uk/

　設定手順は以下の通りです。（羽田空港を基準地点に設定する場合）

　無手勝流で設定したので、もっと適切な方法があるかもしれません。

(1)Menu→Option→General→Current Location→Set current location

   マーカーを羽田空港の位置にドラッグ。

(2)Menu→Option→Map→Auto-selection→Auto-select aircraft→Select:Closest to

(3)Menu→Option→General→Audio→Announce details of selected aircraft/Only announce details of auto-selected aircraft　

  基準地点と航空機との間の距離は、地面に投影された長さで判断され、高度3万フィートで羽田空港の上空を通過する航空機も接近機として判断されるので、高度フィルタで除去した方が良いかもしれません。

　また着陸機と離陸機を分離したいのですが、高度フィルタだけでは一寸難しい感じです。

【Virtual Radarで見た羽田新ルート(南風)着陸機】

　渋谷付近を高度約2500ftで通過し、約800ftまでADS-B信号が受信できていました。

　羽田新ルート(南風)の場合は、自作3段コリニアアンテナは約1000ftが限度だったので、GPンテナの方が若干改善されたのかもしれません。

　　羽田空港における滑走路運用・飛行経路の見直し（南風時）

　　https://www.mlit.go.jp/common/001302400.pdf

　他の作業をしていて、アナウンスが聞こえたら画面を見ればよいので、便利になりました。