ADS-B 리시버 정비일지 – 피드 추가, 안테나 교체

우선 이전부터 돌리던 ADS-B 리시버의 데이터를 몇몇 사이트에 추가로 피드하기 시작했다.
원래부터 데이터를 올리던 FlightRadar24, FlightAware, Plane Finder에 더해 ADSBHub, ADS-B Exchange, Radarbox까지 라즈베리파이 한 대로 동시에 데이터를 올리고 있다. 사이트들이 전부 dump1090에서 30003포트를 통해 나오는 RAW데이터 포맷을 지원하기 때문에 라즈베리파이 한 대에서 동시에 업로드하는 게 가능하다.
최근 VariFlight랑 AvDelphi라는 ADS-B 데이터 공유 사이트도 찾긴 했는데 피드 세팅은 나중에 언젠가 할 생각이다 ㅋㅋ

더해서 드디어 데이터 수집용 안테나를 FlightAware발 안테나로 교체했다. 스펙상 gain은 5.5dBi이다. 그 전에 사용하던 PCB안테나는 전형적인 Half-wave 다이폴 안테나인데 이 안테나의 이론상 gain이 2dBi정도이니 안테나 이득이 두 배 넘게 늘었다.

새 FlightAware 안테나 (왼쪽), 기존에 사용하던 PCB 다이폴 안테나 (가운데), 4 quarter wave 안테나 (오른쪽)

이런 omni-direction 안테나는 안테나 이득이 높을수록 지평선 방향으로의 지향성이 강해진다. 즉 머리 꼭대기 방향으로의 감도는 약해진다. 하지만 어차피 정수리 바로 위에 있는 비행기는 신호가 훨씬 강하기 때문에 단순히 지평선 방향으로 지향성이 강한 것은 별 문제가 되지 않는다. 따라서 항공기의 Mode S 트랜스폰더의 신호를 수신하기에는 이득이 높은 안테나가 유리하다.

새로 추가한 FlightAware ADS-B bandpass 필터.

안테나를 교체하면서 안테나 다음 단에는 FlightAware에서 판매하는 ADS-B band-pass 필터를 추가했다. 필터를 안테나 쪽에 다는 게 가장 이상적이긴 하지만 동축케이블의 손실이 매우 낮으므로 별 문제는 없을 듯하다. 필터를 빼고도 테스트해봤는데, 주변에서 들어오는 다른 신호들이 수신기의 RF단을 saturate시켜버리는지 필터를 빼면 AGC 상태에서는 거의 아무 신호도 수신되지를 않는다. AGC를 끄고 수동으로 rtlsdr-gain값을 20정도로 놓으면 약간의 신호가 수신되기는 하는데 필터가 있을 때에 비하면 너무 적다. FlightAware Pro Plus 스틱 자체에도 필터가 내장되어 있기는 하지만 안테나를 설치한 곳의 극심한 RF 혼잡을 모두 걸러내기에는 부족한 모양이다. 아무래도 관악산에 위치한 FM 송신소(1kW급의 출력)의 하모닉과 주변의 KT LTE 신호(950MHz 대역)가 영향을 주는 것 같다.

마지막으로 안테나와 수신기를 연결하는 케이블을 기존 RG58 재질 케이블에서 5D-FB재질 동축케이블로 교체했다. 케이블의 길이는 2미터에서 3미터로 늘어났지만 이론상 케이블의 손실은 1.4dB에서 0.6dB정도로 감소한다.

이전에 사용하던 PCB로 된 다이폴 안테나는 잘 해야 90NM(약 167km)정도까지의 수신거리가 한계였는데, 새 FlightAware 안테나는 수신거리가 무려 200NM(약 370km)를 넘어 거의 250NM(약 463km)까지 나온다! 물론 남쪽과 동서쪽은 관악산에 둘러싸여 있는지라 그렇게 긴 거리가 나오진 않고 50-70NM정도의 수신거리가 한계인데, 북서쪽으로는 중국의 랴오닝성쪽에서 날아다니는 비행기들의 신호까지 잡힌다. 아무래도 정북쪽은 서울시를 둘러싸고 있는 북한산 등에 전파가 막히는 모양이다.


PiAware 페이지 스크린샷. 중국 랴오닝성 부근을 날아다니는 항공기들의 신호도 심심찮게 잡힌다.

안테나 교체로 이 정도의 성능 향상이 있을 줄 알았다면 진작 FlightAware 안테나를 쓸 걸 그랬다… 알리익스프레스를 뒤져보면 9dBi급 1090MHz대역 안테나도 있던데 보다 gain이 높은 안테나의 성능도 궁금해진다. 나중에 언젠가는 더 높은 이득의 안테나로 교체하고 필터를 추가해서 attenuation을 강화시킨 채로도 테스트를 해 봐야 할 것 같다. 그리고 장비를 업그레이드하면 할수록 주변을 둘러싸고 있는 관악산이 너무 아쉽기만 하다. ㅠㅠ

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