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2015年5月26日

2015年夏休のネタ探し:SDRで飛行機補足できるかな?


夏休みに何をしようかと・・・甥っ子くんは中学生になったのだけど、なにせゲームバカだからなぁ。。。





夏休みの頭痛のタネは「自由研究」のよう


ゴールデンウィークが終わって、運動会も終わると・・・そろそろ夏の空気感になってきました。

「夏」といえば・・・「夏休みの自由研究」

ゲームバカの彼には、毎年夏休みの宿題&自由研究は頭が痛い問題のようです。

「◯◯やってみるかい?」というとだいたい「やる!」というのだけど、自分から始めた試しは全くなく、毎年渋々やってるんですねぇ

去年は、ウェザーニュースの気象測定器(2000ポイント貯めるのに4ヶ月かかったのよ)を渡したところ、「放置プレイ」

Weather Reporter


「台風が来る時を狙って測定するんだよ!」と夏休みに入ってすぐに渡したのだけどね。

結局、8月30日の1日だけ測定させて31日にグラフを作って完成という「やっつけ仕事」な状態。

小学6年生だと、温度と湿度は授業でやっているだろうから気圧と風速あたりを加えれば、ちょっと発展的なことになるかなぁとは思ったけどダメでしたね。

ということで自主性を重視しない方針で、単純にアシスタントだけやってもらおうかな。


なにをする?


ここ1〜2年で巷で流行っているのはRaspberry Piという小さなPCボードで、外部インターフェースをつけて制御できる昔のワンボードマイコンみたいな感じのPCです。

Rapsberry Pi 古いタイプ

ARM Linuxが動作するので、Raspibian(Debian系)やPidora(Fedora系)のディストリビューションもあってLinuxが動作させることが可能ですからちょっと遊ぶにはいいと思います。

個人的には、ディストリビューション・プロセス・クラスターを構成してを演算させるのが面白いと思うのですが・・・中学1年生には面白みに欠けるかな?

Rapsberry Piでクラスター作ると、結構かかる(単純に5000円xノード数:R-Pi 2 Model B採用)

高校生くらいになれば、近似計算とかアルゴリズムとかわかるかもしれないから興味が出るかもしれないけど。。。


もう一つは、飛行機から送信されているのADS-B信号を捕まえて位置情報を補足することがソフトウエア無線(SDR:Software Defined Radio)で出来ます。

昔(90年代の後半)地デジの検証システムでソフトウェア・モデムを使いましたが、1台で2億円くらいかかってたんですよ。送信機・受信機で4億円とか・・・

基本的な考え方は似たようなもので、ハードウエアで作っていた部分をソフトウエアで構成するというものですが、1000円程度の地デジ用USBドングルを使うと・・・旅客機の位置情報を捕まえることができるんです。


SDRドングル

ADS-B信号を受信して、その位置情報をつかって旅客機の位置を地図上に表示させることができます。

試しにRaspberry PiとUSBドングルと簡易アンテナを使って飛行機情報をWeb表示させてみましたが1〜2時間あれば出来ましたので、これくらいなら中学1年生でもできるようになるかな?

夏休の自由研究的(実験レポートだけど)手順をまとめてレポートにすればオッケーじゃないの?


ところで、予算は・・・

Rapsberry Pi B+が、4000円くらい
ADS-B USBドングルとアンテナが、2000円くらい
USB電源とメモリカードを合わせて8000円くらいかな

アンテナの自作する材料費を2000円とすると
予算1万円か・・・

タバコ2カートン半、しばらく禁煙すればよろしい!

受信距離の目標


彼の自宅は、高松市内にあることと、そこはちょっと高台みたいになっていて見晴らしはいい。

天気が良ければ高松空港が見えて飛行機の離着陸が見える(私は双眼鏡つかえば)。

途中に遮る大きな建物などは・・・見当たらない

ということは、高松空港への離着陸は補足可能と考えて良さそうね。

ただ、地方空港で離着陸数が極端に少ないことがちょっと痛い。

そこで最寄りのハブ空港の関空までの直線距離を測ってみると・・・150kmくらい


アンテナを工夫すると捕まえられるかも・・・これが彼の研究課題かな???

200km圏まで安定補足できるようなら大阪空港も補足できるかもしれない。

補足距離300km圏になると大人の趣味の領域に入るのかな


常時受信


Raspberry Piを使って常時補足するようにできればどうでしょうね。

raspibienにパッケージをちょいちょいと入れるだけですから、手間はたいしたことはありませんけど。

ICTな感じになっていいかもね。


Linuxが何かとか、Windowsが何かとかを理解できればいいけど・・・無理だろうなぁ


高松近隣にはFlightRadar24のフィーダーは見当たらないので


flightradar24.comというサイトが世界中の飛行機の位置情報を発信しています。

ADS-B受信ができるようになったら、

Raspberry Piを常時稼働させてflightradar24へデータを送信するレーダーサイトとして登録して、flightradar24の飛行機の情報に自分のデータが使われていると面白いと思うかも・・・



これらを全部きちんとまとめてレポートつくれば、先生も文句言うまい!!!