Bricolage d'hiver

[Charles]

Ça fait longtemps que j'ai pas fait de mise à jour. C'est pas parce qu'il ne se passe rien mais disons qu'il n'y a pas eu de progrès.

Lorsque j'ai débuté le projet, j'ai utilisé le système d'exploitation Wheezy du Raspberry Pi qui était le plus récent à l'époque. Il a depuis été remplacé par Jessie. Je me suis dit que ça serait probablement une bonne idée d'upgrader un peu les outils utilisés et là, c'est vite devenu très compliqué. Les versions des compilateurs de Jessie ne sont pas compatibles avec la version de Qt que j'utilisais. Il a donc fallu upgrader Qt, ce qui a entraîné quelques changements au programme. Il a aussi fallu changer le compilateur croisé. Le daemon du gps est différent dans Jessie. La combinaison compatible de tous ces outils m'échappe encore. Tout fonctionne sauf le code GPS qui génère un segmentation fault à l'intérieur de la librairie de l'OS.

Je pense que je vais abandonner l'idée d'upgrader pour le moment et revenir à la configuration qui fonctionnait de manière a finalement finir le projet en me consacrant au CAD du boîtier révisé. Je reviendrai à l'upgrade après ça et, tant qu'à upgrader, je vais y aller avec un Pi 3 et un écran tactile capacitif (style iPad plutôt que résistif style Garmin Aera) de 7" pour en faire un EFIS plus complet avec une meilleur qualité d'image.

À suivre...

[Charles]

Le mauvais temps du temps des fêtes m'aura permis de rafraîchir ce projet. Voici donc ce qui a changé depuis la première version:

- Le PC roule Windows 10 au lieu de Windows 8
- L'environnement Linux est Ubuntu 19.10 au lieu de 14
- Le compilateur croisé est maintenant à gcc 7.5 (méchant upgrade, le dernier était 4.3)
- C'est maintenant un Raspberry Pi3, plus puissant et avec plus de mémoire que le Pi 1
- L'écran résistif de 5" a été remplacé par un écran tactile capacitif de 7" avec une meilleur résolution. Même look & feel qu'un cellulaire.
- Une antenne ADS-B 1090ES a été ajoutée au système pour capter les transmissions ADS-B des autres avions
- L'environnement de développement est maintenant QML sur Qt 5.13.2 au lieu des QWidgets
- Les composantes ont toutes été fixées à l'écran grâce à une bracket imprimée en 3D
- Une carte géographique avec le trafic reçu de l'antenne ADS-B superposé dessus

Le nouveau setup a été rigoureusement documenté pour être reproduit sans niaisage en cas de pépin. Pour ceux que ça intéresse: https://docs.google.com/document/d/1Zn4 ... sp=sharing" onclick="window.open(this.href);return false;

La création de la carte géographique avec le trafic a été intéressante et m'a permis de comprendre la structure des messages ADS-B. J'ai constaté que chaque transmission ne contient généralement qu'un fragment des informations sur un vol, par exemple la position ou la vitesse ou l'altitude, etc. et qu'il faut assembler toutes ces informations au fur et à mesure qu'elles arrivent pour pouvoir créer une cible complète. En tous cas, très éducatif comme projet, je m'amuse pas mal.

La conversion à QML permet maintenant de réutiliser les composantes C++ de l'horizon et de ADS-B dans des programmes très simples. Pour illustrer ça, j'ai inclus le code de la carte géographique avec le traffic à la fin de ce post. C'est environ 30 lignes de code!

Finalement, tout ça est parfaitement portable et peu rouler nativement sur Windows, Linux, iPhone/iPad, Android, Raspberry Pi, etc. Par exemple, voici un screenshot de mon setup pour développer (on peut voir les messages ADS-B dans le bas à droite de l'écran). C'est un hyperlien parce que l'image est trop grosse pour le forum: https://i.ibb.co/fSYwXxC/mapdev.png

Code: Select all

import QtQuick 2.13
import QtQuick.Window 2.13
import QtPositioning 5.12
import QtLocation 5.12
import AdsbListenerModel 1.0

Window {
    visible: true
    width: 640
    height: 480
    title: qsTr("ADS-B")

    // Start an ADS-B Listener object to read data from the ADS-B antenna
    AdsbListenerModel {
        id: adsbListenerModel
        hostname: 'pi3'
        port: 30003
        start: true
    }

    // Create a custom OSM plugin to read charts from the local chart server
    // installed on our Pi where we put our FAA offline charts
    Plugin {
        id: mapPlugin
        name: "osm"
        PluginParameter { name: "osm.mapping.custom.host"; value: "http://pi3/" }        
    }

    // Create a map object using our plugin and connected to our ADS-B listener
    Map {
        id: mapview
        plugin: mapPlugin
        activeMapType: supportedMapTypes[supportedMapTypes.length - 1]

        anchors.fill: parent
        center: QtPositioning.coordinate(45.6, -73.4)
        zoomLevel: 9

        MapItemView{
            model: adsbListenerModel
            delegate: drawAdsbTarget
        }
    }

    // This component gets a notification each time something happens to an
    // ADS-B target and draws an airplane icon with a text label.
    Component {
       id: drawAdsbTarget
       MapQuickItem {
           id: marker
           anchorPoint.x: image.width/8
           anchorPoint.y: image.height/8
           coordinate: adsbdata.coords

           onXChanged: {
               // Populate data label with ADS-B data
               txt.text= ( (adsbdata.callsign==="" ? adsbdata.address : adsbdata.callsign) + " "
                       + adsbdata.coords.altitude + " \n" + (adsbdata.verticalRate > 0 ? "+" : "")
                       + adsbdata.verticalRate + "fpm " + adsbdata.groundSpeed +"kts" )
               rectLabel.width = txt.width + 6
               // Update airplane icon rotation to match ground track
               image.rotation = adsbdata.groundTrack
           }

           // Draw a little airplane icon with a text label inside a rectangle box with rounded corners
           sourceItem: Item {
               Image {
                   id: image
                   source: "images/airplane25.png"
                   anchors.centerIn: parent
               }
               Rectangle {
                   id: rectLabel
                   color: 'white'
                   radius: 5
                   border.width : 1
                   border.color: 'black'
                   anchors.bottom: image.top
                   height: 35
                   Text {
                       id: txt
                       anchors.left: parent.left
                       anchors.topMargin: 1
                       anchors.leftMargin: 3
                       anchors.top: parent.top
                       font.pixelSize: 13
                   }
               }
           }
       }
   }
}

[Charles]

Avec les cartes de la FAA stockées directement sur le bidule (i.e. pas besoin de connexion internet pour que ça marche) et, tant qu’à y être, une vue en perspective:

[martint]

Salut Charles,
C'est très impressionnant. Imagines que j'ai tout ce qu'il faut pour le faire, écran 7'', Pi3, GPS, Alti10 et j'ai pas eu le temps encore de compléter ta première version.
Je suppose que si je roule Ubuntu dans une VM (VirtualBox) sur Mac que ce sera OK aussi?? sinon, me trouverai bien une machine Win10 quelque part

Encore bravo!
Martin
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[Charles]

Je vois pas pourquoi ça marcherait pas. Je viens de mettre le code pour la carte avec le traffic sur BitBucket. Tu peux le cloner avec git avec ce lien: https://bitbucket.org/icysubzero/adsbma ... rc/master/" onclick="window.open(this.href);return false; (EDIT: le lien est temporairement désactivé en attendant de régler la question de la license, histoire de limiter ma responsabilité.)

Ça te prendrait l’antenne 1090. J’ai acheté le bundle avec la 978 dans le but d’ajouter la météo plus tard: https://www.amazon.ca/Stratux-1090ES-UA ... T48KQX7YX3" onclick="window.open(this.href);return false;

Pour résumer, si quelqu'un souhaite se fabriquer un Raspberry Pi pour afficher le traffic ADS-B, il faudrait faire les choses suivantes:

- Commander les composantes:
-- Un Raspberry Pi3. Un kit de départ comme celui-ci par exemple: https://www.amazon.ca/CanaKit-Raspberry ... B01GW5LUD2" onclick="window.open(this.href);return false;
-- Une carte micro- SD de 32GB https://www.amazon.ca/Sandisk-SDSQUAR-0 ... 073JWXGNT/" onclick="window.open(this.href);return false;
-- Un écran tactile (à moins de vouloir brancher le Pi sur un moniteur via la sortie HDMI). J'utilise celui-ci: https://www.amazon.ca/Original-Official ... B073S3LQ6Q" onclick="window.open(this.href);return false;
-- Un clavier avec un connecteur USB (juste pour la configuration initiale -- n'importe quel clavier ferait l'affaire)
-- L'antenne ADS-B 1090 de Nooelec dont j'ai mis le lien plus haut

- Configurer tout ça grâce à ce document: https://docs.google.com/document/d/1Zn4 ... sp=sharing" onclick="window.open(this.href);return false;

- Downloader le code mis plus haut et compiler ça dans QtCreator.

Voilà! Une carte avec le traffic ADS-B pouvant être transportée dans l'avion (avec un adapteur https://www.amazon.ca/dp/B01GCOCMJY" onclick="window.open(this.href);return false; )

[martint]

Merci pour les liens des articles Charles. L'écran à l'air vraiment bien. J'en ai un de Waveshare, mais à considérer pour un prochain.
J'aime beaucoup le bidule chargeur USB 2.4A.....surtout tout aluminium.

Je suis pas encore très dégourdis en bitbucket, github et tout le tralala de plate-forme de partage de développement. J'ai essayé un git clone de ton lien https dans un répertoire local sur ma machine, mais il semble que des permissions soient requises.

git clone https://bitbucket.org/icysubzero/adsbma ... rc/master/" onclick="window.open(this.href);return false;
Cloning into 'master'...
Username for 'https://bitbucket.org': *********
Password for 'https://***************@bitbucket.org':
remote: Forbidden
fatal: unable to access 'https://bitbucket.org/icysubzero/adsbma ... rc/master/':

Comme je dis j'ai possiblement manqué quelque chose et je continue à lire et me documenter sur la routine.
Martin

[Charles]

(EDIT: Le fichier d'image du Pi est maintenant zippé et fait environ 10GB.)

Oops, mon erreur, ce que tu as fait aurait dû fonctionner. Ça devrait être accessible maintenant. Désolé!

Une alternative serait de prendre l'image de mon Pi avec le programme pour afficher la carte ADS-B et avec les cartes de la FAA installées. Avec ça, pas besoin de rien changer pour afficher le traffic. La procédure est assez simple:

1. Télécharger le programme Win32 Disk Imager d'ici: https://sourceforge.net/projects/win32diskimager/" onclick="window.open(this.href);return false;
2. Télécharger l'image du Pi d'ici (c'est très gros): http://flt.l5.ca/pi/piadsb.zip" onclick="window.open(this.href);return false;
3. Écrire le fichier piadsb.img sur la carte micro-SD du Pi
4. Installer la carte micro-SD dans le Pi
5. Brancher l'antenne ADS-B dans un port USB du Pi
6. Allumer le Pi. La carte géographique va apparaître et les cibles apparaîtront graduellement

[martint]

Woow,
C'est de la méga générosité Charles, rendu là c'est vraiment tout cuit dans le bec.

Je vais possiblement essayer les 2 méthodes, question d'en retirer le plus d'apprentissage possible. Encore merci! et je vais aussi commander les USB ADS-B avec antennes ainsi que le petit truc USB alu.

Martin
---

[Frank KKB]

et même si vos échanges étaient en chinois...ce ne serait pas plus compréhensible pour moi

Mais je serais acheteur une fois le bidule au point

François

[Charles]

Mon objectif est justement de rendre ça très facile à assembler pour les non-experts. La procédure donnée plus haut (avec le fichier d'image du Pi) est à la portée de tout le monde.

Pour faire quelque chose de portable, il faut mettre tout ça dans un boîtier. Encore là, c'est rendu vraiment pas cher. Le logiciel Autodesk Fusion 360 est absolument génial et absolument gratuit! C'est beaucoup moins puissant que AutoCAD (de la même compagnie) mais 100 fois plus facile à utiliser et, pour les besoins d'un hobbyiste, est amplement suffisant. Donc j'ai dessiné ce petit boîtier très rudimentaire en 45 minutes environ:



Et j'ai imprimé ça en 3D sur mon imprimante à 299$ (CAD). Voici le résultat:




Prochaine étape: on s'en va voler!

[Charles]

Je viens de faire une découverte vraiment intéressante: il existe une base de données mondiale gratuite qui permet de trouver tous les détails sur un aéronef correspondant à une adresse ADS-B donnée. Je mets ça dans mon "features backlog". C'est moins de 100MB. Donc pour les avions qui n'ont pas de callsign, le programme pourra afficher l'immatriculation de l'aéronef (et le nom du propriétaire tant qu'à y être) au lieu de son adresse hexadécimale. Ainsi on pourra appeler un aéronef proche par son nom (ou celui de son proprio!) plutôt que par "avion proche de Ste-Thècle à 1800 pieds"...

https://opensky-network.org/datasets/metadata/" onclick="window.open(this.href);return false;

Ça permet donc d'afficher le modèle de l'avion, son enregistrement et même le nom du propriétaire!

[Mooney21]

C'est du Chinois pour moi aussi mais bravo les gars, vous êtes impressionnants.

Michel

[Charles]

Je suis maintenant à court d'idées pour améliorer l'affichage du trafic. La base de données ADS-B de OpenSky est intégrée, les boutons sont un peu fignolés, on a la possibilité de choisir parmi plusieurs cartes chargées dans l'appareil (j'ai chargé les cartes VFR et IFR Low pour Montreal et New York à date), on peut ajuster la quantité d'information affichée ("declutter") et le code est un peu plus propre. Si vous avez des meilleures idées pour une icône représentant "declutter" (le bouton du bas), je suis preneur!

Le code source du repository et l'image téléchargeable pour le Pi sont à jour avec toutes ces améliorations.

[martint]

Bonjour Charles,
J'ai fait fonctionner sans problèmes ton code de ADS-B, merci! Quand j'ai vu que l'image et la résolution de mon écran Waveshare de 7po ne correspondait pas vraiment à la qualité de la photo que tu avais mise, j'ai ouvert le fichier config.txt et je suis allé mettre les paramètres recommandés pas Waveshare. Bingo après un reboot tout est merveilleux. Je capte plusieurs avions. Je suis sur la rive nord et dans la fenêtre de mon salon, j'ai l'impression que sous 2500pi je perd les targets....ce qui je pense fait du sens.

Ceci dit j'ai des questions:
1- Suite aux modifications que tu as discuté dans ton dernier message, est-ce qu'on re-download l'image sur ce lien: http://flt.l5.ca/pi/piadsb.zip" onclick="window.open(this.href);return false; ??
2- Je me questionne sur la position de notre bidule. Parce que dans le message ou tu expliques ce que les gens doivent acheter pour fabriquer ce bricolage, il n'est pas mention de carte GPS ni du Altimu-10 (Ces 2 composantes étaient seulement mentionnées dans ton message de Dec2019). Donc si on a pas de positionnement GPS et qu'on a le bidule dans l'avion, la carte ne bougera pas??
3- Pour ceux qui voudraient utiliser le même écran que toi (l'écran 'officiel' de Pi) est-ce que accepterais de mettre ton fichier d'impression 3D?

J'ai tu échappé quelque chose au passage?? (Soit dit en passant j'ai la carte GPS et l'altimu10, mais je les ait pas utilisées pour le ADS-B)

Je vais faire un petit reportage aussitôt que j'ai terminé pour essayer de mettre point par point les étapes nécesaires à la fabrication et peut-être insiter nos amis qui comprennent pas le chinois à se lancer!

Encore merci, c'est vraiment cool ces bricolages
Martin
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[martint]

Ah oui, un autre point que j'oubliais.
J'ai comparé l'affichage ADS-B de ton code avec celui que Stratux offre et je dois avouer que tu nous offres plus d'info. Entre autre sur Stratux on ne voit pas la vitesse verticale de l'avion. Dans ton cas tu nous affiches un + ou un - avec les FPM, ex: +575fpm. Ça accroche l'oeil tout de suite et on voit la tangente de l'avion.

Naturellement avec tes dernières modifs, Stratux n'a rien de ça non plus. Je ne juge surtout pas, il est possible qu'il y ait des paramètres que je n'ai pas vu, mais je dois avouer que ce qui m'attire dans ce bricolage c'est qu'on a pas besoin de tablette en WiFi pour afficher le ADS-B. C'est bien personnel, j'aime le fait que l'unité est contenue, en une seule pièce (ordi+ecran) tout ensemble. Tu branches et tu utilises. Certains trainent déjà un iPad avec eux, avec ForeFlight ou FltPlan-Go, c'est correct, et Stratux par exemple s'interface très bien avec eux.....mais à chacun ses goûts!
Martin

[Charles]

1- Suite aux modifications que tu as discuté dans ton dernier message, est-ce qu'on re-download l'image sur ce lien: http://flt.l5.ca/pi/piadsb.zip" onclick="window.open(this.href);return false; ?? Exact. Je viens de réaliser que cette image ne contient pas les cartes IFR, contrairement à ce que je disais plus haut.

2- Je me questionne sur la position de notre bidule. Parce que dans le message ou tu expliques ce que les gens doivent acheter pour fabriquer ce bricolage, il n'est pas mention de carte GPS ni du Altimu-10 (Ces 2 composantes étaient seulement mentionnées dans ton message de Dec2019). Donc si on a pas de positionnement GPS et qu'on a le bidule dans l'avion, la carte ne bougera pas??
Effectivement, la carte ne bougera pas s'il n'y a pas de GPS. Le AltIMU est inutile avec cette image, je dois convertir le widget OpenGL en QML pour pouvoir le mettre dans le même programme que la carte du trafic (ça c'est mon prochain projet)

3- Pour ceux qui voudraient utiliser le même écran que toi (l'écran 'officiel' de Pi) est-ce que accepterais de mettre ton fichier d'impression 3D? Bien sûr, quand il sera un peu plus "fini". Il n'épouse pas encore d'assez près la forme de l'écran ou des composantes et il est plus gros que nécessaire.

[Charles]

Ah oui, un autre point que j'oubliais.
J'ai comparé l'affichage ADS-B de ton code avec celui que Stratux offre et je dois avouer que tu nous offres plus d'info. Entre autre sur Stratux on ne voit pas la vitesse verticale de l'avion. Dans ton cas tu nous affiches un + ou un - avec les FPM, ex: +575fpm. Ça accroche l'oeil tout de suite et on voit la tangente de l'avion.

C'est quand même bizarre qu'ils n'affichent pas la vitesse verticale parce qu'elle est transmise directement par les avions dans les messages ADS-B, même pas besoin de la calculer!

Il y a tout ceci dans les messages ADS-B (extrait de adsbtarget.h sur le repository):

Code: Select all

 * Field 1 : always MSG
 * Field 2 : SBS message type, integer, 1-8
 * Field 3 : always 111
 * Field 4 : always 11111
 * Field 5 : ICAO address, 6-digit hex value e.g. C0607E
 * Field 6 : always 111111
 * Field 7 : message reception date AAAA/MM/DD
 * Field 8 : message reception time HH:MM:SS.mmm
 * Field 9 : message output date AAAA/MM/DD
 * Field 10: message output time HH:MM:SS.mmm
 * Field 11: callsign (e.g. ROU1559)
 * Field 12: altitude (e.g. 12150)
 * Field 13: ground speed (e.g. 281)
 * Field 14: ground track (heading) (e.g. 305)
 * Field 15: latitude DD.mmmmm, e.g. 45.65142
 * Field 16: longitude (-)DD.mmmmm, e.g. -74.07076
 * Field 17: vertical rate
 * Field 18: squawk 4-digit octal value e.g. 1234
 * Field 19: squawk changing alert field -1, 0, or nothing
 * Field 20: squawk emergency flag, -1 if squawking 7500, 7600 or 7700, 0 otherwise (or nothing)
 * Field 21: squawk ident flag, -1 if active, 0 or nothing otherwise
 * Field 22: on the ground flag, -1 if active, 0 or nothing otherwise

 * Example: MSG,3,111,11111,39850B,111111,2020/01/07,19:24:58.775,2020/01/07,19:24:58.762,,11100,,,45.45035,-73.32550,,,,,,0

[Jacques3012]

Vous m'impressionnez avec vos bidules. Vraiment nice Charles

Jacques3012

[Charles]

Merci Jacques, c'est vraiment juste pour le fun.

J'avais dit que j'étais à court d'idées mais la nuit porte conseil et pourquoi pas afficher les tracks des avions?

Au fait, j'ai découvert en faisant ça que la position des icônes des avions était off de quelques pixels sur la carte par rapport à leur position réelle. Je vais remettre le fichier zip à jour avec la correction (et les cartes IFR) plus tard aujourd'hui.

[Charles]

Nouvelle version ici: http://flt.l5.ca/pi/piadsb.zip" onclick="window.open(this.href);return false;

Améliorations:
- Traces des avions
- Contrôle de l’intensité de l’écran
- Cartes VFR et IFR du nord-est chargées
- Plusieurs améliorations