Меню

Ais приемник своими руками

AIS-приёмник из доступных комплектующих, своими руками

Задумал расширение зоны покрытия своего проекта AIS-Мониторинга, «разбрасыванием» AIS-приёмников. Вдохновение придал проект dAISy: https://github.com/astuder/dAISy. Для пробы подыскал на Aliexpress модуль E30-170T20D на трансивере от Silicon Labs 4463 rev B1 (далее SI4463), который спроектирован на работу в диапазоне от 148-173 МГц (подходит для работы с AIS работающим на частоте

162 МГц). Над этим модулем ставлю эксперименты.

Коротко о результатах:

  • Положительный — модуль реально работает в качестве ais-приёмника;
  • Отрицательный — чувствительность мягко говоря — плохая. При подключении хорошей антенны, максимальная дальность приёма от станций находящихся на расстоянии не более 4.5-5 морских миль (8.3-9.2 км).

Обращаю внимание, что я не несу никакой ответственности! Если Вы возьмётесь перепрошивать модуль, то его начальные функции будут недоступны. Если Вы что-то подсоедините не так и выпустите из микросхем волшебный дым — это Ваши проблемы. Подходите к вопросу ответственно и проверяйте все соединения!

Быстрый старт

Введение

Модуль E30-170T20D построен на трансивере SI4463, который управляется китайской копией 8-ми битного микроконтроллера от STMicroelectronics STM8L151G6 (далее STM8L). Именно в микроконтроллер необходимо вшить управляющую программу.

Китайцы оставили на модуле E30-170T20D отладочный «разъём» SWIM через который можно проводить прошивку и отладку STM8L. На фото отверстия «VSGR» — это контакты SWIM.

Соответствие контактов модуля сигналам —>

Контакт Назначение
V Питание 3.3V
S Сигнал SWIM
G Питание GND
R Сигнал Reset

Я написал простейшую программу для STM8L, которая конфигурирует SI4463 на частоту AIS и осуществляет передачу полученных данных в формате NEMA-0183 на UART разьём модуля E30-170T20D.

Обычно AIS использует два канала: 161.975 МГц и 162.025 МГц. В моей программе отсутствует возможность переключения между каналами, я выкладываю две прошивки:

  • одна для приёма канала А — 161.975 МГц (MD5: 39f92826c18c9c9cae04f15affeef091);
  • вторая для приёма канала B — 162.025 МГц (MD5: a8f2ae5f5b32e5143d10294126a3a63d).

Прошивка

Прошивку можно осуществить программой: stm8flash. Исходники: https://github.com/vdudouyt/stm8flash. Версия для Windows: https://github.com/sensics/IR-Board-Programmer/tree/master/stm8flash, необходимо скачать DLL и EXE файлы.

Необходимо произвести коммутацию согласно таблице ниже:

Контакт E30-170T20D Контакт ST-LINK
V или VCC 3.3V
S SWIM
G или GND GND
R RST

Я использовал две швейных иголки с проводками для контактов S и R.

Процесс прошивки предельно прост. Полагаю что все файлы у вас находятся в одной папке.
Вводим:
stm8flash -c stlinkv2 -p stm8l151?6 -s flash -w a_161.bin
Получаем ответ:
Determine FLASH area
Due to its file extension (or lack thereof), "a_161.bin" is considered as RAW BINARY format!
32768 bytes at 0x8000. OK
Bytes written: 32768

Проверка

Задумка такова, что при подаче питания на модуль он сразу начинает приём данных из эфира и передаче данных на скорости 19200 бод на вывод RX. Я использовал USB TTL конвертор UART. После соединения E30-170T20D с конвертером тремя проводами по схеме:

Контакт E30-170T20D Контакт USB TTL UART
VCC 5V
TXD RXD
GND GND

и установки в систему драйверов чипа CH340 в системе появился COM-порт с которого поступают данные AIS.

Здесь будет блок об подключении через putty.

Декодирование и просмотр данных от AIS, реализует свободная программа OpenCPN.

  • Есть предположение, что чувствительность/дальность приёмника можно увеличить оптимизировав обвязку SI4463, но нужно взяться за паяльник. К сожалению этот вариант не особо интересен, т.к. во главу я ставил доступность изделия/комплектухи.
  • Есть идея использовать ногу модуля AUX для выбора рабочего канала.
  • Изначально я задумывал передачу данных на сервер через GSM-модем, свободные ноги (TX, M0, M1) на модуле ещё есть, программа (даже в первой неоптимизированной версии) получилась очень компактной, памяти осталось более чем достаточно для управления модемом.
  • Если решу вопрос с дальностью приёма, то пойду на проект двухканального приёмника (два SI4463 и какой нибудь STM32 с двумя SPI, UART и USB).
  • По наличию свободного времени будет продолжение.

Исходники

Тем кому интересно что внутри и как работает открываю исходники.

Источник

AIS-приёмник из доступных комплектующих, своими руками (подробно)

Проект заинтересовал множество лиц, а у меня катострофически не хватает времени заниматься разработкой. Поэтому мной принято решение опубликовать свои наработки в свободном доступе. Прошу людей использующих информацию с этого сайта давать ссылку на первоисточник.

Технические подробности

Работа с модулем E30-170T20D на трансивере от Silicon Labs 4463 rev B1 (далее SI4463), который спроектирован на работу в диапазоне от 148-173 МГц (подходит для работы с AIS работающим на частоте

Как я изначально и предполагал, чип SI4463 подключен по рекомендованной производителем схеме, а вот управляет им микроконтроллер 8L151G (предполагаю, что это аналог STM8L). Очень радует что есть контакты «VSGR» и судя по разводке возможно перепрошить STM8 через SWIM под свои нужды. Обращаю внимание, что питанием кварцевого резонатора (26МГц) управляет вывода PB2 микросхемы STM8L. Схема коммутации микросхем на модуле ниже:

Настройка чипа SI4463 Rev 1B

Конфигурирование чипа производится с помощью фирменой утилиты от Silicon Labs WDS3.

Я не смог настроить SI4463 на аппаратное определение закодированной NRZI преамбулы AIS кадра. Чип настроен в режим RAW, а NRZI декодирование производится программно. В планах было выводить множество полезной информации о работе чипа, уровне сигнала и т. д., но руки до реализации так и не дошли (модули работают стабильно и я не вижу причины усложнять код).

Программирование STM8L

Для создания прошивки для STM8L я использовал IAR.

Источник

AIS своими руками на базе приемника и ноутбука.

#1 Max 99

Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    AIS своими руками на базе приемника и ноутбука.

    Никто не слышал о эмуляторах или программах для этого?

    Прогнозы то народ принимает на ноутбук , вот и вопрос а может и AIS информацию можно принять и расшифровать?

    #2 DoctorD

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • 311 сообщений
    • Из: СПб
    • Судно: Строю

    AIS своими руками на базе приемника и ноутбука.

    Никто не слышал о эмуляторах или программах для этого?

    Прогнозы то народ принимает на ноутбук , вот и вопрос а может и AIS информацию можно принять и расшифровать?

    #3 krancas

  • Основной экипаж
  • 46 сообщений
    • Из: Vilnius
    • Судно: Hallberg Rassy 352
    • Название: Vagabond

    #4 Max 99

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    #5 nvc

  • Модератор форума
  • 6 959 сообщений
    • Из: Black Sea coast
    • Судно: Leisure17+Seal 36

    #6 RV6ASX

  • Инженер
  • 3 316 сообщений
    • Из: Краснодар
    • Судно: Швертбот, Кэт-бот
    • Название: RV6ASX, РОСС

    Да инфы немало
    особенно порадовало наличие инфы об программке AISmon, походу еще один биг плюс в тему об навигационном комплексе на базе компьютера. Берем самую недорогую бу/шную радистанцию находим там выход дискриминатора (он везде есть токо надо вывести) и получается аис приемник с нормальным NMEA выходом, блин ещебы модулятор программный для передачи аис данных о себе

    #7 Max 99

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    Дискриминатор это типа линейный выход аудио?
    NMEA выход это я понимаю уже цифровой выход, а с дискриминатора по идее должен выходить какой то частотно или амплитудно модулированный аудио сигнал? Или ошибаюсь?

    #8 RV6ASX

  • Инженер
  • 3 316 сообщений
    • Из: Краснодар
    • Судно: Швертбот, Кэт-бот
    • Название: RV6ASX, РОСС

    #9 Albertik

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 948 сообщений
    • Из: тольятти
    • Судно: Comfortina 32
    • Название: Antila

    #10 Max 99

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    Не совсем понятно пока, неужели так сильно искажается АЧХ последующими цепочками фильтров и аудиоусилителями? Я принимаю PSK с помощью обычного линейного выхода приемника и аудиокарты компьютера. Может быть дело в том, что в переносных радиостанциях просто отсутствует разъем аудиовыхода и его делают самостоятельно, выводя сигнал перед оконечным аудио-усилителем?
    Скачал AisMon. Проверить нечем, у меня нет УКВ радиостанции, понял так, что это преобразователь FSK сигнала в код NMEA. В принципе понятно, получается, что с аудиовыхода радиостанции сигнал подается на звуковую карту компьютера. Программа AISmon преобразует FSK в NMEA. Только получается, что нужна еще навигационная программа для индикации полученных данных. Как направить поток данных в протоколе NMEA от AISmon к навигационной программе? От одного com порта завернуть кабелем на другой порт? А если в ноуте нет ком-портов? Или можно сделать «виртуальный» Com-порт?

    Сообщение отредактировал Max 99: 17 июля 2009 — 11:51

    #11 RV6ASX

  • Инженер
  • 3 316 сообщений
    • Из: Краснодар
    • Судно: Швертбот, Кэт-бот
    • Название: RV6ASX, РОСС

    До конца я не изучал эту тему но на радиосканере попадались кто то уже пробовал и не работало, я думаю если и будет работать то не идеально
    Хотя пробуйте , уверен что всем будет интересен ваш опыт

    Действительно, очень интересная тема. Осталось только приобрести УКВ радиостанцию, ну и с навигационными программами разобраться и с портами. Так что дело времени и денег. Но как нибудь соберусь с силами и все равно освою.
    Часто приходится сталкиваться с наличием разных названий для одних и тех же устройств в радиоаппаратуре. Как написано на www.diskriminator.nl — дискриминатор это сердце радиостанции. В каком месте оно сердце, лично для меня не понятно . Может быть под подпольной кличкой «дискриминатор» имеется ввиду ЧМ демодулятор? (тоже не сердце, скорее кишечник )
    На форуме радиосканнер кто-то спрашивал что такое дискриминатор, ему ответили, типа «книжки читайте». Я дипломированный радиоинженер и тоже не знаю что такое дискриминатор.

    Ну ничего, общими усилиями разберемся. Может быть кто-нибудь из коллег сможет просветить, может кто-то уже это дело реализовывал?

    #12 Max 99

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    Действительно, очень интересная тема. Осталось только приобрести УКВ радиостанцию, ну и с навигационными программами разобраться и с портами. Так что дело времени и денег. Но как нибудь соберусь с силами и все равно освою.
    Часто приходится сталкиваться с наличием разных названий для одних и тех же устройств в радиоаппаратуре. Как написано на www.diskriminator.nl — дискриминатор это сердце радиостанции. В каком месте оно сердце, лично для меня не понятно . Может быть под подпольной кличкой «дискриминатор» имеется ввиду ЧМ демодулятор? (тоже не сердце, скорее кишечник )
    На форуме радиосканнер кто-то спрашивал что такое дискриминатор, ему ответили, типа «книжки читайте». Я дипломированный радиоинженер и тоже не знаю что такое дискриминатор.

    Ну ничего, общими усилиями разберемся. Может быть кто-нибудь из коллег сможет просветить, может кто-то уже это дело реализовывал?

    Сообщение отредактировал Max 99: 17 июля 2009 — 12:50

    #13 RV6ASX

  • Инженер
  • 3 316 сообщений
    • Из: Краснодар
    • Судно: Швертбот, Кэт-бот
    • Название: RV6ASX, РОСС

    Посмотрите примеры с картинками на сайте http://www.discrimin. r950/index.html думаю вам будет понятно.
    Примеров куча , мне пока не все понятно , но я и не дипломированный радиоинженер .

    #14 avos

  • Основной экипаж
  • 33 сообщений
    • Из: Tel Aviv
    • Судно: Поларис
    • Название: Авось

    Да, судя по всему это аудиовыход с ЧМ демодулятора. В общем, надо покупать радиостанцию и эксперементировать.

    #15 Sunny

  • Капитан
  • 2 839 сообщений
    • Из: бухты Барахты
    • Судно: Дебаркадер
    • Название: Корабль-призрак

    AIS своими руками на базе приемника и ноутбука.

    Никто не слышал о эмуляторах или программах для этого?

    Прогнозы то народ принимает на ноутбук , вот и вопрос а может и AIS информацию можно принять и расшифровать?

    #16 AMN

  • Капитан
  • 34 395 сообщений
    • Из: Санкт- Петербург
    • Судно: мотолодка
    • Название: Акула

    А зачем это если готовый АИС приемник стоит всего 200 баксов?

    #17 Max 99

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    По воводу частот кто то разобрался? На радиосканере нажел только это.

    Дело в том, что система не бесконечна, одновременно два канала могут обеспечить работу до 350-400 судов в одном районе. Частоты 161.975 и 162.025 МГц являются частотами «открытого моря», также могут применяться региональные частоты. Система расчитана на смену частот по командам передаваемым из регионального центра управления движением судов. Действие этих частот может быть ограничено четырьмя точками координат. При выходе за пределы зоны или при пропадании синалов на региональных частотах система автоматически переходит на частоты «открытого моря». При очень большой загруженности территории больших портов мугут быть разбиты на несколько регионов, так вот для смены частот при переходе из региона в регион команды на смену региональных установок: частоты, координаты, мощность, как раз и передаются по каналу DSC 156.0250 № 70. Так как суда могут заходить в регион из разных регионов (при сложной конфигурации порта) и из открытого моря и установки могут быть разными. Также при таких конфигурациях порта по 70 каналу передаютя предупреждения и др. информация для экипажей. Может осуществляться обмен короткими SMS по 70 каналу как индивидуальными так и широковещательными. Но DSC АИС несовместима с DCS УКВ связи, хотя и работают на одном канале.

    Сообщение отредактировал Max 99: 27 июля 2009 — 10:10

    #18 Max 99

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 543 сообщений
    • Из: Москва
    • Судно: Bostrom B31 продано
    • Название: Anastasiya

    А зачем это если готовый АИС приемник стоит всего 200 баксов?

    Поделитесь ссылкой

    AIS работает на двух частотах , причем «суда» переходят с 161.975 на 162.025 МГц и обратно.
    Так мне пояснили на радиосканере.

    Теперь либо как-то извратившись сканировать обе частоты одним приемником, либо два приемника в один аудио джек,
    ведь звуковуха стерео

    Вобщем не все так просто, и есть пища для размышлений

    #19 Sunny

  • Капитан
  • 2 839 сообщений
    • Из: бухты Барахты
    • Судно: Дебаркадер
    • Название: Корабль-призрак

    Всего.
    и компас 200 баксов
    и рация 200 баксов
    и ботинки 200 баксов
    и. 200 баксов

    #20 Yus70

    Рулевой 1-го класса

  • Основной экипаж
  • 677 сообщений
    • Из: Ростов-на-Дону
    • Судно: гидра
    • Название: Мария

    #21 tiger-shark

  • Капитан
  • 1 826 сообщений
    • Из: sea
    • Судно: Albin Vega

    AIS приемник и GPS приемник в одном корпусе с выходом USB или PS/2 . Мне говорили что такой устройство производится .но я найти нигде не смог. Если то знает напишите производителя и модель.

    Оно?, но там правда с сом-портом

    там же есть еще один аппарат

    #22 Sunny

  • Капитан
  • 2 839 сообщений
    • Из: бухты Барахты
    • Судно: Дебаркадер
    • Название: Корабль-призрак

    #23 DoctorD

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • 311 сообщений
    • Из: СПб
    • Судно: Строю

    AIS приемник и GPS приемник в одном корпусе с выходом USB или PS/2 . Мне говорили что такой устройство производится .но я найти нигде не смог. Если то знает напишите производителя и модель.

    #24 DoctorD

    Рулевой 2-го класса

  • Основной экипаж
  • 311 сообщений
    • Из: СПб
    • Судно: Строю

    AIS приемник и GPS приемник в одном корпусе с выходом USB или PS/2 . Мне говорили что такой устройство производится .но я найти нигде не смог. Если то знает напишите производителя и модель.

    #25 Sunny

  • Капитан
  • 2 839 сообщений
    • Из: бухты Барахты
    • Судно: Дебаркадер
    • Название: Корабль-призрак

    Источник

    Читайте также:  Идеи для развивающего коврика своими руками
    Adblock
    detector