ESP32로 만든 책상용 항공기 레이더

 (blog.ktz.me)
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  • ESP32-C3와 1.28인치 원형 디스플레이를 이용해 주변 ADS-B 항공기의 거리·방위와 상세 정보를 보여주는 책상용 레이더를 제작함
  • 약간의 납땜이 필요한 조립은 약 15분, ESPHome 웹 도구를 통한 펌웨어 설치는 30초 이내에 끝남
  • 기존 3D 모델은 보드 공차가 지나치게 빡빡해 다른 케이스를 출력했으며, 향후 여유 있는 대체 모델을 직접 설계할 계획임
  • 펌웨어에 출발지·도착지와 상세 기종, 지역 날씨·시간 정보를 추가하고 좌표와 각종 표시 설정을 웹에서 바꿀 수 있게 개선함
  • 인증된 OTA 업데이트를 지원해 로컬에서 컴파일한 바이너리를 USB 연결 없이 브라우저로 설치할 수 있음

하드웨어 조립과 케이스 선택

  • ESP32-Plane-Radar는 ESP32-C3와 1.28인치 원형 디스플레이로 주변 ADS-B 항공기를 레이더 화면처럼 표시하는 오픈소스 프로젝트임
    • 항공기를 현재 위치로부터의 거리와 방위에 따라 배치하고 세부 정보를 화면에 보여줌
    • 얇은 실리콘 피복 전선을 사용했으며, 약간의 납땜을 포함한 조립은 약 15분 만에 마침
  • ESPHome 웹 플래싱 도구를 이용하면 새 ESP32에 브라우저로 30초 이내에 펌웨어를 설치할 수 있음
  • 처음 선택한 ESP32 Plane Radar 케이스는 외형은 좋지만 보드 공차가 너무 빡빡해 실제 조립에 적합하지 않았음

항공 정보와 설정 기능 개선

  • 항공편 데이터가 있으면 꼬리번호 대신 출발지와 도착지를 표시하고, 데이터가 없으면 호출부호를 대체 정보로 사용함
    • 항공기 기종도 B737 대신 B737-800처럼 더 구체적으로 보여줌
    • 지역 날씨와 온도, 습도, 시간, 날짜 정보도 추가함
  • 초기 설정을 마친 뒤에도 웹 인터페이스에서 좌표와 화면 옵션을 변경할 수 있음
    • Wi-Fi 설정을 초기화하지 않고 디스플레이 옵션을 바꿀 수 있음
    • 단위, 활주로, 날씨, 온도 형식, 12·24시간제를 설정할 수 있음
    • 기본 글자 크기를 10% 키우고, 설정값이 유지되는 80~130% 크기 슬라이더를 추가함
  • 인증된 OTA 업데이트를 통해 로컬 노트북에서 컴파일한 바이너리를 USB 연결 없이 브라우저로 ESP32에 업로드할 수 있음
  • 다음 작업 후보는 더 큰 디스플레이로의 이식과 공차가 넉넉한 3D 프린트 케이스 설계임

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GN⁺   [-]
Hacker News 의견들

  • 최근 몇 달 사이 비슷한 제품이 여럿 나왔고, 마지막 것은 실제로 예약 판매까지 진행된 제품이었음
    MakerWorld의 ESP32 항공기 레이더, micro-radar, Gadgies 제품처럼 관련 사례가 있으며, 개인적으로 이런 소형 항공기 추적 장치가 꽤 마음에 듦

  • 소방용 공중급유기 기지가 있는 공항에서 몇 마일 떨어진 곳에 살며, 올해 이 지역에서만 12만 에이커가 불타 산불을 상당히 두려워함
    아마추어 무선 프로젝트로 약 1MHz 안테나를 만들어 dump1090을 실행하는 Raspberry Pi에 연결했더니, 1만2천~1만4천 피트 산맥 너머 약 50마일까지 수신됐음
    지금은 추적 정보가 더 풍부한 ADS-B 사이트를 이용하며, C-130·MD-80·Canadair 수상기 등 다양한 소방 항공기의 이륙을 지켜보는 재미가 큼
    특히 정찰기를 식별하면 기관들이 어느 산불을 살피는지 WatchDuty보다 조금 더 빨리 파악할 수 있음

  • 정확히는 레이더와 비슷한 화면이지 레이더는 아님

    • 맞음. 레이더는 “전파 탐지 및 거리 측정(radio detection and ranging)”을 뜻하며, 정의에 따르면 전파를 송신하고 물체에서 반사된 신호를 수신해 거리·방향·방사 속도를 측정함
      이 프로젝트는 항공기가 직접 송신한 디지털 위치 정보를 수동으로 받을 뿐, 전파를 송신하거나 항공기 위치를 물리적으로 측정하지 않음
      주 레이더와 프로젝트가 수신하는 ADS-B 관련 링크를 비교하면 차이가 분명함
    • 멋진 프로젝트이긴 하지만, 처음에는 완전히 다른 장치이자 어쩌면 불법일 수도 있는 것을 기대했음
    • 오픈 ADS-B 데이터를 화면에 표시하는 수준이 아닌 장치를 누가 만들었다고 생각해 황급히 눌러봤음

  • 레이더 화면이라고 해야 맞으며, ESP32 기반 레이더 송신기를 만들었다면 더 멋졌을 듯함

  • 사용자가 ‘레이더’의 위도와 경도를 직접 입력해야 하는 듯한데, 마이크로컨트롤러 자체에서 Wi-Fi 위치 확인을 이용하면 웹 포털 없이도 훨씬 편리해질 수 있음

  • ipgeolocation.io로 위치를 얻을 수 있지만 API 키 설정은 여전히 필요함
    장치가 접속할 백엔드를 두고 Wi-Fi 설정에는 comitup 같은 도구를 사용하면 장치에 직접 로그인할 필요가 없어짐

  • 항공기가 많이 지나는 항로에 살아서 예전에 12달러짜리 ESP32 XiaoZhi AI 디스플레이로 비슷한 장치를 만들었음
    선택한 공역에 항공기가 들어오면 항공 교통을 표시하고, 새 항공기가 없을 때는 Claude 사용량과 초기화까지 남은 시간을 보여주도록 다목적화함
    ESPHome과 연동되며, 완전 로컬 HA Assist를 시험하려고 Home Assistant Voice Assistant도 넣었음

  • 꽤 멋지지만 adsb.fi에서 데이터를 가져오는 건 조금 반칙처럼 느껴짐
    ESP32에서 ADS-B를 직접 수신하고 해독하려면 훨씬 강력한 장치가 필요할 듯함

    • ADS-B를 사용하면서 이를 ‘레이더’라고 부르는 건 부정확하게 느껴지지만, 프로젝트 자체는 멋짐
    • ADS-B 트래픽을 해독하는 계산량은 실제로 TLS 연결보다 훨씬 적을 것으로 예상함
    • ESP32에서도 ADS-B 수신과 해독은 가능하지만 MLAT는 아직 성공하지 못했음
      연산 성능보다는 대부분의 SDR과 맞지 않는 USB 포트 대역폭이 가장 큰 문제이며, 느린 USB로 메시지 일부만 받는 기법을 쓰면 ADS-B 해독이 가능함
    • adsbee 같은 프로젝트가 있음
    • Pi Zero와 RTL-SDR을 사용해도 출력된 케이스보다 그리 크지 않게 만들 수 있음

  • ESP32 칩 자체는 몇 달러인데 디스플레이 결합 제품은 약 40달러라서, 직접 조립해 더 저렴하게 만들 수 있는지 궁금함

    • Amazon에서 ESP32 3개와 화면 하나를 약 20달러에 샀으며, 찾은 것 중 가장 저렴했음
    • CYD 계열은 보통 15달러 미만에 구할 수 있음
      ESP32 Cheap Yellow Display를 참고할 수 있고 Home Assistant와도 쉽게 연동됨

  • ADS-B는 항공교통관제가 이런 시스템을 2차 레이더라고 부르더라도 레이더는 아님

    • 역사적으로 2차 레이더는 실제 레이더였고, ADS-B는 이를 대체하거나 보완하는 기술로 볼 수 있음
      같은 용어 아래 분류되는 이유도 이 때문인 듯함
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