R391/URR: Redémarrage - 5

Le changement des condensateurs ajustables (ou 'trimmer') est quasiment terminé et les trois premiers étages (4-8, 8-16, 16-30) sont désormais correctement accordés. La sensibilité est très correcte (3µV AM à 30% de modulation).

L'étage suivant pose cependant un problème avec une perte de sensibilité notable sur le haut de gamme et l'impossibilité d'accorder correctement le bloc. Une nouvelle vérification du niveau des oscillateurs pourtant déjà vérifié montre que le niveau de sortie à 3MHz est très bas, bien trop bas et sans possibilité de le régler correctement.

Le démontage du bloc s'avère être nécessaire pour accéder aux panneaux supportant les ajustables et les contrôler visuellement un par un. Après avoir bataillé pour dégager le panneau métallique, je dois me rendre à l'évidence: 3 des 5 condensateurs de réglage du premier oscillateur dont celui de la gamme de 3MHz ne tournent pas librement. Fort heureusement aucun des 24 ajustables du second oscillateur n'est bloqué.

Après démontage des trois ajustables le constat d'une usure trop importante de l'argenture inférieure conduit à devoir les remplacer. Cinq condensateurs neufs mais d'encombrement différent sont donc installés avec difficulté, le bloc est remonté et l'ensemble testé avec pour résultat un niveau correct sur les cinq fréquences.

On en retiendra :

	Qu'à moins de devoir absolument réaligner ce type de récepteur, il faut absolument s'abstenir de modifier les réglages capacitifs sauf à accepter de changer tout ou partie des condensateurs.
	Qu'en cas de blocage de ces derniers il est toujours possible de les démonter et de décoller le disque après un trempage dans de l'alcool isopropyl. La manipulation consistera à freiner le disque inférieur avec deux doigts bien à plat et à faire tourner la partie supérieure. Le disque devrait alors tourner et se séparer. Il conviendra de bien vérifier l'état de l'argenture de ce disque, celle-ci étant vraisemblablement en bien mauvais état si des tentatives de réglages ont eu lieu. Le changement s'imposera alors.
	Qu'une perte de sensibilité peut provenir d'un mauvais accord de l'étage mais aussi d'un niveau d'injection trop faible des oscillateurs (20V crête à crête), oscillateurs 1 et 2 pour les gammes de 0 à 7MHz, oscillateur 2 uniquement pour les autres gammes.
	Qu'il est difficile de retrouver des ajustables céramiques d'une dimension suffisamment petite pour entrer dans les pots d'accord. Les ajustables les plus adaptés en terme de robustesse imposeront d'agrandir le trou de réglage et dépasseront de quelques millimètres la surface supérieure du blindage du pot réglage. Pour avoir installé trois modèles différents - dont deux de très petite dimension - je conseille de prendre des ajustables de 10mm de diamètre et de retailler le blindage, les petits ajustables étant difficiles à accorder et bien trop fragiles.

651S1: Réparation

Le récepteur HF Collins 651S1 a été conçu au début des années 70. De dimensions assez réduites, cet équipement s'avère cependant être très lourd et étonnamment complexe dans sa conception.

Trois générations ont vu le jour qui diffèrent sur le plan des fonctionnalités: abandon du squelch, séparation de la sélection du mode et des bandes passantes, remplacement des afficheurs fluorescents par des afficheurs à diodes LED et enfin évolution des circuits logiques pour prendre en compte l'obsolescence des séries 9000 Fairchild.

 

L'appareil ici en dépannage fait partie de la première série. Diverses modifications ont appliquées conformément aux bulletins de maintenance Collins dont : le remplacement des afficheurs fluorescents, l'ajout de la carte de gestion du maintien en mémoire et diverses modifications mineures. 

Deux problèmes affectent son fonctionnement: 1- au démarrage il est possible de descendre en fréquence mais l'inverse n'est pas vrai; 2- le comptage est bien souvent aléatoire, plusieurs digits étant incrémentés en même temps.

La document est entièrement disponible sur Internet et son étude conduit à mieux comprendre le fonctionnement de la chaîne de comptage laquelle est entièrement basée sur des composants désormais introuvables et au format FlatPack - l’ancêtre du CMS et couramment utilisé à l'époque dans les satellites. Cette étude fait apparaître la complexité de la chaîne de gestion laquelle permet en autre une prise de commande par une carte de contrôle à distance. 

Pour cela, la liaison entre les compteurs et la logique d'affichage et de synthèse est commandée par des portes NAND (MC946) dont la sortie peut-être forcée à 1 en cas de télécommande. Les états de la télécommande viennent alors directement contrôler la logique d'affichage et de synthèse. Ceci est autorisé par l'usage d'une logique DTL dont la sortie est simplement tirée au plus. 

On notera qu'un problème dans la carte de télécommande peut conduire à imposer un niveau 1 sur une sortie par ailleurs positionnée à 0 conduisant à un court-circuit. Afin de lever tous les doutes et d'identifier l'origine du mauvais fonctionnement, les principaux signaux - impulsions, sens du comptages, retenues - ont été repris sur la carte A14 via du fil à wrapper pour être ensuite raccordés à l'analyseur logique.

L'étude attentive des chronogrammes en mode synchrone - l'impulsion de comptage est utilisée comme déclencheur de chaque step - met en évidence un premier problème: le signal de préchargement des compteurs (PE) utilisé uniquement en mode contrôle à distance n'est pas stable et change d'état aléatoirement. Le signal en amont du transistor de commande est par contre correct. Le transistor est dessoudé, vérifié au traceur de courbe puis ressoudé car fonctionnel. Une nouvelle analyse montre que l'instabilité a disparu solutionnant le premier problème. Quelle pouvait être l'origine du défaut, je n'en ai aucune idée. Une soudure sèche peut-être...

Le second défaut - comptage aléatoire par intermittence - apparaît lié à la position des commutateurs de positionnement du 0.1MHz et 1MHz. Ces commutateurs sont câblés de manière à faire apparaître deux impulsions décalées lors à chaque rotation d'un cran. Un encodage classique permettant d'identifier le sens de rotation.

La logique de décodage utilisée peut cependant conduire à des états anormaux dans l'hypothèse ou l'un des contacts ne serait pas dans l'un des états logiques attendus au repos - doigt de contact en l'air ou court-circuitant deux palettes par exemple. Le démontage de la face avant du récepteur met en évidence un encrassement des deux contacts du commutateur de positionnement du 0.1MHz et de son rochet. Un bon nettoyage remet tout en ordre et le récepteur redevient parfaitement fonctionnel. Le défaut peut cependant toujours être reproduit en maintenant l'un ou l'autre des commutateurs entre deux positions de repos. Il suffi(sai)t de le savoir pour opérer correctement le récepteur en vérifiant que le commutateur à bien atteint sa position de repos

J'avoue être bien soulagé de ne pas avoir à dépanner plus en avant la carte de comptage tout en étant très étonné des défauts pouvant être provoqués par un état d'entrée non attendu. L'affichage n'étant pas particulièrement lisible en l'absence d'indication de position des Mhz, j'ai rajouté une diode LED à l'emplacement de l'un des indicateurs ayant été enlevés lors de l'application d'un bulletin de service portant sur le remplacement des afficheurs fluorescents.

J'ai profité de l'occasion pour relever le schéma de la carte d'interface de la télécommande (carte A9), celle-ci n'étant pas référencée bien qu'identifiée par un tampon rouge Collins. Il s'avère qu'il s'agit d'une adaptation pour une commande en liaison différentielle des signaux élémentaires attendus ('Control Data', 'Bit Clock' et 'Control Gate') par la carte de contrôle dite DFCE sans aucune adaptation de format. Les signaux de commande utilisent des broches du connecteur différentes de celles normalement employées par les cartes d'interface.

Au cas ou, le schéma relevé est le suivant:

Je suis preneur de toute information sur cette carte et son utilisation à l'époque.

R391/URR: Redémarrage - 4

Le contrôle des oscillateurs étant terminé, les choses sérieuses commencent avec l'alignement des différents étages. La série R390 est exceptionnelle en ce sens que chaque étage de la chaîne RF est accordé en continu par un noyau plongeur: transformateurs d'entrée (1 accord), premier étage d'amplification (1 accord), second étage d'amplification (2 accords), premier mélangeur (3 accords) et second mélangeur (3 accords) soit 10 ensembles noyau/condensateur à accorder dont 6 communs à toutes les gammes. Ceci explique la mécanique complexe de l'ensemble.

En théorie le réglage est simple: accord sur le noyau plongeur en bas de gamme, accord sur le condensateur en haut de gamme et l'on réitère jusqu'à obtenir l'accord juste - maximum de tension sur la détection - aux deux extrêmes. La pratique l'est moins, d'une part au regard des manipulations de la mécanique à faire pour chaque réglage et d'autre part, comme je l'ai découvert en tentant d'obtenir le bon réglage, au regard de la mauvaise tenue dans le temps des condensateurs céramiques NPO.

Ces condensateurs sont constitués:

	D'un support en bakélite qui se trouve être la partie supérieure du pot d'accord.
	D'une rondelle élastique posée contre ce support et dotée d'une ouverture permettant le passage de deux appuis métalliques souples sertis sur le support bakélite.
	D'un fin disque de céramique portant une argenture sur sa face inférieure, argenture venant en contact avec les deux appuis pour former la première armature du condensateur. La rondelle élastique assure le blocage en rotation de ce disque avec probablement l'aide d'un collage.
	D'un disque supérieur portant une argenture sur la moitié de la surface inférieure et un axe permettant son entraînement en rotation pour le réglage. Cet axe traverse le disque inférieur, la rondelle et le support en bakélite pour être bloqué par une lyre métallique. L'ensemble forme la seconde armature du condensateur.

Cette conception est intéressante car elle minimise l'occupation en hauteur tout en facilitant la maintenance. Hélas, avec le temps, plusieurs problèmes peuvent apparaître que j'ai tous rencontré:

	La rondelle élastique se détériore et ne bloque plus le disque inférieur en rotation. Aucune variation de capacité ne peut être obtenue, le contact avec les appuis métalliques inférieurs pouvant même être masqué par la rondelle élastique. L'accord change alors entre deux valeurs.
	Le disque inférieur colle au disque supérieur. Toute tentative d'accord se soldera soit par la rotation de l'ensemble des deux disques conduisant aux symptômes précédents soit par la rupture du contact de l'axe avec le disque supérieur. Aucun accord ne peut alors être obtenu, l'axe tournant dans le vide.
	La métallisation du disque supérieur s'est propagée sur le disque inférieur au fur et à mesure des réglages. Un accord peut être obtenu mais sur une plage de variation bien trop faible ou aléatoire. C'est le problème le plus difficile à identifier.

La seule solution envisageable est alors de vérifier l'état de chaque condensateur et de changer ceux qui apparaissent être défectueux. Ceci peut être assez facilement fait en démontant le pot puis en dégageant la lyre qui maintient l'axe du condensateur. Si tout va bien, les deux disques doivent se séparer assez facilement, il reste alors à vérifier l'état des argentures. Sinon, on se retrouve avec les disques collés l'un à l'autre sans grande possibilité de les décoller sans casser le disque inférieur. J'ai préféré pour ma part changer tous les ajustables par des modèles plus récents et s'intégrant tout juste dans l'espace disponible.

Mon stock est hélas épuisé sans avoir pu changer tous les ajustables. Une commande a donc été passée pour des modèles légèrement différents et plus hauts. Il est à noter que je n'ai pas rencontré ce problème avec les ajustables des oscillateurs lesquels diffèrent légèrement en terme de construction.

A suivre ...

R391/URR: Redémarrage - 3

La chaîne FI étant fonctionnelle, il est temps de passer aux tests des différents oscillateurs dont en premier, les deux oscillateurs à fréquence fixe des premiers étages. Le réglage est facilité par l'accessibilité en face arrière de l'ensemble des condensateurs ajustables et par la sérigraphie associée.

Certains quartz du second oscillateur travaillent en fréquence fondamentale mais aussi sur leur harmonique 2 voire 3. L'utilisation d'un oscilloscope en plus du voltmètre HF est alors un plus. Aucun problème n'a été rencontré lors de ce réglage.

Il convient ensuite de vérifier le calibrateur fournisseur un signal de référence tous les 100kHz puis de réinstaller le VFO. Cette phase demande un peu de soin s'agissant de régler la position du mécanisme afin d'être synchronisé avec l'affichage.

J'ai pu constater 10kHz de variation entre les positions extrêmes sur les 10 tours du cadran. Le choix a alors été pris d'effectuer le réglage sur la fréquence centrale donc à 500kHz soit une fréquence VFO de 2.955kHz.

La suite va consister à régler la tête HF sur chacun des gammes. Un travail minutieux qui sera engagé le week-end prochain.

R391/URR: Redémarrage - 2

Les tests se poursuivent en remontant les étages du récepteur un par un. L'injection d'un signal de 455kHz sur les premiers étages de la FI montre que l'amplification audio est fonctionnelle ainsi que la démodulation AM. Le doute sur le filtre mécanique Collins est par contre confirmé. La continuité des bobines avait été testée avant mise sous tension montrant que celles-ci étaient probablement coupées. 

Il faut ici préciser que le bloc FI de ce récepteur a subi une modification profonde consistant à remplacer la chaîne de filtrage LC originale par un filtre mécanique Collins F455 N20 dans le second étage, les transformateurs des étages suivant ayant aussi été changés. La CAG a aussi fait l'objet d'urne modification non encore complètement étudiée. Il fort probable que l'objectif ait été de spécialiser l'équipement dans la réception des transmissions Telex très courantes dans les années 1970. Il m'est par contre impossible de dire si ces modifications sont le fait de l'armée américaine ou du propriétaire suivant qui l'a acheté chez un fournisseur allemand de surplus dans les années 70.

Deux  options ont été étudiées. La première consistait à installer un filtre similaire afin de ramener l'ensemble dans le dernier état connu. La seconde visait à réinstaller quelques filtres afin de disposer de nouveau de la possibilité d'adapter la bande passante en réception tout en rendant cette modification réversible.Cette option a été retenue après avoir testé le fonctionnement avec un filtre céramique Murata.
 
La faible place disponible a conduit à devoir faire des compromis. Ainsi la trop faible section des passages entre blocs n'a pas permis de blinder les connexions entre les filtres et le commutateur, celui ne pouvant être installé ailleurs que dans le bloc de tête.

 

Une plaquette rapportée supporte les filtres céramiques. Actuellement deux filtres sont installés pour test, un filtre de qualité de 3kHz et un filtre plus bas de gamme de 4kHz. Ces filtres sont terminés par une résistance assurant l'adaptation d'impédance.

Les prochains tests permettront de confirmer la viabilité de cette option, notamment l'absence de blindage des connexions.

R391/URR: Redémarrage - 1

Après plusieurs mois d'attente, la phase de remontage du R391/URR a été engagée. Le travail le plus long a été, pour l'instant, celui de l'alignement des cames de la tête HF et de la synchronisation du mécanisme de positionnement des mémoires mécaniques. Sur ce dernier point, le manuel technique n'est pas d'une grande aide et la littérature à ce sujet est aussi rare que ce modèle de récepteur.

Je n'ai hélas toujours pas trouvé le moteur 24V à induit bobiné nécessaire pour la remise en état des mémoires mécaniques. On verra plus tard.

La première étape a constitué à vérifier la stabilisation de l'alimentation puis le bon fonctionnement des chaînes d'alimentation des filaments et de la haute tension. Le seul problème détecté à ce niveau est que la régulation s'effectue correctement pour une tension d'alimentation de 230V, ceci avec une consommation de 150mA sur la haute-tension. Étant en bout de ligne EDF, et qui plus est en hiver, cette tension est rarement atteinte et conduit les stabilisateurs 5651 à ne pas jouer pleinement leur rôle. Ceci se traduit par de brusques variations de la haute-tension entre la valeur régulée (180V) et la valeur de crête non régulée (192V), variations audibles dans la BF. L'utilisation d'un variac durant cette étape me permet de compenser cette faible valeur du secteur.

TRC382: Les différents modèles

Le dépannage d'un TRC382A - qui n'était finalement pas en panne - m'a amené à me replonger dans les manuels de service de cette série d'équipement pour identifier les différences entre les modèles.

La série TRC382 propose un ensemble émetteur/récepteur travaillant en BLU et CW dans la gamme de 2 à 18MHz avec une puissance d'émission de 100W. Datant des années 70, cette série comporte quatre modèles identifiés par une lettre et pouvant être regroupés en deux familles:

- Boite d'accord externe técommandée pour le modèle C,

- Boite d'accord manuelle intégrée pour les modèles A,B et D.

Modèle TRC382C                                                                Modèle TRC382D similaire aux modèles A et B

Ces deux familles se distinguent aussi par les caractéristiques de leur alimentation, le connecteur d'alimentation étant identique et compatible:

- Modèle C avec une alimentation 220V pour mode poste fixe via le coffret ALT116 lequel fournit une tension de 33V mais aussi une alimentation directe en 12V ou 24V auto-commuté pour mode mobile,

- Modèles A,B et D avec une alimentation 220V pour mode poste fixe via le coffret ALT105 lequel fournit les tensions de 7, 17 et 27V et, si l'option ALT109 est installée, avec une alimentation directe en 12V ou 24V auto-commuté pour mode mobile.

Et pour finir:
- le modèle A diffère du modèle B par la seule présence d'un prise de télécommande sur le modèle B. Cette prise n'est pas présente sur le modèle D.
- le modèle D diffère des modèles A et B par la simplification de la boîte d'accord, l'accord par condensateur variable présent sur les modèles A et B étant remplacé par un commutateur.
- le modèle C (le plus récent de la série) diffère des modèles A, B et D par la conception mécanique du coffret, la position de certaines commandes et l'intégration optionnelle d'un modem dans le coffret d'alimentation ALT116.

Les couleurs permettent de distinguer les équipements en dotation dans l'armée (couleur kaki) et dans la gendarmerie nationale (couleur grise).

Pour conclure sur l'utilisation courante et le dépannage, une alimentation ALT105 sera nécessaire pour un modèle A, B ou D ne comportant pas l'option ALT109. Si cette option est installée, l'alimentation ALT116 du modèle C pourra être employée. Le modèle C, et les modèles A, B ou D avec l'option ALT109, pourront être directement alimentés en 12 ou 24V. Il semblerait que le modèle D incorpore d'office l'option ALT109.

Le problème rencontré avec le TRC382A était qu'il n'intégrait pas l'option ALT109 et devait donc obligatoirement être alimenté avec le coffret ALT105. Les tests avaient été effectués avec une alimentation ALT116 puis directement en 12V.

CF201E: Comme un odeur de brulé

La régulation de l'alimentation de mon R391/URR, en cours de remontage, me donnant quelques soucis je me suis décidé à tester les tubes de régulation 5651. Le passage au lampemètre Métrix310 ne m'apprenant pas grand chose sur les tensions d'amorcage et de régulation hors le fait que le tube est fonctionnel, un test plus précis s'est rapidement imposé.

Un support 7 broches, une résistance de 3Ko, deux fils vers la sortie de l''alimentation haute tension Férisol CF201E et me voila prêt pour la mesure. Hélas - loi de Murphy oblige - au bout de quelques minutes une odeur acre m'alerte et ceci bien que l'alimentation apparaisse toujours fonctionner correctement.

On débranche, on ouvre, on sent, on regarde:  le coupable est rapidement identifié. L'un des condensateurs de filtrage est bouillant, même déformé en partie supérieure et une résistance porte les traces d'une surchauffe. Une mesure ultérieure montrera qu'elle tient toujours sa valeur mais par précaution son changement a été décidé.

Les cinq condensateurs sont remplacés par des versions plus modernes, l'alimentation est testée et obtient l'autorisation de réintégrer le laboratoire pour continuer la vérification des 5651.

De fait, cette alimentation s'avère bien pratique à l'usage. Elle est robuste, bien protégée et simple à dépanner en faisant appel à aucun composant impossible à trouver ou à remplacer. La référence de tension est obtenue via deux régulateurs 85A2 en série, quatre tubes 6AQ5 assurent le pilotage de la tension de sortie, une 6AU6 assure le transfert de la consigne de tension sur les grilles des 6AQ5.

A ce propos, l'alimentation du R391/URR ne diffère guère. Deux tubes 5651 fournissent une référence à partir de la tension de sortie laquelle référence pilote une 6BH6 qui contrôle deux doubles triodes de puissance 6082WA. Quelques 300V en entrée pour 180V en régulation sous 200mA maximum. Une véritable chaufferette avec donc plus de 24W dissipés dans les 6082.

Avis aux lecteurs, je recherche deux 5651 et deux 6082WA à prix OM pour disposer d'un peu de spare.

Siemens: T.send.2d

Cet équipement fabriqué par Siemens-Halske permet la lecture à 50 bauds des bandes perforées à 5 moments très utilisées pour le Telex. Il a été récupéré en assez bon état bien que couvert de plusieurs dizaines d'années de poussière, la mécanique étant partiellement bloquée par la graisse.

Un bon nettoyage avec un dégraissant industriel a permis d'éliminer la quasi-totalité de la graisse dans la tête de lecture. Celle-ci a ensuite été séchée au four puis protégée avec un léger film de WD40.

 

L'étape la plus longue a été de relever le schéma de raccordement aucune documentation n'ayant été trouvée à ce jour sur ce modèle. Plusieurs éléments laissent à penser qu'il est antérieur au modèle T.send.61 bien documenté sur le site de CryptoMuseum et date peut-être du milieu des années 30.

L'ensemble est remonté après nettoyage et dépoussiérage. La remise en marche attendra l'obtention d'une documentation, le relevé du schéma ayant mis en évidence une modification du câblage du réseau résistif.

Le cordon d'alimentation et celui du raccordement au réseau télégraphique devront être changés. Le graissage du moteur (vis peintes en rouge) et de la mécanique de la tête de lecture sera effectué lors du redémarrage.

ADS-B: Radarcape - 5

La version 'rt' du kernel ne semble décidément pas améliorer la performance des traitements sur le radarcape. Le test effectué sur la version '4.8.6-bone2-rt-r2' montre que la CPU est utilisée à plus de 70% de son temps sur la gestion d'une interruption, probablement celle de la liaison série à 3mpbs connectant le FPGA au processeur. Je n'ai pas cherché plus en avant d'autant qu'un problème de stabilité reste présent dans la gestion de l'interface Wifi. 

Environ toutes les 30mn la connectivité est interrompue pour une durée pouvant aller jusqu'à 10mn sans que rien ne soit journalisé qui permette d'identifier le problème. Celui-ci a, temporairement et rapidement, été résolu par la mise en place d'un script. Ce script 'bash', lancé toutes les minutes via le 'cron', teste la connectivité de l'accès Internet (un simple 'ping' sur le routeur) et, en cas de problème, désactive puis réactive l'interface Wifi.

L'alimentation du site FligthAware n'a pas non plus été poser quelques soucis. Autant le 'RaspberryPi' avec son 'Dump1090' version 'fa' tourne comme une horloge, autant le 'Beaglebone' et son 'radarcape' n'est plus détecté actif par le site au bout d'environ 5mn.

 

Feed 'RadarCape'

Le transfert des données via une connexion HTTP s'effectue pourtant normalement mais le site FligthAware ne semble plus prendre en compte celles-ci. L'ajout d'une clause 'WatchdogSec=600' dans le fichier de configuration 'radarcape.service' conduit à réinitialiser celui-ci toutes les 6mn, sans grand problème de perte de données, et ainsi à maintenir le feed actif.

Feed 'Dump1090-fa'

Pour ceux que cela intéresse, les statistiques sont accessibles sous la référence utilisateur 'rxc'.

ADS-B: Radarcape - 4

Depuis quelques temps, la réception s’avère être très mauvaise, très peu d'avions étant reçus. Avant d'accuser l'antenne extérieure, quelques tests sont réalisés avec une antenne intérieure et la tête de réception du radarcape est vérifiée. 

Celle-ci s'avère être parfaitement fonctionnelle avec des niveaux d'amplification corrects:

- Signal injecté sur l'antenne:	-60dB
- Sortie du premier MMIC:	-42dB
- Sortie du premier filtre:	-52dB
- Sortie du second MMIC:	-33dB

Soit un bilan de 27dB avant le second filtre, 17dB donc de gain total.

Le mat est donc descendu et l'antenne inspectée. Le problème est rapidement identifié: de l'eau s'est infiltrée dans le tube et provoque un désaccord de l'antenne. Celle-ci est donc remontée en assurant l'étanchéité de chaque élément avec du joint silicone. 

Une seconde antenne - colinéaire - est intégrée directement dans le mat en PVC et sous l'antenne principale. Le coaxial de la première est enroulée autour afin de ne pas créer d'ombre sur un secteur fixe. Le mat est rallongé de 40cm afin de gagner en hauteur et de mieux recevoir les pistes d'Orly actuellement masquées.

L'antenne active HF retrouve sa place  aux deux tiers de la hauteur, l'antenne GPS étant placée en prolongation du montant de fixation le plus élevé. Le décodeur Radarcape est doublé d'un RaspberryPi 2 connecté sur la seconde antenne et faisant tourner le logiciel Dump1090.

La réception est de nouveau excellente avec quelques 150 avions suivis en fin de journée sur le RadarCape (sur une distribution Debian avec un kernel 4.8.5-bone2)). Il reste à espérer que le problème de passage d'eau dans l'antenne haute ne reviendra pas avec les mauvais jours.

Le logiciel Dump1090 (une distribution Raspbian avec un Kernel 4.4.26-v7) s'avère être un peu moins performant mais permet lui aussi une bonne couverture comme le montre la copie d'écran ci-dessous prise quelques secondes après la précédente.

Je dois avouer avoir été impressionné par  la fluidité de l'accès au Raspberry avec notamment des connexions immédiates ce qui n'est pas le cas du BeagleBone. J'envisage d'acquérir un SDR AirSpy pour tester le logiciel de décodage ad'hoc lequel devrait donner des résultats largement supérieur au Radarcape. Ce dernier utilise en effet une démodulation d'amplitude qui ne permet de séparer deux trames qui ne seraient pas tout à fait sur la même fréquence. Le logiciel livré avec AirSpy semble pouvoir séparer de telles trames et les décoder indépendamment.

ADS-B: Radarcape - 3

Le noyau Linux TI (4.4.23-ti-r51) s'avère être instable notamment lors d'un trafic intense. Cette instabilité peut conduire le système à ne plus répondre voire à rebooter.

Les événements enregistrés dans le journal système (fichier '/var/log/messages') mettent en évidence deux problèmes: un overrun  régulier sur la liaison série ttyS2 (message 'ttyS2: 3 input overrun(s)') ainsi qu'un blocage de la CPU (message 'NMI watchdog: BUG: soft lockup - CPU#0 stuck for 23s!'). Plusieurs tests de versions alternatives de ce noyau TI dont la version RT mettent en évidence la même instabilité. 

J'ai donc installé le noyau bone (4.8.3-bone-rt-r1) lequel s'avère être plus stable même en conditions de charge élevée. Loi de Murphy oblige, au moment même de l'écriture de ce billet, la connexion SSH avec l'équipement vient de tomber, sans que l'équipement n'ait rebooté après plus de 14h de bon fonctionnement. Aucun événement particulier n'a été journalisé. Je considère toutefois que cette branche de noyau est la bonne.

 

La procédure de mise à jour est simple à condition de disposer d'assez de place libre sur la carte. 

1- Il s'agira tout d'abord de mettre à jour le catalogue local:

  sudo apt-get update

2- Puis de trouver le noyau à mettre à jour:

  sudo apt-cache search linux-image | grep bone

3- De charger celui-ci:

  sudo apt-get install linux-image-xxxxx

     avec xxxxx valant pour la version précédemment identifiée (ici '4.8.3-bone-rt-r1')
4- Et surtout de recopier le fichier de configuration faute de quoi le système ne redémarrera pas:

  cd /boot /dtsb

  sudo cp zzzzzz/bbb-4.1-radarcape.dtb xxxxx/

     avec zzzzzz valant pour la version active (ici '4.4.24-ti-rt-r57')

     avec xxxxx valant pour la version installée (ici '4.8.3-bone-rt-r1')

5- Et enfin de rebooter (et de croiser les doigts):

  sudo reboot

Il va de soi qu'il vaut mieux disposer d'une copie de l'environnement fonctionnel sur une seconde carte microSD ou sur la mémoire eMMC du beaglebone.

ADS-B: Radarcape - 2

L'antenne installée sous le toit vient de rejoindre sa place définitive à l'extérieur en haut d'un mat en PVC d'une hauteur permettant d'avoir une visibilité à 360° car dépassant du faîtage du toit. L'antenne GPS est installée sur un déport permettant d'avoir un bon dégagement.

Les résultats sont bons, voire trop bons puisqu'il m'a fallu installer un atténuateur de 18dB pour éviter la saturation du récepteur par les avions en approche ou décollage d'Orly. La couverture est plutôt correcte malgré l'atténuation.

Le décodeur Radarcape semble être très sensible à l'approche de la saturation, au point de voir le système hôte Debian ne plus répondre correctement.

SDRPlay: Mise en boîte

Le SDRPlay est livré installé dans un boîtier plastique non métallisé. Disposant d'une boîte Eddystone non utilisée, j'ai usinée celle-ci pour y intégrer le circuit du SDRPlay. Le câble USB-B a été modifié et connecté sur un connecteur professionnel 5 points. Des tores de ferrite ont été placés pour renforcer l'isolation.

L'ensemble fonctionne parfaitement et sera modifié à terme pour intégrer une prise USB-B coudée et un TXCO.

ADS-B: Radarcape

En 2009, je finalisais un décodeur ADS-B embarqué sur un microcontrôleur PIC. La tête de réception était constituée d'un tuner pour la télévision numérique modifié pour les besoins, suivi d'une chaîne d'amplification et de filtrage et d'un détecteur log. Peu de temps après, ce développement donnait lieu à la réalisation par Günter, DL4MEA, d'une platine industrialisée dite 'PIBADSB8'. En parallèle Günter menait un développement visant à embarquer un décodeur dans un FPGA permettant ainsi de traiter un bien plus grand nombre de trames que ne le permettait un PIC. Ont ainsi été conçus les produits Beast et Radarcape que je n'avais jamais eu l'occasion de tester.

C'est désormais chose faite avec le Radarcape de SK François, F5ANN. Après un test rapide, je me suis lancé dans la mise à jour de la distribution Debian embarquée sur la carte Beaglebone Black utilisée par ce décodeur. Première surprise, la présence d'un code malveillant - Aiken - laissant entendre que ce dispositif avait fait l'objet d'une compromission visant à l’enrôler dans un réseau de Bot. Après nettoyage, et finalement réinstallation complète d'une distribution récente, le travail le plus compliqué a été engagé, à savoir disposer d'une configuration 'hot-plug' autorisant une connectivité Wifi par défaut et d'un secours LAN. Cela m'a permis de découvrir la complexité de la distribution Debian laquelle conserve des pans entiers du mécanisme 'init' tout en intégrant de manière encore incomplète le mécanisme 'systemd'. Ajoutons à cela des interactions parfois difficiles à maîtriser entre les applications 'networking', 'ifplugd', 'wpa_supplicant' et 'connman' et l'on comprendra qu'il m'aura fallu un week-end entier et plusieurs réinstallations pour arriver à la configuration souhaitée.

Le jeu en valait la chandelle puisque le décodeur tourne actuellement sur l'une des dernières versions du noyau - v4.4.23-ti-r51- avec une distribution Debian 8.6 et la dernière version du firmware radarcape disponible. L'ensemble est bootable sur carte microSD (la mémoire eMMC embarquée est chargée avec une version de récupération au cas où). Il s'avère être remarquablement stable.

L'objectif que je m'étais donné est désormais atteint: la connexion sur le réseau LAN entraîne immédiatement la déconnexion du réseau Wifi, lequel est automatiquement remonté lors de la déconnexion du réseau LAN. La carte Wifi peut être déconnectée puis reconnectée sans aucun problème. Les adresses sont configurées statiquement sur le même réseau.

Le dispositif est actuellement installé dans le grenier tête en bas pour lire à distance les indicateurs LED autrement masqués par la clef USB. Il est raccordé sur une antenne colinéaire conçue par François et sur une antenne GPS amplifiée. La synchronisation GPS est effective même sous un toit de tuiles mécaniques lourdes!

La portée est correcte pour cette configuration sans toutefois permettre de suivre les mouvements sur LFPO situé bien trop en contre-bas de ma position actuelle.

Inmarsat: Réception en bande C - Suite

Lors des premiers tests, la tête bande C s'est avérée ne pas être stable en fréquence ceci étant probablement dû à l'absence d'une référence à 10MHz. Un injecteur a donc été bricolé pour vérifier cette hypothèse.

Après passage à l'analyseur, le résultat n'est pas satisfaisant - trop de pertes d'insertion dans la bande L - mais cela ira pour les premiers tests en attendant d'améliorer ou d'approvisionner un injecteur digne de ce nom.

Un commutateur quatre positions placé avant l'injecteur permet de choisir l'antenne à activer, l'injection du 10MHz pouvant être coupée si nécessaire. Un relai coaxial alimenté en même temps que l'injecteur permet de sélectionner cette chaîne sur l'entrée du récepteur. L'autre chaîne provient du tiroir TRC2985 dont l'une des entrées était précédemment connectée au commutateur à quatre positions.

Beaucoup de plomberie qui, de nos jours, pourrait être remplacée par quelques commutateurs CMS intégrés sur une petite platine imprimée mais les résultats sont là : la tête est très stable et le décodage peut désormais fonctionner sans plus avoir à retoucher la fréquence.

Divers: Horloge ATO

Une horloge 'électrique' ATO donne désormais l'heure dans le shack. De fabrication française, ce modèle était notamment utilisé par l'armée dans ses cabines radio. Le même moule aura servi sur plusieurs générations d'horloges, les dernières utilisant un mécanisme à quartz embarquant une pile AA de 1.5V.

Le modèle ici présenté utilise un mécanisme à balancier tournant régulé qui doit dater des années 1960.

Après un bon nettoyage du support de la pile C bien oxydé par les ans et un léger mouvement de l'ensemble destiné à relancer le balancier, la pendule s'est remise à fonctionner parfaitement.