Un proyecto de hardware abierto publicado en GitHub muestra que el seguimiento de aviones por ADS-B se puede hacer directo en un microcontrolador de bajo costo. El receptor combina un ESP32-S3 con una radio LoRa LR2021, modificada para captar las señales ADS-B con un gasto mínimo en componentes.
El ADS-B (vigilancia dependiente automática por radiodifusión) es una tecnología de seguimiento por radio que usan pilotos, operadores de drones y quienes monitorean el espacio aéreo a su alrededor. Lo habitual para recibir las posiciones Mode S en 1.090 MHz, o los datos de vuelo del Universal Access Transceiver en 978 MHz, era usar receptores de aviónica o un computador de placa única con un dongle de radio definida por software (SDR).
¿Qué cambia frente a un receptor con Linux?
Los montajes caseros convencionales usan un computador de placa única con Linux y un sintonizador SDR por USB. Funcionan, pero consumen bastante electricidad, necesitan manejar el calor y tardan decenas de segundos en arrancar.
Este diseño lleva la recepción de la señal y la decodificación del protocolo al silicio del microcontrolador, sin sistema operativo. Al juntar un transceptor de RF sub-GHz con el núcleo de proceso del microcontrolador, el muestreo de RF de alta velocidad y el análisis de las tramas quedan en rutinas a nivel de hardware. Eso elimina las dependencias de software pesadas, los procesadores anfitriones de alta frecuencia y las bibliotecas de procesamiento digital de señales.
El sistema queda más simple, consume menos y ocupa menos espacio. Sin sistema operativo, el receptor arranca de inmediato y gasta bastante menos electricidad que los procesadores de escritorio con Linux. Como disipa poco calor, el circuito se puede montar en cajas totalmente selladas. Eso lo deja apto para kits de vuelo portátiles, repetidores remotos con energía solar e incluso globos meteorológicos de gran altitud.
¿Cómo entrega los datos?
Los datos salen por protocolos serie simples como UART o SPI. Así, la información de vuelo puede ir por cable directo a otros microcontroladores, estaciones de control en tierra o registradores de telemetría, sin problemas de compatibilidad ni de latencia por puertos de comunicación virtuales o USB.
El ángulo de la India
Electronics For You, el medio indio que reportó el proyecto, lo conecta con la expansión de los sistemas de gestión de tráfico de aeronaves no tripuladas de la India y de su red local de monitoreo del espacio aéreo. Según el medio, integrar los receptores ADS-B directamente en el microcontrolador permite a los fabricantes de drones indios incorporar funciones de detección y evasión en sus estaciones y en sus drones.
El diseño muestra cómo la recepción de radio a medida puede salir de las plataformas de computador y pasar a sistemas embebidos de un solo chip. El código y los detalles del hardware están en el repositorio del proyecto en GitHub.
