สร้างเรดาร์เครื้องบินด้วยบอร์ด ESP32 เพียง 20 ดอลลาร์

การสร้างเรดาร์ตรวจจับเครื่องบินด้วยบอร์ด ESP32 แสดงผลราคาเพียง US $20 ทำให้ผู้ใช้หลายคนเริ่มหันไปพิจารณาการติดตามการบินแบบอิสระ แทนการเปิดแอปพลิเคชันเชิงพาณิชย์อย่าง Flightradar24 ที่เคยเป็นที่นิยมในหมู่ผู้สนใจท้องฟ้า

Overview

บทความบน XDA‑Developers รายงานว่า ผู้เขียนได้ทำโครงการ “Plane Radar” บนบอร์ด WT32‑SC01 Plus ซึ่งใช้ชิป ESP32‑S3 พร้อมหน้าจอ TFT ขนาด 2.4 นิ้ว โดยอาศัยสัญญาณ ADS‑B (1090 MHz) จากเครื่องบินที่อยู่บนท้องฟ้า การทำงานของระบบประกอบด้วยการรับสัญญาณ, ถอดรหัสข้อมูลตำแหน่ง และแสดงผลบนจอโดยใช้ไลบรารี OpenStreetMap เป็นฐานแผนที่

โครงการนี้ถูกออกแบบให้มีต้นทุนต่ำและสามารถประกอบได้ง่าย ผู้เขียนย้ำว่า หลังจากทำสำเร็จแล้ว เขาไม่ได้เปิด Flightradar24 อีกเลย เนื่องจากระบบของตนเองตอบโจทย์การใช้งานพื้นฐานอย่างครบถ้วน

Hardware & Assembly

บอร์ด WT32‑SC01 Plus มีชิป ESP32‑S3 ที่ให้พลังประมวลผลเพียงพอสำหรับการถอดรหัสสัญญาณ ADS‑B แบบเรียลไทม์ พร้อมจอ LCD TFT 240 × 320 พิกเซล การต่อสายทำได้โดยเชื่อมต่อเสาอากาศแบบ DIY (ใช้ลำโพงหรือสายโค๊กขนาด 1/4 นิ้ว) ไปยังพิน GPIO ที่กำหนดไว้ในซอร์สโค้ด

• WT32‑SC01 Plus – ประมาณ US $12
• เสาอากาศ DIY (ลำโพง, สายโค๊ก) – US $3–4
• แหล่งจ่ายไฟแบบพอร์ต USB‑C หรือแบตเตอรี่ Li‑Po 1500 mAh – US $5

ทั้งหมดรวมค่าใช้จ่ายประมาณ US $20 เท่านั้น ซึ่งต่ำกว่าการซื้ออุปกรณ์ตรวจจับ ADS‑B เชิงพาณิชย์หลายเท่า

Software Implementation

ซอร์สโค้ดถูกเขียนบนแพลตฟอร์ม Arduino IDE โดยอาศัยไลบรารี ESP‑ADS‑B สำหรับการรับและถอดรหัสสัญญาณ 1090 MHz การแสดงผลทำผ่านไลบรารี LovyanGFX เพื่อวาดกราฟิกบนหน้าจอ TFT และใช้ API ของ OpenStreetMap ดึงข้อมูลแผนที่พื้นฐานมาเป็นแบ็คกราวด์

ผู้เขียนได้เพิ่มฟีเจอร์การเก็บข้อมูลแบบโลคัลบน SPIFFS เพื่อลดการพึ่งพาการเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ต นอกจากนี้ยังมีเมนูตั้งค่าที่ให้ปรับความละเอียดของแผนที่และอัตราการรีเฟรช (ประมาณ 1 – 2 วินาทีต่อข้อมูล) ตามสภาพเครือข่าย Wi‑Fi

Real‑world Performance

ตามการทดสอบภาคสนาม การรับสัญญาณ ADS‑B ของบอร์ดนี้มีระยะห่างสูงสุดอยู่ที่ประมาณ **80‑100 กม. ขึ้นกับความชัดของเสาอากาศและสภาพภูมิศาสตร์ พื้นที่เปิดโล่งทำให้การตรวจจับแม่นยำมากกว่าในเมืองที่มีสิ่งกีดขวางหลายอย่าง

ระบบไม่สามารถรับข้อมูลจากเครื่องบินที่ไม่มีเทคโนโลยี ADS‑B (เช่นบางรุ่นของอากาศยานส่วนบุคคลหรือทหาร) ทำให้ข้อมูลที่แสดงบนจอเป็นเพียงส่วนหนึ่งของการเคลื่อนที่ในอากาศ นอกจากนี้ การอัปเดตตำแหน่งขึ้นอยู่กับความถี่ของสัญญาณที่ส่งจากเครื่องบิน ซึ่งอาจทำให้บางครั้งมีช่องว่างระยะเวลาสั้น ๆ ระหว่างสองข้อมูลต่อเนื่อง

Implications for Hobbyist Radar

โครงการนี้เปิดเผยว่าการใช้ไมโครคอนโทรลเลอร์ระดับสูงอย่าง ESP32‑S3 สามารถทำหน้าที่เป็นเรดาร์ ADS‑B แบบอิสระได้โดยไม่ต้องพึ่งพาเซิร์ฟเวอร์คลาวด์หรือบริการเชิงพาณิชย์ ทำให้ผู้สนใจด้านการบินและ DIY มีทางเลือกใหม่ที่ประหยัดค่าใช้จ่ายและเพิ่มความเป็นส่วนตัว

อย่างไรก็ตาม ความจำกัดด้านช่วงรับสัญญาณและชนิดของเครื่องบินที่สามารถตรวจจับได้ ยังคงทำให้โซลูชั่นนี้เหมาะกับการใช้งานระดับอเมชอร์หรือเป็นเครื่องมือเสริมเพื่อเรียนรู้เทคโนโลยี ไม่ได้ทดแทนระบบติดตามเชิงพาณิชย์ที่ครอบคลุมทั่วโลกและมีข้อมูลเพิ่มเติมเช่น ความเร็วแนวตั้งหรือประวัติการบิน

Summary

โครงการสร้างเรดาร์บน WT32‑SC01 Plus แสดงให้เห็นว่าด้วยต้นทุนประมาณ US $20 ผู้ใช้สามารถติดตามเครื่องบินผ่านสัญญาณ ADS‑B ได้อย่างอิสระและเพียงพอต่อการใช้งานพื้นฐาน แม้จะยังมีข้อจำกัดด้านระยะรับสัญญาณและความครอบคลุมของข้อมูลก็ตาม.