visite(s)

compteur
Comparer deux récepteurs Mode-S / Comparing two Mode-S receivers

Lorsque l'on souhaite comparer les performances de deux récepteurs, un certain nombres de précautions doivent être prises. En effet, les données Mode-S (et mode A/C) sont essentiellement variables et leur volume dépend d'un certain nombre de facteurs.

    - Nombre d'avions pouvant potentiellement être reçus à un instant donné
    - Puissance des signaux reçus (dépendant de la distance entre l'avion et le récepteur, de la puissance émise, des conditions de propagation, de l'antenne de réception , etc...)
    - Pour les conditions météorologiques, les conditions locales ne sont pas le reflet des conditions à une distance de 200NM, et peuvent changer très rapidement.

When trying to compare the performance of two receivers, a certain number of precautions must be taken. Indeed, Mode-S data (and Mode A / C) are essentially variable and volume depend on a number of factors.

         - Number of aircraft that could potentially be received at a given time
       -
Received strength signals (depending on the distance between aircraft and  receiver, transmitted power level, propagation conditions, receiving antenna, etc. ...)
       - About the weather, local conditions do not reflect conditions at a distance of 200 NM, and can change very quickly.


Afin de faire une comparaison objective et neutralisant les effets extérieurs, il sera donc nécessaire de:

    - Faire les tests au même instant
    - Avoir le même signal à l'entrée des récepteurs.
             Même antenne et division du signal à l'entrée des récepteur par l'utilisation d'un diviseur 3dB de qualité
         
    - Utiliser le même logiciel de traitement (deux instances avec les mêmes paramètres de configuration)
             Deux instances de PlanePlotter par exemple avec les mêmes configurations, et sans prédiction de position.

To make an objective comparison and neutralizing external effects, it will be necessary:

        -
Perform tests at the same time
        - Having the same
receivers input signal .
             
Same antenna, signal split at the input of receivers by the use of a good quality 3dB splitter
         
         - Use the same software (two instances    with the same configuration settings)
             
For example two instances of PlanePlotter with the same settings, and without prédiction position.


Le banc de mesure pourrait être tel que ci-dessous, avec en test,  un récepteur BEAST à gauche, et un récepteur RadarCape à droite. L'antenne est raccordée sur les deux récepteurs par un diviseur 3dB à ligne coaxiale 1090MHz. Le croisement des accès permettra de s'assurer que les résultats restent inchangés.Pour le coupleur utilisé,les pertes de couplages en sortie sont de 3.2dB et 3.25 dB.L'utilisation d'un cable 75 ohm de 10m entre l'antenne et le diviseur introduit une perte supplémentaire d'environ 0.2dB (désadaptation) qui s'ajoute aux 2 dB de pertes du cable coaxial.En pratique cela est peu important, puisque les tests sont des tests relatifs.

The test bench could be as below, with under test, a BEAST receiver on the left side, and a RadarCape receiver on the right. The antenna is connected to both receivers through a 3dB 1090MHz. coaxial line divider . Crossing of the access will ensure that the results remain unchanged. For the present splitter, output losses for both access are 3.2 and 3.25 dB. Using  10m of low loss, low cost, 75 ohms satellite TV cable (2dB for 10m at 1 GHz) for the antenna connection, contribute in a mismatch loss of 0.2 dB to be added to the 2 dB cable losses. This is not really a problem, as the test is a relative one.

beastetCape


Voici trois copies d'écran réalisées à des instants différents, mais sans aucune modifications du montage de test. A gauche le BEAST et à droite le RadarCape

Here are three screenshots carried out at different times, but without any changes in the test fixture. BEAST on the left and the  RadarCape on the right

Test1


Test2


Un autre jour, toujours avec le même montage de test. (Les avions en grisé sur lécran du Beast sont ceux reçus en partage, et non pris en compte dans la comparaison de débit)

Another day, always with the same test setup. (Gray labelling aircrafts on the screen of the Beast are those received by sharing, not included in the comparison of flow)

test3

Quelques remarques: /A few notes:

S'il n'y a pas d'avions suffisamment éloignés, ou reçu avec un niveau faible permettant de profiter de la meilleures sensibilité d'un des deux récepteurs, alors les indications de débits seront voisines, voire identiques. C'est le cas de la première copie d'écran ou le débit de messages Mode-S est identique pour les deux récepteurs, et le débit de ModeA/C supérieur de 15% pour le radarCape.

If there are no aircrafts far enough away, or received with a low signal level to benefit the best sensitivity of one of the two receivers, then the indications of flow rates are neighbors, if not identical. This is the case of the first screenshot where Mode-S message rate  is identical for both receivers, and the message rate  of Mode A/C 15% higher for radarCape.

Sur la deuxième copie d'écran, on constate un débit  de 6% supérieur en Mode-S et de 17 % en Mode A/C pour le RadarCape, ce qui laisse supposé qu'il y a un peu plus de messages d'avions de signaux faibles non décodés par le BEAST

On the second screenshot, there is a rate of 6% ​​higher in S-mode and 17% in Mode A/C for RadarCape, leaving supposed  that there's a bit more weak aircraft signals not decoded by the BEAST

Sur la troisième copie d'écran faite un autre jour, mais toujours avec le même montage de test, le débit pour le RadarCape est de 32 % supérieur en Mode-S et de 61 % en mode A/C. Ici nous avons manifestement de nombreux messages d'avion de signaux faibles, non décodés par le BEAST, mais très bien reçus par le RadarCape.

On the third screen shot made ​​another day, but always with the same test setup, the message rate for RadarCape is 32% higher in mode-S and 61% in Mode A/C. Here we obviously have many aircraft messages of weak signals, not decoded by the BEAST, but very well received by the RadarCape.

Ces différents tests mettent bien en évidence la nécessité de faire la comparaison dans des conditions absoluments identiques.

These tests clearly demonstrate the need to make the comparison under absolutly identical conditions.

Un enregistrement du trafic reçu simultanément par les deux récepteurs pendant une période de 24h , permet une comparaison rapide des performances. L'obstruction sur le côté ouest est due à  une grande plantation de peupliers, orientée nord-sud ,  d'environ 25 à 30 mètres de haut et à seulement 150 mètres de ma maison.

A 24 hours records of received traffic by both receivers allow a quick comparison. The obstruction on the west side is due to a large, north-south, poplar plantation about 25 to 30 meters high and only 150 meters away from my home location.

CapeagainstBeast





Schéma du coupleur coaxial / 3dB splitter drawing