mirror of https://github.com/junzis/pyModeS.git
Junzi Sun
10 years ago
parent
1345d3f6b6
commit
b5892059ba
@ -1,2 +1,7 @@
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# py-adsb-decoder
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Another ADS-B decoder written in python
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# A Python ADS-B Decoder
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This is a python ADS-B message decoder written by Junzi Sun (TuDelft). It is related with the ADS-B decode guide we have published:
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http://adsb-decode-guide.readthedocs.org
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https://github.com/junzis/adsb-decode-guide
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@ -0,0 +1,233 @@
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"""
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This is a decoder of ABS-D date from Mode-S receiver. The inputs
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of most functions are the Hexdecial strings.
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Created by : Junzi Sun (TU Delft)
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Date : March 2015
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"""
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import math
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def hex2bin(hexstr):
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"""Convert a hexdecimal string to binary string, with zero fillings. """
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length = len(hexstr) * 4
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msgbin = bin(int(hexstr, 16))[2:]
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while ((len(msgbin)) < length):
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msgbin = '0' + msgbin
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return msgbin
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def bin2int(msgbin):
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return int(msgbin, 2)
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def get_df(msg):
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"""Decode Downlink Format vaule, bits 1 to 5."""
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msgbin = hex2bin(msg)
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return bin2int( msgbin[0:5] )
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def get_ca(msg):
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"""Decode CA vaule, bits: 6 to 8."""
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msgbin = hex2bin(msg)
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||||
return bin2int( msgbin[5:8] )
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def get_icao_addr(msg):
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"""Get the ICAO 24 bits address, bytes 3 to 8. """
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return msg[2:8]
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def get_tc(msg):
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||||
"""Get Type Code, bits 33 to 37 """
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msgbin = hex2bin(msg)
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return bin2int(msgbin[32:37])
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def get_oe_flag(msg):
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||||
"""Check the odd/even flag. Bit 54, 0 for even, 1 for odd."""
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msgbin = hex2bin(msg)
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return msgbin[53]
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def get_alt(msg):
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||||
"""Calculate the altitude from the message. Bit 41 to 52, Q-bit at 48"""
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msgbin = hex2bin(msg)
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q = msgbin[47]
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if q:
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n = bin2int(msgbin[40:47]+msgbin[48:52])
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alt = n * 25 - 1000
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return alt
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else:
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return None
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def get_cprlat(msg):
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msgbin = hex2bin(msg)
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return bin2int(msgbin[54:71])
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||||
def get_cprlon(msg):
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||||
msgbin = hex2bin(msg)
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||||
return bin2int(msgbin[71:88])
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||||
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||||
def get_position(msg0, msg1, t0, t1):
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||||
cprlat0 = get_cprlat(msg0)
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||||
cprlat1 = get_cprlat(msg1)
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||||
cprlon0 = get_cprlon(msg0)
|
||||
cprlon1 = get_cprlon(msg1)
|
||||
return cpr2position(cprlat0, cprlat1, cprlon0, cprlon1, t0, t1)
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||||
|
||||
def cpr2position(cprlat0, cprlat1, cprlon0, cprlon1, t0, t1):
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'''
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||||
This algorithm comes from:
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http://www.lll.lu/~edward/edward/adsb/DecodingADSBposition.html.
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||||
131072 is 2^17 since CPR latitude and longitude are encoded in 17 bits.
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||||
'''
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||||
cprlat_even = cprlat0 / 131072.0
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||||
cprlat_odd = cprlat1 / 131072.0
|
||||
cprlon_even = cprlon0 / 131072.0
|
||||
cprlon_odd = cprlon0 / 131072.0
|
||||
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||||
air_d_lat_even = 360.0 / 60
|
||||
air_d_lat_odd = 360.0 / 59
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||||
# compute latitude index 'j'
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||||
j = int(59 * cprlat_even - 60 * cprlat_odd + 0.5)
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||||
lat_even = float(air_d_lat_even * (j % 60 + cprlat_even))
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||||
lat_odd = float(air_d_lat_odd * (j % 59 + cprlat_odd))
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||||
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||||
if lat_even >= 270:
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||||
lat_even = lat_even - 360
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||||
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||||
if lat_odd >= 270:
|
||||
lat_odd = lat_odd - 360
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||||
# check if both are in the same latidude zone, exit if not
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if cprNL(lat_even) != cprNL(lat_odd):
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return None
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||||
# compute ni, longitude index m, and longitude
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||||
if (t0 > t1):
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ni = cprN(lat_even, 0)
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||||
m = math.floor( cprlon_even * (cprNL(lat_even)-1) - cprlon_odd * cprNL(lat_even) + 0.5 )
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||||
lon = (360.0 / ni) * (m % ni + cprlon_even)
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||||
lat = lat_even
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||||
else:
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||||
ni = cprN(lat_odd, 1)
|
||||
m = math.floor( cprlon_even * (cprNL(lat_odd)-1) - cprlon_odd * cprNL(lat_odd) + 0.5 )
|
||||
lon = (360.0 / ni) * (m % ni + cprlon_odd)
|
||||
lat = lat_odd
|
||||
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||||
if lon > 180:
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||||
lon = lon - 360
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return [lat, lon]
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||||
def get_speed_heading(msg):
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||||
"""Calculate the speed and heading."""
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msgbin = hex2bin(msg)
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||||
v_ew_dir = bin2int(msgbin[45])
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||||
v_ew = bin2int(msgbin[46:56]) # east-west velocity
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||||
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||||
v_ns_dir = bin2int(msgbin[56])
|
||||
v_ns = bin2int(msgbin[57:67]) # north-south velocity
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||||
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||||
v_ew = -1*v_ew if v_ew_dir else v_ew
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||||
v_ns = -1*v_ns if v_ns_dir else v_ns
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||||
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||||
# vr = bin2int(msgbin[68:77]) # vertical rate
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||||
# vr_dir = bin2int(msgbin[77])
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||||
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||||
speed = math.sqrt(v_ns*v_ns + v_ew*v_ew) # unit in kts
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||||
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||||
heading = math.atan2(v_ew, v_ns)
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||||
heading = heading * 360.0 / (2 * math.pi) #convert to degrees
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||||
heading = heading if heading >= 0 else heading + 360 # no negative val
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||||
return [speed, heading]
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||||
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||||
def get_callsign(msg):
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||||
"""Decode aircraft identification, aka. Callsign"""
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charset = '#ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ#####_###############0123456789######'
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||||
msgbin = hex2bin(msg)
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||||
csbin = msgbin[40:96]
|
||||
|
||||
cs = ''
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||||
cs += charset[ bin2int(csbin[0:6]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[6:12]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[12:18]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[18:24]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[24:30]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[30:36]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[36:42]) ]
|
||||
cs += charset[ bin2int(csbin[42:48]) ]
|
||||
|
||||
# clean string, remove spaces and marks, if any.
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||||
cs = cs.replace('_', '')
|
||||
cs = cs.replace('#', '')
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return cs
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||||
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||||
def cprN (lat, isodd):
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||||
nl = cprNL(lat) - isodd
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||||
return nl if nl > 1 else 1
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||||
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||||
def cprNL(lat):
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||||
"""Lookup table to convert the latitude to index. """
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||||
if lat < 0 : lat = -lat # Table is simmetric about the equator.
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||||
if lat < 10.47047130 : return 59
|
||||
if lat < 14.82817437 : return 58
|
||||
if lat < 18.18626357 : return 57
|
||||
if lat < 21.02939493 : return 56
|
||||
if lat < 23.54504487 : return 55
|
||||
if lat < 25.82924707 : return 54
|
||||
if lat < 27.93898710 : return 53
|
||||
if lat < 29.91135686 : return 52
|
||||
if lat < 31.77209708 : return 51
|
||||
if lat < 33.53993436 : return 50
|
||||
if lat < 35.22899598 : return 49
|
||||
if lat < 36.85025108 : return 48
|
||||
if lat < 38.41241892 : return 47
|
||||
if lat < 39.92256684 : return 46
|
||||
if lat < 41.38651832 : return 45
|
||||
if lat < 42.80914012 : return 44
|
||||
if lat < 44.19454951 : return 43
|
||||
if lat < 45.54626723 : return 42
|
||||
if lat < 46.86733252 : return 41
|
||||
if lat < 48.16039128 : return 40
|
||||
if lat < 49.42776439 : return 39
|
||||
if lat < 50.67150166 : return 38
|
||||
if lat < 51.89342469 : return 37
|
||||
if lat < 53.09516153 : return 36
|
||||
if lat < 54.27817472 : return 35
|
||||
if lat < 55.44378444 : return 34
|
||||
if lat < 56.59318756 : return 33
|
||||
if lat < 57.72747354 : return 32
|
||||
if lat < 58.84763776 : return 31
|
||||
if lat < 59.95459277 : return 30
|
||||
if lat < 61.04917774 : return 29
|
||||
if lat < 62.13216659 : return 28
|
||||
if lat < 63.20427479 : return 27
|
||||
if lat < 64.26616523 : return 26
|
||||
if lat < 65.31845310 : return 25
|
||||
if lat < 66.36171008 : return 24
|
||||
if lat < 67.39646774 : return 23
|
||||
if lat < 68.42322022 : return 22
|
||||
if lat < 69.44242631 : return 21
|
||||
if lat < 70.45451075 : return 20
|
||||
if lat < 71.45986473 : return 19
|
||||
if lat < 72.45884545 : return 18
|
||||
if lat < 73.45177442 : return 17
|
||||
if lat < 74.43893416 : return 16
|
||||
if lat < 75.42056257 : return 15
|
||||
if lat < 76.39684391 : return 14
|
||||
if lat < 77.36789461 : return 13
|
||||
if lat < 78.33374083 : return 12
|
||||
if lat < 79.29428225 : return 11
|
||||
if lat < 80.24923213 : return 10
|
||||
if lat < 81.19801349 : return 9
|
||||
if lat < 82.13956981 : return 8
|
||||
if lat < 83.07199445 : return 7
|
||||
if lat < 83.99173563 : return 6
|
||||
if lat < 84.89166191 : return 5
|
||||
if lat < 85.75541621 : return 4
|
||||
if lat < 86.53536998 : return 3
|
||||
if lat < 87.00000000 : return 2
|
||||
else : return 1
|
||||
@ -0,0 +1,39 @@
|
||||
import decoder
|
||||
import re
|
||||
|
||||
with open('data.txt', 'r') as f:
|
||||
lines = f.readlines()
|
||||
|
||||
for line in lines:
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||||
m = re.search('^(\d+\-\d+\-\d+T\d+\:\d+\:\d+\.\d+)\s*(\S*).*$', line)
|
||||
|
||||
time = m.group(1)
|
||||
msg = m.group(2)
|
||||
|
||||
df = decoder.get_df(msg)
|
||||
tc = decoder.get_tc(msg)
|
||||
ca = decoder.get_ca(msg)
|
||||
|
||||
if df==17:
|
||||
addr = decoder.get_icao_addr(msg)
|
||||
|
||||
if tc>=1 and tc<=4:
|
||||
# aircraft identification
|
||||
callsign = decoder.get_callsign(msg)
|
||||
print msg, '->', 'ID:', callsign
|
||||
|
||||
elif tc>=9 and tc<=18:
|
||||
# airbone postion frame
|
||||
alt = decoder.get_alt(msg)
|
||||
oe = decoder.get_oe_flag(msg) # odd or even frame
|
||||
# cprlat = decoder.get_cprlat(msg)
|
||||
# cprlon = decoder.get_cprlon(msg)
|
||||
print msg, '->', 'CPR odd frame' if oe else 'CPR even frame'
|
||||
|
||||
elif tc==19:
|
||||
# airbone velocity frame
|
||||
sh = decoder.get_speed_heading(msg)
|
||||
print msg, '->', 'Speed:', sh[0], 'Heading:', sh[1]
|
||||
else:
|
||||
print df
|
||||
pass
|
||||
Loading…
Reference in new issue