Publié le 28 août 2016 - par

Cam-Aero : La météo pour les pilotes grâce au Raspberry Pi

camaero_250pxL’objectif de cam-aero.eu est de permettre aux pilotes d’avoir une confirmation visuelle des METARS/TAF (données météo destinées aux pilotes) dont ils doivent prendre connaissance avant de décoller. L’idée c’est d’équiper gratuitement (pour la partie logicielle/hébergement) tous les acteurs présents sur les terrains d’aviation afin de constituer un réseau couvrant une zone géographique maximale.

cam-aero.eu la météo pour chaque terrain d’aviation

L’équipe

olivier-duqueCam-Aéro est la création d’Olivier Duque, un pilote bien connu dans le milieu de l’aéronautique légère. Il a développé une série d’applications sur iOs et Android dédiées à l’aviation légère. Cela allait des checklists au format informatique jusqu’au suivi complet du vol avec moving map GPS. Antoine Theuret a travaillé avec lui dès le début de Cam-Aéro.  Lorsqu’Olivier est décédé dans un accident aux commandes de son avion, Antoine a repris la suite… Aujourd’hui il s’occupe de l’hébergement et du « cœur » du programme sur le Raspberry Pi. Nicolas Merlet, un de ses amis, l’aide sur la partie frontal web (mosaïque des caméras, replay etc. …).

L’idée d’origine

Fallback or ‘alternate’ content goes here. This content will only be visible if the SWF fails to load. La météo est un élément primordial à prendre en compte lors de la préparation d’un vol, surtout pour les pilotes privés qui doivent voler à vue (hors des nuages et en vue du sol). Pour cela les pilotes utilisent les services de Météo France qui diffuse les METAR (METeorological Aerodrome Report) et TAF (Terminal Aerodrome Forecast) afin de savoir si le vol est possible.

METAR ET TAF… y’a du boulot

Voici un exemple de message METAR pour Brest (LFRB) :

LFRB 241400Z AUTO 05010KT 010V090 9999 BKN006 BKN047 BKN070 16/15 Q1018

C’est un langage codé, une fois traduit cela donne ceci :

  • Le bulletin a été fait le 24 du mois, à 14:00 UTC
  • Vent 10 kt de nord-est, variant entre nord et est
  • Température 16°C
  • Humidité 94%
  • Pression 1018 hPa
  • Visibilité 10 km ou plus
  • Nuages fragmentés à une hauteur de 600 ft
  • Nuages fragmentés à une hauteur de 4700 ft
  • Nuages fragmentés à une hauteur de 7000 ft

Alors ? Vous, est-ce que vous décolleriez ?

decollage600px

Les METAR et TAF sont très précis et le travail des météorologistes est de première qualité. Mais il faut avouer que pour des usagers ponctuels, il est difficile de se faire une représentation mentale précise de la météo que l’on va trouver à l’arrivée. C’est comme cela qu’est née l’idée de Cam-Aéro : associer les données METAR/TAF à une image prise sur l’aérodrome afin de confirmer « visuellement » ce qu’annonce le météorologue.

Météo + images pas cher = Raspberry Pi

Forts de ce premier constat, l’équipe s’est attaquée à une autre problématique : le coût et la simplicité d’installation. Si l’aviation a encore une image de loisir de « riches », force est de constater que certains aéroclubs fonctionnent avec des moyens très faibles. Certains louent le seul avion qu’ils utilisent, n’ont qu’un instructeur bénévole, « vivent » dans un Algeco au bord du terrain et ne comptent que 15 membres. Imaginez le budget royal !

aeroclub_laon
Alors il fallait proposer une solution économique (moins de 100€) et rendre l’installation possible même par un non-informaticien. Pour cela le Raspberry Pi a été comme une évidence ! J’en vois déjà certains ronchonner en disant qu’un Raspberry (qui est ni plus ni moins qu’un ordinateur de bureau) est beaucoup trop puissant pour une utilisation aussi triviale. C’est vrai, mais son coût reste faible et on peut le trouver partout !

camaero_montage_01_600pxAfin de rendre l’installation la plus simple possible, il a été décidé de minimiser les fonctions supportées par le Raspberry Pi et de délocaliser l’hébergement des images et leur archivage sur un serveur dédié. Le Raspberry Pi prend une photo toutes les 5 minutes, récupère la météo et incruste les données dans l’image. Cette image est ensuite envoyé sur le serveur cam-aero.eu. Et c’est TOUT !

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Une installation de base on ne peut plus simple. Le boîtier équipé de la caméra Pi est placé derrière une vitre !

Côté hardware on se base sur un Raspberry Pi type B (ou plus récent), le module caméra v1.3 et un ensemble de scripts bash, php et Python. (voir plus bas)

Du point de vue de la structure (club, école de pilotage, atelier …) c’est très simple. Ils achètent (directement via Amazon) le matériel pour 75/80€,  branchent la caméra sans aucune manipulation et le système publie une photo horodatée incrustée du METAR + TAF + Sigmet toutes les 5 minutes. Pour voir l’évolution de la météo, un mode « replay » est aussi accessible.

Le montage de la caméra

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Un support de téléphone portable convient également…

Actuellement 30 caméras sont déployées, 3 supplémentaires sont en préparation et devraient être rapidement opérationnelles.

camaero_carte

Cliquez pour voir la carte en direct

En terme de montage : le module est souvent localisé à l’intérieur et est fixé sur une vitre, cette solution évite les problèmes d’humidité et de connectique. Le « truc » c’est d’utiliser un support universel de téléphone pour voiture, il convient parfaitement pour tenir le boîtier du Raspberry Pi 😉

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Montage extérieur avec une protection « maison ».

lampadaireDans le cas d’une utilisation en extérieur, Antoine préconise l’installation dans un boîtier de lampadaire halogène de jardin. Le format convient parfaitement et l’isolation est très bonne. Certains clubs ont poussé le vice jusqu’à mettre l’ensemble dans un boîtier de caméra de surveillance factice, le résultat est bluffant ! (note de framboise314 : Je vous en avais présenté un modèle)

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Montage dans un boîtier de caméra factice qui du coup devient… une vraie caméra 🙂

Sur la photo ci-dessus, le Raspberry Pi est monté sur le support qui se glisse dans la fausse caméra. A l’origine sur ce support il y a une pile et… une LED clignotante. Le cache qui vient fermer l’arrière de la caméra est sur la droite de la photo.

cam-aero côté technique

Matériel nécessaire

  • Raspberry B, B+ ou B2
  • Module Caméra Raspberry v1.3 ou supérieur – une version grand angle peut aussi être utilisée
  • Alimentation 2A
  • Carte microSD 8Gb
  • Raspbian Jessie

Le logiciel

La prise de vue est effectuée toutes les cinq minutes via un script lancé par crontab. Ensuite on récupère la météo de l’aéroport sur le site de Météo France (la réponse est au format XML, c’est un script PHP qui s’en charge) au format texte.

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Via imagemagick on incruste le nom de la caméra et ces données météo sur l’image.

llagonne__meteo_20160826Afin de faciliter l’affichage sur les portables et alléger la consommation de data, les images sont transformées en JPeg progressif et les données Exif sont supprimées.

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Ensuite les données sont envoyées en HTTP via une requête POST sur le serveur Cam-Aero. C’est lui qui assure l’authentification, l’enregistrement de l’image et sa publication sur Internet.

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A chaque fois qu’une image est postée, les images datant de plus de trois heures sont automatiquement supprimées. Les images plus récentes sont conservées afin de permettre la génération d’un « replay » des trois dernières heures de prises de vue.

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La page des webcam. Cliquez pour accéder à la page sur cam-aero.eu

 

Le serveur cam-aero.eu
L’hébergement est du OVH Mutualisé Pro. Antoine voulait l’accès SSH, car il a commencé sa carrière comme administrateur système et il a toujours du mal à se passer de la console 😉 .
Note de framboise314 : Ah bon, il y a autre chose que la console ? 😀

Le module cam-aéro est connecté directement au réseau des clubs et écoles de pilotage. Le choix de ne pas avoir d’accès distant (VPN, etc. …) a été fait pour garantir une neutralité maximale vis à vis de leur hôte.

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Cliquez pour agrandir

L’idée est que Cam-Aéro se comporte comme n’importe quel PC connecté au réseau : il est client DHCP de la box et ne fait que des requêtes HTTP standard ! Comme ça, pas besoin d’ouverture de port ni de configuration compliquée : on branche et cela fonctionne.

Mise à jour du logiciel

Comme tout doit se faire de façon automatique, il faut pouvoir mettre à jour le logiciel et cela se passe via une télé-distribution deux fois par jour. L’ancien logiciel est supprimé et remplacé par la dernière version à jour.

Et demain… SIGFOX ?

Certains petits aéroports n’ont pas de station de météo. Antoine travaille avec un ami sur une station météo (témpérature, pression atmosphérique, vitesse et direction du vent) basée sur un Arduino et Sigfox pour l’envoi des données.

Conclusion

L’originalité du projet est de s’adresser à des structures qui sont friandes de caméra météo mais bloquées d’une part par le prix élevé et d’autre part (surtout) par la complexité de mise en œuvre (paramétrages, ouverture port Box ADSL, ouverture FTP et sortie de la webcam sur le http).

cam-aero élimine tous ces obstacles en proposant un serveur gratuit pour l’hébergement du service, ainsi qu’un système pratiquement prêt à l’emploi pour les petits aéroclubs (bin oui il faut quand même monter le boîtier et brancher l’alim. secteur 🙂 )

Si vous êtes pilote, membre d’un aéroclub ou simplement intéressé(e) par le sujet, diffusez l’information pour que les aéroclubs soient au courant de l’existence de cam-aero…

Laissez vos remarques, suggestions, propositions de participation (?) soit sur cam-aero, soit dans les commentaires ci-dessous.

Sources

RaspiCamAero : Aéronautique de loisir, caméra sur piste et informations METAR

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À propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. .

Une réflexion au sujet de « Cam-Aero : La météo pour les pilotes grâce au Raspberry Pi »

  1. Bernard B

    Merci pour le retour Francois
    Je regrette de ne pas être aller au delà de mes 10 heures de vol sur Cessna 152 mais je n’avais plus d’argent à cette époque, ensuite un peu d’ULM en Charente mais cette fois pas trop besoin de météo pour raser les toits. 😉

    Répondre

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