Master's Thesis

Automated system for ATC data collecton running on RPi

Final Thesis 1.91 MB

Author of thesis: Bc. Petr Balok

Acad. year: 2025/2026

Supervisor: Ing. Igor Szőke, Ph.D.

Reviewer: Ing. Petr Schwarz, Ph.D.

Abstract:

This thesis is focused on creating automatic pipeline for processing air traffic communication (ATC). At first I describe technical parameters of air traffic communication. Futher I design a system capable of processing air traffic communication. Implemented solution uses software Docker for easier use on any operating system. Pipeline is implemented using the Python programming language together with programs CSDR and SoX. This pipeline evaluates the quality of each recording and removes low quality recordings. Pipeline also sends these recordings for further external processing. A web user interface was created to configure this pipeline and view processed recordings. This web user interface was created using framework Django. Framework Bootstrap was used for better looking webpages. Implemented solution was tested on real ATC data. Designed system is suitable for use on Raspberry Pi.

Keywords:

Air traffic communication, ATC, automation, API, Docker, Django, Python, Raspberry Pi, CSDR, SoX, Parakeet, FastAPI

Date of defence

23.06.2026

Result of the defence

Defended (thesis was successfully defended)

znamkaEznamka

Grading

E

Process of defence

Student nejprve prezentoval výsledky, kterých dosáhl v rámci své práce. Komise se poté seznámila s hodnocením vedoucího a posudkem oponenta práce. Student následně odpověděl na otázky přítomných. Komise se na základě posudku oponenta, hodnocení vedoucího, přednesené prezentace a odpovědí studenta na položené otázky rozhodla práci hodnotit stupněm E.

Topics for thesis defence

  1. Z jakého důvodu je potřeba sbírat právě tyto informace?

Language of thesis

Czech

Faculty

Department

Study programme

Information Technology and Artificial Intelligence (MITAI)

Specialization

Cybersecurity (NSEC)

Composition of Committee

doc. Mgr. Kamil Malinka, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Ivan Homoliak, Ph.D. (místopředseda)
Ing. Vojtěch Havlena, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Ondřej Ryšavý, Ph.D. (člen)
Ing. Vladimír Veselý, Ph.D. (člen)
Ing. Tomáš Goldmann, Ph.D. (člen)

Supervisor’s report
Ing. Igor Szőke, Ph.D.

Celkově hodnotím aktivitu studenta lehce nadprůměrně. Student k řešení přistupoval zodpovědně, samostatně a pracoval průběžně. Výsledek by měl být použitelný.

Evaluation criteria Verbal classification
Information about assignment

Jedná se o průměrně obtížné zadání s dostatkem prostoru pro možné rozšíření. Zadání bylo splněno. Téma volně navazuje na výzkumné projekty skupiny Speech@FIT. Cílem bylo vytvořit komunitní nástroj pro usnadnění zachytávání VHF komunikace. Student se návrhu a implementace podle mého názoru zhostil dobře. Vytvořený nástroj by měl být použitelný, ale bude třeba ještě vychytat drobnosti.

Activity during solution, consultations, communication

Aktivita při dokončování nebyla pod stresem. Text byl dodán ke kontrole včas. Vedoucím byly doporučeny dílčí úpravy struktury a jazyková kontrola.

Publication activity, awards

Nástroj by měl být veřejně dostupný.

Work with literature

Student literaturu získával samostatně a aktivně.

Activity during solution, consultations, communication

Student konzultoval práci po celou dobu akademického roku pravidelně každých 14 dní. Byl vždy připraven a ukázal pokrok. Práci řešil aktivně a samostatně. Většinou reflektoval zpětnou vazbu od vedoucího.

Points proposed by supervisor: 82

Grade proposed by supervisor: B

Reviewer’s report
Ing. Petr Schwarz, Ph.D.

Vytvořený framework je plně použitelný, otestovaný a dobře dokumentovaný. Technická zpráva má minimální rozsah a některé části by si zasloužily rozpracování.

Evaluation criteria Verbal classification Points
The extent to which the requirements of the assignment have been met

Evaluation level: assignment fulfilled

Práce popisuje primárně implementaci a testování navrhnutého frameworku (body 3 a 4). Sběr požadavků a návrh frameworku by si zasloužily větší prostor. Jsou však ve zprávě zmíněny.

Extent of the technical report

Evaluation level: almost meets the minimum requirements

Práce má 45 stran včetně příloh. Body 1 a 2 zadaní by bylo vhodné více rozpracovat. Technický popis navrženého systému a testování jsou na dobré úrovni.

Presentation level of the technical report

Navržený framework a jeho testování jsou srozumitelně a v dostatečné míře popsány. Body 1 a 2 zadaní by bylo vhodné více rozpracovat.

70
Formal preparation of a technical report

Typografická stránka technické zprávy nijak neruší studium. Jazyková úprava technické zprávy je na dobré úrovni.

70
Work with literature

Soupis literatury odkazuje na relevantní zdroje. Čerpání z  literatury je patrné v sekci 3.3 - metody výpočtu SNR. U dalších publikací není zřejmé, jak byly pro práci použity.

60
Realisation output

Programové řešení je plně funkční, dobře dokumentované a otestované. 

80
Usability of results

Jedná se o práci kompilačního charakteru, jejiž cílem bylo vytvoření frameworku pro sběr a správu letecké radiové komunikace. Řešení je plně funkční a využitelné v praxi. Jeho potřeba byla motivována výzkumným projektem ATCO2 řešeným výzkumnou skupinou Speech@FIT.  

The difficulty of the assignment

Evaluation level: less difficult assignment

Cílem zadání bylo vytvořit systém pro sběr a správu nahrávek radiového provozu letišť. Výsledkem je informační systém, který s těmito nahrávkami pracuje, a podpůrná dokumentace. 

Points proposed by reviewer: 75

Grade proposed by reviewer: C

Responsibility: Mgr. et Mgr. Hana Odstrčilová