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title: "AnTrack-Pro"
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type: "UCC: User Created Content"
author: "Alex Artieda"
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editor: "WIZnet"
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original_author: "Alex Artieda"
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published: "2025-11-19"
language: "en"
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source: "WIZnet Makers (https://maker.wiznet.io/)"
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# AnTrack-Pro

> It is an ESP32-based antenna tracking system with GPS, absolute encoders, RS485, and Ethernet/WiFi, delivering precise, automated AZ/EL tracking for RF

Original author: Alex Artieda (source: https://www.linkrf.ch/AnTrack.html)

## Documents and links

- [PPT 자료](https://ia800701.us.archive.org/28/items/eme2024_AnTrack_Pro_antenna_tracking_system_Alex_Artieda_HB9DRI/AnTrack%20Pro%20antenna%20tracking%20system%20-%20Alex%20Artieda%20HB9DRI.pdf)

## Article

#### 1️⃣ Project Purpose — What is AnTrack?

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1066385276%5F1764845819%2Epng)

##### 🎯 Ultimate Goal

AnTrack-Pro is a high-precision dual-axis antenna tracking system designed for EME, satellite communication, and radio astronomy.
It integrates **ESP32, absolute encoders, GPS, Ethernet/WiFi, and motor control** to achieve accurate, fully automated antenna positioning.

##### 💡 Requirements

To enable stable automatic antenna tracking, the following functions are required:

- Accurate absolute position sensing (Absolute encoder, 9–16 bit)

- GPS-based time synchronization (Generation of NTP Stratum 1)

- Web-based remote control (Ethernet/WiFi)

- AZ/EL dual-axis tracking algorithm

- Long-distance encoder hub connection (RS485, up to 1.2 km)

- OTA firmware updates

- Automatic tracking support for celestial objects / satellites / Earth-Moon-Earth (EME) reflections

##### 🔌 AnTrack-Pro?

- High precision secured through an ESP32 + absolute encoder combination

- All-in-one architecture integrating GPS, NTP, Ethernet, and WiFi

- DIY assembly possible → reduced maintenance/operating costs

- Convenient operation and configuration via OTA and WebUI

- Proven performance already validated for EME, satellite, and radio astronomy use cases

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### 2️⃣ Overall System Flow

##### 📡 Tracking Workflow

**User → Web UI → ESP32 Controller(AnTrack-Pro) → Motors / Encoders / Sensors**
↓
GPS / NTP Sync
↓
RS485 Encoder Hub (up to 1.2 km)

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##### **2-1. User Interface**

- Direct access from smartphone/PC browsers

- Real-time display of antenna AZ/EL

- Switch between Tracking / Park / Manual modes

- Check GPS status and time-sync status

- Display system warnings/error states

#### **2-2. Network Control Layer**

- ESP32 + W5500 (Ethernet optional)

- Manageable via MQTT, HTTP, or WebSocket

- Supports OTA (firmware updates)

**2-3. Hardware Control Layer**

- Absolute encoders (9–16 bit) → detect the true angle of each axis

- RS485 encoder hub → installable up to 1.2 km away from the antenna

- Motor driver (DC/PWM control)

- Tilt compensation (inclination sensor)

- GPS-based position and time data updates

**2-4. Timing & Synchronization**

- Stratum-1 NTP server implemented using a GPS module

- High-precision timing applied to all tracking calculations

- If GPS is unavailable, can operate in Network NTP Client mode

### 📸 **Touchscreen Interface**

##### Web UI Features

- Real-time AZ/EL position

- Tracking / Park / Manual Control

- GPS lock, NTP sync state

- Motor control status

- Alerts & error logs

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764923140%2Epng)

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764922858%2Epng)

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764922866%2Epng)

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764922874%2Epng)

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### 3️⃣ Modules Used and Their Roles

##### 🔧 Control System

- **ESP32 MCU** — main processor

- **4.0" Touch TFT Display** — local GUI

- **RS485 Encoder Hub** — long-distance absolute encoder interface

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1066385276%5F1764845936%2Epng)

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##### 🛰 Position & Timing

- **Absolute Encoders (9–16 bit)** — precision angle detection

- **GPS Receiver (NEO-M8N)** — time + location

- **NTP Stratum-1 Server** — network time sync

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##### ⚙ Motor Control

- DC Motor Drivers

- Soft-start / soft-stop

- Tilt compensation

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##### 🌐 Network

- **W5500 Ethernet (optional)** — stable wired control

- **WiFi (ESP32)** — wireless operation

- **OTA firmware update**

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### 4️⃣ Results & Achievements

##### 📡 Precision Tracking

- Accurate AZ/EL positioning

- Verified performance in EME & satellite tracking

##### 💻 Web-Based Control

- Real-time UI with logs

- Smooth remote operation

##### ⏱ GPS-Based Time Sync

- Stratum-1 NTP server capability

- High-precision timing for signal experiments

##### 🔧 Deployment Ready

- Complete documentation available

- Real-world users successfully operating the system

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### ⭐ Conclusion

AnTrack-Pro is a powerful, real-world-validated **antenna tracking controller** that integrates ESP32, GPS, encoders, Ethernet/WiFi, and motor control in a single platform.
It offers **professional-grade tracking performance** at a fraction of commercial system costs, making it ideal for:

✔ EME communication
✔ Satellite tracking
✔ Amateur radio astronomy
✔ DIY high-precision RF projects

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<https://www.linkrf.ch/AnTracktech.html>

### 💻Documents

[**Latest (29.03.2025): How to Interconnect the MCU and the EncodeHub**](https://www.linkrf.ch/files/Interconnection%20MCU%20and%20EncoderHub.pdf)

[**- Antrack-Pro User Manual v1.14 (under construction)**](https://www.linkrf.ch/files/AnTrack-Pro%20Manual_v1.14.pdf)

[**- Antrack-Pro Schematics (MCU)**](https://www.linkrf.ch/files/AnTrack-schematic.pdf)

[**- Encoder Hub Schematics (include encoders interface plug-in pcb's)**](https://www.linkrf.ch/files/EncoderHub%20%282%29.pdf)

[**- Antrack-Pro integration with PstRotator v17.69**](https://www.linkrf.ch/files/Antrack-Pro%20and%20PstRotator.pdf)

[**- RAW Data Offset value usage**](https://www.linkrf.ch/files/RAW%20Data%20Offset%20value%20usage.pdf)

[**- How to wiring your Antrack-Pro with the IBT-2 LDMOS power bridges**](https://www.linkrf.ch/files/ATP_Wiring_IBT_2.pdf)

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### Firmware update

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764923603%2Epng)

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### 1️⃣ Project Purpose — What is AnTrack?

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1066385276%5F1764845819%2Epng)

#### 🎯 **Ultimate Goal**

AnTrack-Pro는 스위스 LinkRF에서 개발한 **ESP32 기반 고정밀 안테나 트래킹 시스템**으로, EME(Earth–Moon–Earth), 위성 통신, 전파 천문학, 약신호(Weak Signal) 연구에서 사용되는
듀얼 축(AZ/EL) 안테나를 **정확하고 자동으로 추적**하는 것을 목표로 한다.

특히 일반적인 아마추어 무선 시스템이 정확한 위치추적·시간동기·원격 제어의 한계를 가지는 반면,
AnTrack-Pro는 **절대 인코더 + GPS + Ethernet + WiFi + 모터 제어**가 통합되어 있어 상용 장비 대비 매우 높은 성능을 **저비용으로 구축**할 수 있다.

#### 💡 Requirements for This Goal

안테나를 안정적으로 자동 추적하기 위해 필요한 기능들은 다음과 같다:

- **정확한 절대 위치 파악** (Absolute Encoder 9~16bit)

- **GPS 기반 시간 동기화** (NTP Stratum 1 생성)

- **웹 기반 원격 제어** (Ethernet/WiFi)

- **AZ/EL 듀얼 축 추적 알고리즘**

- **장거리 인코더 허브 연결 (RS485, 1.2km)**

- **OTA 펌웨어 업데이트**

- **천체/위성/달 반사(Earth-Moon-Earth) 자동 추적 지원**

#### 🔌 Why AnTrack-Pro Was Chosen

**기존 제품(DRIACS-G2) 한계**

- 저자는 이전 컨트롤러를 **10년간 600대 이상 판매**했는데, 시간이 지나며 더 이상 요구 기능을 담기 어려워졌고 생산도 종료할 타이밍이 됐다고 설명한다.

**“내가 펌웨어/기능을 직접 통제하는 새 컨트롤러” 욕구**

- “더 많은 새 기능을 통합하고, 무엇보다 **펌웨어를 내가 직접 컨트롤하는 컨트롤러를 만들고 싶었다**”
  → 그 결과가 AnTrack-Pro라고 명시.

**고정밀 + 저비용 DIY 철학**

- AnTrack-Pro의 중심 목표를 **“최대한 낮은 비용으로 시장에서 가장 높은 조작성/다기능을 제공**”

그래서 메인보드 + 알리/이베이 모듈 조합의 DIY 프리킷 형태로 배포하고 설계했다.

- **ESP32 + 절대 인코더** 조합으로 고정밀도 확보

- **GPS / NTP / Ethernet / WiFi**까지 통합된 올인원 구조

- **DIY 조립 가능** → 유지비용 절감

- **OTA/WebUI 기반 설정**으로 운영 편리

- **EME, 위성, 전파 천문용으로 이미 검증된 성능**

👉 **Conclusion**
AnTrack-Pro는 “안테나 자동 추적 장비의 두뇌" 역할을 하며,
복잡한 무선 추적 환경을 하나의 통합 컨트롤러만으로 처리할 수 있게 한다.

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### 2️⃣ Overall System Flow

아래는 AnTrack-Pro 안테나 트래킹 시스템의 전체 흐름이다:

사용자 → Web UI → ESP32 Controller (AnTrack-Pro) → 모터/인코더/센서 제어
↓
GPS/NTP Sync
↓
RS485 Encoder Hub (1.2km)

##### 2-1. User Interface

- 스마트폰/PC 브라우저에서 바로 접근

- 안테나 AZ/EL 실시간 표시

- Tracking / Park / Manual 모드 전환

- GPS 상태, 시간동기 상태 확인

- 시스템 경고/오류 상태 표시

##### 2-2. Network Control Layer

- ESP32 + W5500(Ethernet 옵션)

- MQTT·HTTP·WebSocket 기반 관리 가능

- OTA(Firmware Update) 지원

##### 2-3. Hardware Control Layer

- Absolute Encoder (9~16bit) → 각축의 실제 각도 검출

- RS485 Encoder Hub → 최대 1.2km 떨어진 안테나에 설치 가능

- 모터 드라이버 (DC/PWM 구동)

- Tilt 보정 (Inclination Sensor)

- GPS 기반 위치 및 시간 데이터 업데이트

##### 2-4. Timing & Synchronization

- GPS 모듈 기반 **Stratum 1 NTP Server** 구현

- 모든 추적 연산에 고정밀 시간 적용

- GPS 없는 경우에도 Network NTP Client 모드 사용 가능

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### 3️⃣ Modules Used and Their Roles

##### 🔧 Control System

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/1066385276%5F1764845936%2Epng)

**✔ ESP32 Main MCU**

- GUI, 네트워크, 모터 제어, 인코더 데이터 처리

- 웹 서버 + OTA 업데이트 처리

**✔ RS485 Encoder Hub**

- 인코더를 ESP32에서 1.2km 이격된 위치에서 읽을 수 있게 함

- Dual-Axis Encoder 지원

**✔ 4.0" Touch TFT Display**

- 메뉴 설정

- 실시간 AZ/EL 표시

- 시스템 모드 전환

메뉴 설정 : <https://www.linkrf.ch/files/Antrack-Pro%20and%20PstRotator.pdf>

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764923140%2Epng)

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764922858%2Epng)

General Settings에서 위치/센서 세팅 → 필요하면 **Ps**에서 보정 → Select your Target에서 목표 선택해 자동 추적 → Manual Positioning으로 수동 이동 or Parking

##### 🛰 Position/Timing Subsystem

**✔ Absolute Encoders (9~16bit)**

- 안테나의 절대적 회전 각도 측정

- EME 및 위성 추적에 필수

**✔ GPS Receiver (u-Blox NEO-M8N)**

- 정확한 시간/위치 정보 제공

- NTP 서버 동기화

- 위성 위치 계산

##### ⚙ Motor Control

**✔ DC Motor Driver Board**

- 안테나 회전(방위각)

- 엘리베이션(고도각) 제어

- Soft Start / Soft Stop 제공

##### 🌐 Network Interfaces

**✔ Ethernet W5500 module (optional)**

- 안정적 유선 연결

- 원격 제어·로그 조회

- OTA를 위한 안정적 통신

- **✔ WiFi (ESP32 내장)**

- 무선 원격 제어

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764922866%2Epng)

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764922874%2Epng)

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### 4️⃣ Results & Achievements

##### 📸 Antenna Tracking Accuracy

- 절대 인코더 기반 AZ/EL 정밀 제어

- EME 및 위성 신호 추적 정확도 ↑

- Tilt Sensor 기반 보정으로 장기 안정성 확보

##### 📸Hardware Integration

- ESP32 + Touch LCD + RS485 Encoder Hub + GPS

- DIY로 조립 가능하지만 완제품 또한 존재

- 펌웨어 업데이트는 Web UI로 즉시 적용 가능

##### 📸 Web-Based User Interface

실제 UI 기능:

- Tracking / Park / Manual 제어

- 절대각도 실시간 그래프

- GPS Lock / NTP Status

- 엔코더 상태

- 모터 제어값 표시

- 경고/오류 로그

##### 📸 GPS 기반 NTP 동기화

- Stratum 1 NTP 서버 기능 탑재

- 네트워크 장비·PC·라즈베리파이 모두 해당 안테나 컨트롤러에 시간 동기화 가능

##### 📸 Deployment-ready System

- EME, 위성통신, 천문학용 검증 완료

- 실사용자 피드백 기반 버전업 지속

- 문서/펌웨어/하드웨어 자료 모두 공개

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## ⭐ **Conclusion**

AnTrack-Pro는 단순한 DIY 프로젝트가 아니라
**전문 무선 통신·전파 천문·위성 추적 환경에서 사용 가능한 완성형 안테나 트래킹 컨트롤러**이다.

특히 다음과 같은 점이 돋보인다:

✅ Absolute Encoder 기반 고정밀 추적
✅ ESP32 + GPS + Ethernet/WiFi 통합
✅ RS485 Hub로 최대 1.2km까지 원격 인코더 배치
✅ 웹 기반 UI + OTA 업데이트
✅ EME·위성·무선 천문학 실사용 검증
✅ DIY/완제품 선택 가능

그리고 무엇보다도:

> **AnTrack-Pro는 고가의 상용 안테나 컨트롤러를 대체할 수 있는 강력한 오픈·DIY 기반 솔루션이다.**

<https://www.linkrf.ch/AnTracktech.html>

### 💻Documents

[**Latest (29.03.2025): How to Interconnect the MCU and the EncodeHub**](https://www.linkrf.ch/files/Interconnection%20MCU%20and%20EncoderHub.pdf)

[**- Antrack-Pro User Manual v1.14 (under construction)**](https://www.linkrf.ch/files/AnTrack-Pro%20Manual_v1.14.pdf)

[**- Antrack-Pro Schematics (MCU)**](https://www.linkrf.ch/files/AnTrack-schematic.pdf)

[**- Encoder Hub Schematics (include encoders interface plug-in pcb's)**](https://www.linkrf.ch/files/EncoderHub%20%282%29.pdf)

[**- Antrack-Pro integration with PstRotator v17.69**](https://www.linkrf.ch/files/Antrack-Pro%20and%20PstRotator.pdf)

[**- RAW Data Offset value usage**](https://www.linkrf.ch/files/RAW%20Data%20Offset%20value%20usage.pdf)

[**- How to wiring your Antrack-Pro with the IBT-2 LDMOS power bridges**](https://www.linkrf.ch/files/ATP_Wiring_IBT_2.pdf)

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### Firmware update

![](https://maker.wiznet.io/upload/ckeditor5/206446047%5F1764923603%2Epng)

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Source: https://maker.wiznet.io/irina/projects/antrack-pro/