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是時候搭建一個樹莓派飛機追蹤系統了！通過本文的最終設置，你可以親自收集400多公里外飛機的準確位置數據，數據每分鐘更新一到四次。無論是客機、貨機、單引擎塞斯納飛機、直升機，甚至偶爾出現的軍用飛機，你都能掌握它們的詳細信息，包括它們之前的飛行軌跡。這一切都要歸功于樹莓派和 FlightAware Pro Stick。將它們組合在一起，你就能創建一個PiAware系統！看看下面完成后的系統以及一架閃亮的塞斯納140飛機圖片。

通過PiAware，我們可以利用安裝在幾乎所有飛機上的ADS-B應答器傳輸的信息。這些飛機飛過頭頂時，會發送這些信息。ADS-B（廣播式自動相關監視）是一種技術，它使飛機能夠通過衛星確定自己的位置，然后廣播該位置。實際上，所有飛機都依法必須這樣做。這些信息會發送到電磁頻譜中，機場地面站可以接收。這就是機場追蹤周圍飛機的方式。

使用FlightAware，你可以搭建并運行自己的ADS-B地面站，接收這些ADS-B信號。我們的PiAware可以安裝在任何地方，功耗低，能夠直接從高空飛機接收實時、每分鐘更新的數據！以下是本指南的內容：

ADS-B深入解析與FlightAware工作原理

所需材料

硬件設置

FlightAware設置

演示

后續步驟

隨時了解空中交通狀況具有巨大價值，本系統能為你提供最佳洞察，讓你了解實際發生的情況。你甚至可以在家中安全地判斷未來的航班是否會顛簸！FlightAware為所有地圖提供準確的天氣疊加圖。對于一些人來說，穿梭機場可能很有趣，但如果你被困在長長的隊伍中或遇到故障飛機，你可能會后悔沒有搭建一個PiAware系統。

此外，讀完本指南后，你將能夠準確知道天空中每一架客機、貨機或單飛行員飛機的位置。在全球任何地方！你甚至能夠獲取所有飛機的歷史數據。這太不可思議了！非常感謝德克薩斯州休斯頓的聰明人讓這一切成為可能。看看下面單個節點能實現什么，以及接入更大的FlightAware網絡能實現什么。作為回報，你將完全免費地訪問這些內容，甚至還能獲得更多功能（企業級賬戶），為整體大局做出貢獻。

FlightAware系統的創始人丹尼爾·貝克（Daniel Baker）將于今年（2023年）與蘭斯·C·“野貓”·韋德（Lance C. “Wildcat” Wade）和切斯特·W·尼米茲（Chester W. Nimitz）一同入選德克薩斯航空名人堂，這是實至名歸的。他的系統每月有超過一千萬用戶，是最大的實時航班跟蹤數據聚合器。我小時候有朋友能通過聲音準確告訴我天空中的飛機是什么型號。現在，我很高興地說，我能告訴他們地平線上有什么飛機。

如果你有任何問題、疑問或希望我用這個系統做的事情，請告訴我們你的想法！考驗你英語聽力的時候到了，你可以直接觀看視頻！

ADS-B深入解析與FlightAware工作原理

FlightAware運營著一個ADS-B接收器網絡（其中許多是PiAware），用于追蹤配備ADS-B的飛機。讓我們詳細解析一下。看看下面圖片中安裝在飛機（如右側的灣流G700）上的ADS-B應答器。

什么是ADS-B？ADS-B是一種系統，飛機上的電子設備通過數字數據鏈自動廣播飛機的精確位置。這些數據每半秒以1090MHz的頻率廣播一次。此外，其他飛機和空中交通管制可以使用這個數據鏈在顯示屏上顯示飛機的位置和高度，而無需任何雷達。這主要是為了安全，在大多數國家，這基本上是法律要求。在澳大利亞，任何按照儀表飛行規則飛行的飛機都需要安裝。在美國，任何飛越18,000英尺的飛機都必須安裝。美國軍用和政府飛機通常通過ADS-B傳輸，但五角大樓允許他們關閉。然而，如果你幸運的話，在美國，你可能會在大型地圖上顯示時過濾掉之前看到一架E-4“守夜者”。非軍用飛機沒有這種靈活性，如果飛行員忽略這一點，將面臨巨額罰款。這導致了大量的ADS-B信號不斷發送數據，我們作為制造者可以自由獲取這些數據。明確來說，ADS-B代表以下含義：

自動-->無需飛行員輸入，自動進行。

依賴-->數據依賴于飛機導航系統提供的準確位置和速度數據。這通常是通過多顆衛星獲取的GPS位置，衛星將時間信息發送到電磁頻譜中。

監視-->提供飛機位置、高度、速度和其他監視數據以滿足要求。

廣播-->信息持續廣播，以便配備適當設備的地面站、其他飛機或PiAware系統進行監控。

這些系統的廣播可能包括以下信息：航班標識（航班號、呼號）、ICAO 24位飛機地址（全球唯一的機身代碼）、位置（緯度和經度）、位置完整性/準確性（GPS水平保護限制）、氣壓高度和幾何高度、垂直速度（爬升/下降速度）、航跡角和地速（速度）、緊急指示（選擇緊急代碼時）或特殊位置識別。

現在，如果任何飛機發出的數據在PiAware節點的范圍內，FlightAware系統就會接收到。地面站接收信號的能力取決于高度、與站點的距離和障礙地形。每個地面站的最大范圍可以超過250海里。這些數據將在PiAware飛機地圖上每分鐘更新一到四次。在每個地面站周圍的空域中，監視范圍將延伸至近地面。此外，在全球追蹤時，它甚至會告訴你飛機何時在跑道上。加拿大航空與太空博物館有一個很好的視頻，展示了地面站和衛星如何與其鏈接工作，點擊這里查看。看看下面的簡化理解圖片和一架法國航空空客A320-200客機。

因此，非常明確地說，FlightAware和PiAware系統之所以能正常工作，完全是因為所有這些飛機都在不斷廣播它們的位置信號。PiAware可以通過互聯網將其飛機位置數據發送給FlightAware（我建議這樣做）。這將使你的準確飛機數據可供全球任何人查看。隨著有足夠多的站點（截至2023年，FlightAware擁有超過35,000個獨特節點），已經有可能將所有這些數據拼接在一起，創建一張非常完整的地圖，顯示任何給定時間在空中飛行的所有飛機、直升機甚至滑翔機！看看下面令人印象深刻的全球FlightAware節點覆蓋范圍（192個獨特國家）。要知道，FlightAware為ADS-B網絡覆蓋不足地區的個人免費提供FlightFeeder設備。他們真的希望全球各地都有節點。下面圖片中的每個黃色圓點都是一個獨特的FlightAware節點，為FlightAware更大的網狀網絡做出貢獻。

因此，FlightAware系統收集這些數據，生成一張極其準確的地圖，顯示所有飛機的位置。你可以點擊這個網頁鏈接查看這張公共地圖。

要知道，任何人都可以訪問這張地圖，但如果我們積極貢獻數據，我們將免費解鎖許多額外功能（企業級）。企業級的一個很酷的功能是，它可以讓你追蹤從商業航空公司到私人商務噴氣機的飛機。我們也可以創建一個不向FlightAware發送數據、僅在本地保留數據的系統（但這沒那么有趣）。做一個積極的全球公民，做出貢獻。在這個現代時代，飛機仍然會失蹤，這個系統積極防止這種情況再次發生。看看下面的FlightAware地圖圖片。

注意，默認設置是不顯示沒有航班的飛機。這就是直升機和小型通用航空飛機不會自動在FlightAware.com/live地圖上顯示的主要原因。你只需要打開“僅顯示位置”就可以看到這些飛機。

所需材料

以下是將你的樹莓派設置為功能齊全的飛機追蹤器所需的一切：

FlightAware Pro Stick Plus（USB SDR ADS-B接收器）（僅重17克！）

3dBi ADS-B 1090Mhz SMA天線，帶磁性底座

樹莓派單板計算機（我使用的是樹莓派4 Model B 2GB，但使用早期低規格的樹莓派，如樹莓派3 Model B+，也能完美完成）

16GB Micro-SD卡

Micro-HDMI轉HDMI線，用于將系統連接到顯示器

電源

一臺帶有鼠標和鍵盤的臺式電腦

硬件設置

首先，打開臺式電腦，插入Micro-SD卡。需要使用Micro-SD轉USB適配器。插入后，確保已打開樹莓派燒錄程序（從此處安裝）。

如果你需要幫助，請查看本指南。

https://core-electronics.com.au/guides/raspberry-pi-imager/

現在，使用此鏈接下載最新的Raspbian Linux PiAware鏡像，并用它來燒錄系統。

https://piaware.flightcdn.com/piaware-sd-card-8.2.img.zip

解壓該文件，并在樹莓派OS中選擇它作為“操作系統”。然后，選擇你的Micro-SD卡作為“存儲”，并點擊“寫入”。看看下面圖片中正在進行的過程。如果需要，右鍵點擊圖片并在新標簽頁中打開以查看完整大小。

燒錄完成后，將燒錄好的Micro-SD卡插入樹莓派。現在，將FlightAware Stick Pro擰到天線連接器上。這是一個簡單的SMA連接器，擰到位后就不會再擰進去了。看看下面圖片中正在進行的過程。

完成后，將FlightAware加密狗插入樹莓派的USB端口。然后，將HDMI輸出連接到顯示器。這也是給樹莓派主板的主CPU 集成電路添加小散熱片的好時機。此外，用網線將樹莓派直接連接到路由器。如果你想創建一個僅WiFi的系統，請查看此官方指南。

完成后，通過插入USB-C連接器為樹莓派系統供電。看看下面完成的PiAware設置。

一開機，顯示器上就會顯示PiAware快速閃屏，然后顯示與下面圖片非常相似的頁面。從這個頁面上，最重要的是記下路由器為樹莓派提供的IP地址。對我來說，這個數字是192.168.1.146。

對于好奇的人來說，你可以在GitHub頁面上查看將在我們系統上運行的所有開源腳本。https://github.com/flightaware/piaware

看看下面圖片中頁面的頂部。

繼續，從系統中獲取這些信息后，你不再需要將顯示器或HDMI線連接到系統。另外，輕輕擰動天線頂部接頭處，確保它已正確安裝。如果你不這樣做，你將無法獲得良好的連接。看看下面圖片中正在進行的過程。

注意，最理想的天線安裝方式是安裝在室外屋頂上，這樣有效范圍將超過400公里！看看下面圖片中的完美安裝。

FlightAware設置

點擊此鏈接跳轉到FlightAware賬戶創建網站。填寫表格并創建賬戶。

你還需要通過驗證電子郵件來確認賬戶。確保將用戶名保存在某個地方，因為我們將在接下來的步驟中使用它。看看下面圖片中正在進行的過程。

現在，在瀏覽器URL中直接輸入PiAware站點的IP地址（對我來說是192.168.1.146）。看看下面圖片中的樣子。這里的目標是使屏幕中間的四個彩色列變為綠色。一旦從飛機接收到數據，“1090無線電”列將自動變為綠色。這對我來說不到一分鐘。下一步是點擊按鈕“認領此饋送器以將其與你的FlightAware賬戶關聯”。

你也可以通過點擊此鏈接訪問此頁面PiAware - 認領并鏈接全新的PiAware地面站頁面，點擊此處鏈接。

https://flightaware.com/adsb/piaware/claim

看看當它未找到你的PiAware系統時，頁面是什么樣子的。點擊“再次檢查我的PiAware”，直到頁面更改。

成功頁面如下所示。一旦看到這個，你就離完成所有設置非常近了！你甚至可以訪問FlightAware專門為你創建的個人網站。在那里，你可以查看所有親自收集的數據。

現在，點擊“查看你的ADS-B統計數據”部分中的鏈接。這將直接帶你進入你的個人數據網站。甚至還有一個排名系統，可以查看你與其他全球各地的人相比看到了多少飛機！注意，你現在已成為企業用戶，這非常棒。下一步是修復MLAT設置，使其也變為綠色。MLAT代表多點定位。多點定位（MLAT）系統計算飛機的位置。為了使我們的系統對MLAT工作良好，我們需要為其提供準確的GPS位置。按“齒輪”符號開始此過程。

一按“齒輪”符號，就會彈出一個設置菜單。看看向PiAware系統提供準確GPS詳細信息的步驟。確保點擊“保存”。

完成后，你的PiAware狀態網頁將如下所示。5分鐘后，MLAT也將變為綠色！這樣，你的PiAware的所有軟件設置就完成了！

要知道，你可以使用任何本地連接的設備連接到此網頁。看看下面我的手機打開網頁并看到所有列現在都變為綠色的樣子。太棒了！

演示

讓我們看看使用我們的系統可以識別什么。我的系統識別的第一架飛機是尾號為VH-XGW、航班號為AE866的派珀PA-31納瓦霍。一架二手派珀納瓦霍酋長的平均價格為250,321美元。這架飛機正從塔姆沃思飛往紐卡斯爾。看看下面我使用FlightAware獲取的這架和所有其他信息（歷史和行程）。我甚至有那架飛機的照片！