是時候搭建一個樹莓派飛機追蹤系統(tǒng)了！通過本文的最終設(shè)置，你可以親自收集400多公里外飛機的準(zhǔn)確位置數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)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(xiàn)的軍用飛機，你都能掌握它們的詳細(xì)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(chuàng)建一個PiAware系統(tǒng)！看看下面完成后的系統(tǒng)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(yīng)答器傳輸?shù)男畔ⅰ＿@些飛機飛過頭頂時，會發(fā)送這些信息。ADS-B（廣播式自動相關(guān)監(jiān)視）是一種技術(shù)，它使飛機能夠通過衛(wèi)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(fā)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(shù)據(jù)！以下是本指南的內(nèi)容：

ADS-B深入解析與FlightAware工作原理

所需材料

硬件設(shè)置

FlightAware設(shè)置

演示

后續(xù)步驟

隨時了解空中交通狀況具有巨大價值，本系統(tǒng)能為你提供最佳洞察，讓你了解實際發(fā)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(zhǔn)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(tǒng)。

此外，讀完本指南后，你將能夠準(zhǔn)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(shù)據(jù)。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(jié)點能實現(xiàn)什么，以及接入更大的FlightAware網(wǎng)絡(luò)能實現(xiàn)什么。作為回報，你將完全免費地訪問這些內(nèi)容，甚至還能獲得更多功能（企業(yè)級賬戶），為整體大局做出貢獻(xiàn)。

FlightAware系統(tǒng)的創(chuàng)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(tǒng)每月有超過一千萬用戶，是最大的實時航班跟蹤數(shù)據(jù)聚合器。我小時候有朋友能通過聲音準(zhǔn)確告訴我天空中的飛機是什么型號。現(xiàn)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(tǒng)做的事情，請告訴我們你的想法！考驗?zāi)阌⒄Z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(wǎng)絡(luò)（其中許多是PiAware），用于追蹤配備ADS-B的飛機。讓我們詳細(xì)解析一下。看看下面圖片中安裝在飛機（如右側(cè)的灣流G700）上的ADS-B應(yīng)答器。

什么是ADS-B？ADS-B是一種系統(tǒng)，飛機上的電子設(shè)備通過數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)鏈自動廣播飛機的精確位置。這些數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)鏈在顯示屏上顯示飛機的位置和高度，而無需任何雷達(dá)。這主要是為了安全，在大多數(shù)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(guī)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(guān)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(dǎo)致了大量的ADS-B信號不斷發(fā)送數(shù)據(jù)，我們作為制造者可以自由獲取這些數(shù)據(jù)。明確來說，ADS-B代表以下含義：

自動-->無需飛行員輸入，自動進(jìn)行。

依賴-->數(shù)據(jù)依賴于飛機導(dǎo)航系統(tǒng)提供的準(zhǔn)確位置和速度數(shù)據(jù)。這通常是通過多顆衛(wèi)星獲取的GPS位置，衛(wèi)星將時間信息發(fā)送到電磁頻譜中。

監(jiān)視-->提供飛機位置、高度、速度和其他監(jiān)視數(shù)據(jù)以滿足要求。

廣播-->信息持續(xù)廣播，以便配備適當(dāng)設(shè)備的地面站、其他飛機或PiAware系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。

這些系統(tǒng)的廣播可能包括以下信息：航班標(biāo)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(jīng)度）、位置完整性/準(zhǔn)確性（GPS水平保護(hù)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(xiàn)在，如果任何飛機發(fā)出的數(shù)據(jù)在PiAware節(jié)點的范圍內(nèi)，F(xiàn)lightAware系統(tǒng)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(shù)據(jù)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(jiān)視范圍將延伸至近地面。此外，在全球追蹤時，它甚至?xí)嬖V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(wèi)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，F(xiàn)lightAware和PiAware系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)將其飛機位置數(shù)據(jù)發(fā)送給FlightAware（我建議這樣做）。這將使你的準(zhǔn)確飛機數(shù)據(jù)可供全球任何人查看。隨著有足夠多的站點（截至2023年，F(xiàn)lightAware擁有超過35,000個獨特節(jié)點），已經(jīng)有可能將所有這些數(shù)據(jù)拼接在一起，創(chuàng)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(jié)點覆蓋范圍（192個獨特國家）。要知道，F(xiàn)lightAware為ADS-B網(wǎng)絡(luò)覆蓋不足地區(qū)的個人免費提供FlightFeeder設(shè)備。他們真的希望全球各地都有節(jié)點。下面圖片中的每個黃色圓點都是一個獨特的FlightAware節(jié)點，為FlightAware更大的網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)做出貢獻(xiàn)。

因此，F(xiàn)lightAware系統(tǒng)收集這些數(shù)據(jù)，生成一張極其準(zhǔn)確的地圖，顯示所有飛機的位置。你可以點擊這個網(wǎng)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(xiàn)數(shù)據(jù)，我們將免費解鎖許多額外功能（企業(yè)級）。企業(yè)級的一個很酷的功能是，它可以讓你追蹤從商業(yè)航空公司到私人商務(wù)噴氣機的飛機。我們也可以創(chuàng)建一個不向FlightAware發(fā)送數(shù)據(jù)、僅在本地保留數(shù)據(jù)的系統(tǒng)（但這沒那么有趣）。做一個積極的全球公民，做出貢獻(xiàn)。在這個現(xiàn)代時代，飛機仍然會失蹤，這個系統(tǒng)積極防止這種情況再次發(fā)生。看看下面的FlightAware地圖圖片。

注意，默認(rèn)設(shè)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(shè)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(guī)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(zhuǎn)HDMI線，用于將系統(tǒng)連接到顯示器

電源

一臺帶有鼠標(biāo)和鍵盤的臺式電腦

硬件設(shè)置

首先，打開臺式電腦，插入Micro-SD卡。需要使用Micro-SD轉(zhuǎn)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(xiàn)在，使用此鏈接下載最新的Raspbian Linux PiAware鏡像，并用它來燒錄系統(tǒng)。

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(tǒng)”。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(jìn)行的過程。如果需要，右鍵點擊圖片并在新標(biāo)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(xiàn)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(jìn)去了。看看下面圖片中正在進(jìn)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(wǎng)線將樹莓派直接連接到路由器。如果你想創(chuàng)建一個僅WiFi的系統(tǒng)，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(tǒng)供電。看看下面完成的PiAware設(shè)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(shù)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(tǒng)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(xù)，從系統(tǒng)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(tǒng)。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(jìn)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(shè)置

點擊此鏈接跳轉(zhuǎn)到FlightAware賬戶創(chuàng)建網(wǎng)站。填寫表格并創(chuàng)建賬戶。

你還需要通過驗證電子郵件來確認(rèn)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(jìn)行的過程。

現(xiàn)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(biāo)是使屏幕中間的四個彩色列變?yōu)榫G色。一旦從飛機接收到數(shù)據(jù)，“1090無線電”列將自動變?yōu)榫G色。這對我來說不到一分鐘。下一步是點擊按鈕“認(rèn)領(lǐng)此饋送器以將其與你的FlightAware賬戶關(guān)聯(lián)”。

你也可以通過點擊此鏈接訪問此頁面PiAware - 認(rèn)領(lǐng)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(dāng)它未找到你的PiAware系統(tǒng)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(shè)置非常近了！你甚至可以訪問FlightAware專門為你創(chuàng)建的個人網(wǎng)站。在那里，你可以查看所有親自收集的數(shù)據(jù)。

現(xiàn)在，點擊“查看你的ADS-B統(tǒng)計數(shù)據(jù)”部分中的鏈接。這將直接帶你進(jìn)入你的個人數(shù)據(jù)網(wǎng)站。甚至還有一個排名系統(tǒng)，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(xiàn)在已成為企業(yè)用戶，這非常棒。下一步是修復(fù)MLAT設(shè)置，使其也變?yōu)榫G色。MLAT代表多點定位。多點定位（MLAT）系統(tǒng)計算飛機的位置。為了使我們的系統(tǒng)對MLAT工作良好，我們需要為其提供準(zhǔn)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(shè)置菜單。看看向PiAware系統(tǒng)提供準(zhǔn)確GPS詳細(xì)信息的步驟。確保點擊“保存”。

完成后，你的PiAware狀態(tài)網(wǎng)頁將如下所示。5分鐘后，MLAT也將變?yōu)榫G色！這樣，你的PiAware的所有軟件設(shè)置就完成了！

要知道，你可以使用任何本地連接的設(shè)備連接到此網(wǎng)頁。看看下面我的手機打開網(wǎng)頁并看到所有列現(xiàn)在都變?yōu)榫G色的樣子。太棒了！

演示

讓我們看看使用我們的系統(tǒng)可以識別什么。我的系統(tǒng)識別的第一架飛機是尾號為VH-XGW、航班號為AE866的派珀P(guān)A-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?fàn)枴？纯聪旅嫖沂褂肍lightAware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！

然后，如果我們擴大視野，包括其他人的數(shù)據(jù)，使用FlightAware地圖，我們可以看到任何時候都有大量飛機在我們周圍飛行。

你還可以訪問你的個人SkyAware地圖。這是一個用于查看航班并在地圖上顯示僅由你的接收器接收到的航班的網(wǎng)絡(luò)門戶。看看下面圖片中的樣子。

后續(xù)步驟

使用FlightAware，你可以看到一些真正令人驚嘆的事物。例如，下次你乘坐商業(yè)飛機時，如果你注意到飛機采取了一些奇怪的飛行路徑，請在FlightAware中查看飛機的歷史記錄。你可能正在參與一些空中藝術(shù)而不自知。看看下面的一些精彩示例。

原文地址：

https://core-electronics.com.au/guides/raspberry-pi/flight-aware-raspberry-pi-setup/