教程:你知道Flightradar24是如何工作的嗎?

我來大膽猜測一下,如果你的朋友或家人曾經乘坐過飛機,那麼他們可能都使用過Flightradar24--一種實時跟蹤航班的免費便捷服務。

教程:你知道Flightradar24是如何工作的嗎?

但是,很少有人知道這項服務是由社區驅動的--由一群收集和發送數據的熱心人士支持。更少有人知道任何人都可以加入這個項目--括你。

讓我們看看Flightradar和類似的其他服務是如何工作的。

硬件

第一個問題“數據從哪裡來”。

每架民用飛機都配備了一種特殊的設備--so-caller ADS-B(自動跟蹤監視廣播)應答器,下圖裡那個標有«1200»標籤的盒子:

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該應答器使用1090MHz的未加密無線電頻率發送各種飛行遙測--飛機類型、座標、目的地等。

信號是這樣的:

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這是一個數據結構:

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信號以1MB/s的高速傳輸,所以傳輸數據只需要0.00012秒,在揚聲器中我們只能聽到很短的“咔噠”聲,如果我們想聽的話。但是有了合適的硬件,信號很容易解碼。我們所需要的只是一臺連接到PC上的RTL-SDR接收機(價格約為15美元)。

想法很明確——如果你有很多接收機,從它們收集數據,你可以看到:

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這還不是全部。有些飛機在沒有GPS座標的情況下發送遙測數據包。但如果你從很多飛機上接收數據,這些飛機會廣播它們的位置,那麼你可以通過分析來自不同接收機的信號脈衝延遲來三角定位未知飛機的位置。這項技術被稱為多點定位(MLAT),您可以點擊這裡瞭解更多。

最後一個問題--這個服務是如何實際接收數據的。由於設備相當便宜(從50美元到完全免費),任何人都可以發送它。Flightradar沒有發佈他們的覆蓋範圍,但是我們可以看到另一個“競爭對手”服務--Flightaware的接收機地圖。

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正如我們所看到的,有些國家的覆蓋面非常有限,因此有些貢獻實際上可以發揮作用。

讓我們開始吧!

安裝

要設置它,你需要:

  • 帶互聯網連接的Raspberry Pi2/3
  • RTL-SDR Dongle
  • 一個簡單的天線--由兩根電線製成,每條6.8cm(1090MHz 1/4波偶極)

你應該把所有的東西都安裝在一個合適的地方,因為這樣高頻率的信號會被房屋或樹木之類的東西吸收。

有了樹莓派和RTL-SDR Dongle,可以準備安裝了,但是,Flighttradar和Flighttaware實際上是免費地向用戶發送工具包--從他們沒有很好的覆蓋範圍的地方開始。每個人都可以向Flightradar或Flightaware發送請求,但顯然來自偏遠地區的人獲得批准的機會更高。但我個人認為,最好有自己的接收機,並自由地做你想做的事情,發送數據到任何服務等等(對於免費獲得接收機的人來說,有一些限制,例如,他們不能將數據從它發送到競爭對手服務那裡)。

筆者使用了來自我國的基於RTL-SDR v3的工具包,它帶有一個天線和一個迷你支架。花了27美元免費送貨,所有這些東西是:

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順便說一句,Flightradar24和Flightaware提供免費的付費賬戶,解鎖網站的所有功能(通常每月收費50美元),這是鼓勵人們加入Flightradar24和Flightaware的另一個動機。所以如果有人真的從服務中得到了很多,安裝接收機可以讓你更便宜地使用它。

運行

安裝非常簡單。你只需要將樹莓派連接到接收機並執行以下提示:

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它將請求所需的數據(座標、接收機類型、電子郵件地址),然後軟件就可以自己工作了--不需要用戶採取進一步的行動。完成之後,你可以在這裡設置一個高級帳戶並立即使用高級功能。

如果你轉到Raspberry Pi的IP地址,你將看到它的狀態:

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Flightradar的賬戶頁面顯示了更多信息:

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筆者住在機場附近一棟大樓的六樓,所以即使是他安裝在窗戶附近的簡易天線,一天也能捕捉到近1000架飛機。而且它的射程似乎在215英里左右--同樣,對於一個如此便宜的裝置來說也不錯。在Ebay上可以找到各種設置,只需搜索“ads-b天線”即可。

替代解決方案

對於那些注意力持續時間足夠長的人來說,這是額外的獎勵。一些讀者可能會問,有沒有辦法完全避免Flightradar這樣的第三方服務?當然有--你可以在樹莓派上本地運行解碼器。源代碼發佈在github上。

你只需要輸入以下三個命令:

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然後啟動解碼器:

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解碼器開始工作,我們可以看到“原始數據”--一個可見平面的列表:

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你還可以使用瀏覽器登錄樹莓派,查看你自己的本地«Flightradar»,它看起來是這樣的:

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你為什麼需要這個?好吧,這只是為了好玩,但Flightradar24也會審查一些數據,而不是顯示一些飛機(例如,軍用、政府飛機或商務機)。如果你啟動你自己的電臺,你會看到所有的東西,甚至是審查過的東西,儘管你的數據集將受到你的位置和天線質量的限制,而且你將無法訪問MLAT。同樣,上面提到的源代碼允許您創建您自己的Flighttradar。

總結

正如我們所看到的,這是一種我們可以涉及到的、廉價的且相當簡單的體驗。僅供比較:10年的Airnav RadarBox接收機成本約為1000美元,現在的RTL-SDR,做完全相同的事情,只需10美元。

在上述例子中,接收機沒有任何實際目的,因為Flightrader在歐洲的覆蓋幾乎已經完成。但是那些生活在偏遠地區的人可以真正地幫助來自世界各地的航空旅客,擴大覆蓋範圍,甚至可以得到一個額外的帳戶。


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