基於 Raspberry Pi 構建乙個飛機觀察器

2022-06-12 10:06:10 字數 3219 閱讀 7176

此專案使用帶超低成本軟體無線電 (sdr) 硬體的 raspberry pi，來接收數百萬裡之外的機載 s 模式應答器傳送的跟蹤資訊。raspberry pi 配備了靈巧的 3.5 英吋 tft 顯示屏，以提供便捷的飛機活動概覽。

基於 rtl2832u 的微小 sdr 接收器 (124-5461) 專為 dvb-t 的接收設計並第一次投放市場。然而，由於 linux 核心黑客這幾年的努力，已經可以獲取裝置的原始樣本，而不僅僅還只是乙個被解調的 dvb 訊號。這意味著無線系統之後可以應用於軟體，實現巨大的靈活性。

rtl2832u 晶元通常與調諧器 ic 配接。具體到 adafruit 的 usb 接收器中，它是乙個 r820t，可接收 24mhz 至 1,850mhz 的訊號。應該指出的是，rtl-sdr 硬體配備 8 位 adc 解析度和約 7 位的有效位數 (enob)，在更昂貴的 sdr 平台的動態範圍內無競爭優勢。但是對於許多用途來說，它已經足夠，並擁有極高的價效比。

用於接收和解碼 s 模式訊號的軟體提供了乙個基於 google 地圖的**介面和乙個並不特別需要的本地顯示屏。然而，adafruit pitft 3.5 英吋顯示屏 (124-5487) 的增加提供了「一目了然」的簡明空中活動概覽。另外，raspberry pi、sdr 接收器和 tft 顯示屏的結合還可配置成乙個相當酷炫、實現頻譜視覺化的獨立掃瞄器。

tft 顯示屏只需插入 pi 的 p1 管座，sdr 接收器則只需插入乙個 usb 埠。

etc/hostname


etc/hosts
注意開始處缺失的斜線，因為您不會想在編寫 sd 卡的計算機上的 /etc 下編輯檔案 - 所以，不管您的電腦已經安裝了什麼路徑，您都需要在 sd 卡下新增根檔案系統。

如果您傾向於通過附帶的鍵盤、顯示器和滑鼠配置系統，則不必啟動 ssh。但是，如果您像我一樣傾向於通過 ssh 連線進行配置，則需執行以下操作：

$ sudo touch boot/ssh
隨便用什麼替代 「boot」。完整路徑是為了在 sd 卡上引導系統檔案。

etc/wpa_supplicant/wpa_supplicant.conf
再次重申，這不是您編寫 sd 卡的計算機上 /etc/wpa_supplicant 中的配置檔案，配置檔案位於 sd 卡根檔案系統上的 etc/wpa_supplicant 目錄中。

如需手動配置無線網路的詳情，請參閱 raspberry pi 文件。

因為我使用 raspbian 內建映像，並需為 tft 顯示屏配置此映像的核心支援，我按照 adafruit 提供的 diy 安裝人員指令碼說明：輕鬆安裝進行安裝。然而，」sudo apt-get install」 行出現如上所示錯誤，因為內建映像出現了更新的軟體版本，因此，需執行以下指令碼強制進行降級：

$ sudo apt-get install -y


--force-yes raspberrypi-bootloader adafruit-pitft


-helper raspberrypi-kernel
隨後執行輔助指令碼，以便安裝 3.5 英吋電阻型 pitft。

$ sudo adafruit-pitft


-helper


-t35r
通常建議使用 adafruit 提供的提前配置好的 raspbian 映像。但是，以上資訊只對使用 raspbian 內建映像的新手有用，不管其出於任何原因，如向執行其他應用程式的現有系統新增這些功能。

最後，如果出現本文頂部影象所示情況，即 usb 電源引線朝 pi 向下，則需要更新配置才可將顯示屏旋轉 180 度。通過編輯 /boot/config.txt 檔案並將 rotate=270 更改為 rotate=90 即可完成。

有多種軟體可用於接收和解碼 s 模式傳輸，這在 5 年前就實現了，那時我撰文介紹過基於 gnu radio 的地對空模式。然而，這一次，我們打算使用名為 dump1090 的軟體，其以 s 模式的使用頻率 1090mhz 命名。

與 gnu radio 相比，dump1090 的好處包括：擁有最低的外部依賴性；它還特別堅固，擅長於解碼弱訊號。當在互動模式下工作時，它將向控制台列印出活動概覽，且在 github 上共享的分支會經過細微修改，以便適應 3.5 英吋 tft 顯示屏。

要進行構建，我們需要執行以下指令碼：

現在我們需要重新啟動以便為 tft 顯示屏配置核心，如果未為 rtl-sdr 硬體載入預設的電視調諧器支援，則該配置將會受阻。如果一切進展順利，dump1090 將通過我們剛剛新增至 /etc/rc.local 的行啟動。隨後 tft 顯示屏應會在接收到訊號時開始顯示內容。

如果瀏覽器連線raspberry pi，我們將會獲得乙個簡單的網路應用程式。該程式基於 google 地圖，帶有飛機位置標記和海拔等資料。

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