大数据文摘出品
作者：Caleb
你以为的飞机迷们：
实际上的飞机迷们：
你永远也不知道他们脑袋瓜里都在捣鼓些什么。
比如，你能想象，一个飞机迷，为了拍下每架从他家上空飞过的飞机，亲手做了一个小系统skybot，追踪拍摄到离地3万多英尺的航空飞机。
根据这位LukeBerndt推特用户分享，成片大概长这样：
别看这照片像素啥的都挺一般的，就凭这张照片，系统就能同步更新飞机的基本信息了，比如型号、重量，以及什么时候经过房子上空的等。
官网链接：
http://skybot.cam/
推特上也有不少网友对此表示绝绝子，有网友调侃道，“这波是无意间给联邦快递打了个广告啊”。
甚至有人表示，这也太火爆了，“服务器都被挤爆了”。
如何做一个skybot系统
不知道有多少小伙伴已经开始动心跃跃欲试了。
别急，我们先来看看做一个skybot需要哪些东西：一个树莓派，一个RTL-SDR和Axis PTZ安全摄像头。
Axis的摄像机提供了一个很棒的API，它可以与他们家的PTZ摄像机一起使用，在这里使用的是m5525，因为摄像机可以360度旋转，完美覆盖天空上方的视野。
同时这里使用的是noelec NESDR SMArt v4 SDR，这款SDR结构紧凑，不会阻塞树莓派上的其他端口。
那么，要怎么接收飞机信号呢？
其实为了更好地实现跟踪，大多数飞机会发射一种ADS-B信号。该信号为1090MHz，任何低成本SDR都可以轻松接收。同时从ADS-B传输中，我们还可以得到飞机的位置和高度，但如果你想知道飞机和你的相对位置，就还需要一点数学知识。
用相机对准飞机拍照后，收集到数据，就可以使用标记的平面数据构建平面检测器和分类器。
在了解完系统的工作原理后，我们再来看看这个项目的软件架构。不同组件都被做成了Docker容器，这种模块化使得添加新的数据源或摄像机也变得更加容易。
- mikenye/pi aware：FlightAware的piaware程序的dockerized版本。PiAware实际上只是一个dump1090的包装。Dump1090是一个小程序，可以使用RTL-SDR接收ADS-B传输。该程序利用这些传输来跟踪附近飞机的位置，并将它们显示在网页上，除此之外程序还将在TCP端口上接收到的所有消息输出给其他程序使用。
- adbs MQTT：一个小型Python程序，读取Dump1090通过TCP端口收集的信息，并将接收到的所有消息发布到MQTT总线上。
- Tracker：接收飞机的位置信息，确定每架飞机离摄像头有多远，然后找到最近的飞机。
- Axis PTZ：接收要通过MQTT跟踪的平面上的更新，然后将PTZ摄像机对准该平面，同时拍照。
目前该系统已经在GitHub上开源了，链接如下：
https://github.com/IQTLabs/SkyScan
不过Luke表示，目前skybot还只能用于飞机的追踪，要在鸟类身上实现可能还得费一番功夫。
你可能不知道的ADS-B
说到ADS-B，可能它的复杂程度要远超你的想象。
我们知道，ADS-B全称广播式自动相关监视系统，其实就是飞机发出的广播信号，用明码来对外发送自己的位置、高度、速度、航向等信息，是公开信息。连续接收到一架飞机发出的ADS-B信息后，可以通过其坐标点来描绘出飞机的航行轨迹，并实时获取其飞行状态。这对于现今的民航飞行来说已经是非常普遍的了。
不过由于ADS-B信息时效性比较差，信息不足，往往还需要flightradar24或者其他可以显示飞机ADS-B信息的软件来掌握飞机的动态，以做好准备工作。
这架飞机在著名ADS-B网站FR24上显示的根据ADS-B信息实时绘制的航线轨迹，实线部分是地面接收到了这飞机的ADS-B信号并且传输回服务器后自动绘制而成的实际航线，虚线部分（红圈）是该区域没有ADS-B接收器信号丢失，系统直接在最后消失点与最新出现点之间拉了条直线以进行示意。从图中判断该飞机目前还在无ADS-B接收器区域飞行，所展示的位置只是预估位置，在地面重新接收到ADS-B信号后会进行修正。
但除了民用飞机外，军用航空器也会安装有ADS-B系统，主要是为了空中防碰撞。以某些距离城市及机场非常近的军用机场为例，他们使用的空域会与民用航空器的空域有不少的交集，这就需要开启ADS-B设备，便于地面指挥。
不过也不必担心，在正常情况下，执行任务的军用航空器都会关闭ADS-B设备，防止暴露行踪。同时在国内，虽然军用航空器会开启ADS-B，但都会进行一定的处理以消除敏感信息，只显示必要的、满足需求的信息出来，比如高度航向速度等。
因此，在大家对飞过自家头顶的飞机感兴趣的同时，也还需要注意安全问题。嗯，不说了，文摘菌准备动手了，也欢迎大家在评论区分享自己的动手心得呀~
