使用RTL - SDR和Dump1090跟踪飞机
我在发条uConsole（运行树莓派CM4）上装好了RTL - SDR后，就想找个项目来测试下这个设备的功能。目前GNU Radio Companion对我来说有点复杂，所以我打算找个入门门槛低些的项目。
GitHub上有个叫dump1090的项目吸引了我。它是个“Mode S”解码器，能利用RTL - SDR解码飞机转发器的信息。虽说这个软件包有点年头了，但还有人在进行最低限度的维护。它的依赖项少，即便在CM4这种硬件资源有限的设备上，通常也能顺利编译，不用安装过多额外的软件包，也不容易出问题。
在本文中，我会逐步介绍如何从源代码编译dump1090命令，然后用该命令跟踪飞机的动态。在Drupal开发中，也有类似的情况，像Drupal模块开发就需要对代码进行编译和配置，来实现不同的功能。Drupal11更是带来了新的特性和优化，就如同dump1090项目也在不断发展一样。
一、安装依赖项
假设你已经按照我之前写的在树莓派上安装RTL - SDR的指南操作过，那应该已经安装了继续进行本文操作所需的所有依赖项。你可以用以下命令确保所有依赖项都已安装。
sudo apt-get install git cmake libusb-1.0-0-dev build-essential要注意，只有当你要把仓库克隆到本地文件时才需要用到git，你也可以直接以压缩包的形式下载该仓库然后继续后续操作。另外，你可能还得安装一个叫“pkg - config”的软件包，这取决于你在编译过程中是否遇到与pkg - config包相关的错误。
如果你用git，可以下载该软件包，进入刚创建的目录，然后用“make”命令进行编译。
$ git clone https://github.com/antirez/dump1090.git
$ cd dump1090
$ make要是一切顺利，你现在应该有个叫dump1090的可执行文件。你可以用--help标志来运行该文件，测试一切是否正常。
./dump1090 --help
--device-index <index> 选择RTL设备（默认值：0）。
--gain <db> 设置增益（默认值：最大增益。使用 - 100 表示自动增益）。
--enable-agc 启用自动增益控制（默认值：关闭）。
--freq <hz> 设置频率（默认值：1090兆赫）。
--ifile <filename> 从文件读取数据（使用“ - ”表示标准输入）。
--loop 与 --ifile 一起使用时，循环读取同一文件。
--interactive 交互式模式，在屏幕上刷新数据。
--interactive-rows <num> 交互式模式中的最大行数（默认值：15）。
--interactive-ttl <sec> 如果空闲 <sec> 秒则从列表中移除（默认值：60）。
--raw 仅显示消息的十六进制值。
--net 启用网络功能。
--net-only 仅启用网络功能，不使用RTL设备或文件。
--net-ro-port <port> 原始输出的TCP监听端口（默认值：30002）。
--net-ri-port <port> 原始输入的TCP监听端口（默认值：30001）。
--net-http-port <port> HTTP服务器端口（默认值：8080）。
--net-sbs-port <port> 基站格式输出的TCP监听端口（默认值：30003）。
--no-fix 禁用使用CRC进行单比特纠错。
--no-crc-check 禁用CRC校验失败的消息（不建议）。
--aggressive 使用更多CPU来处理更多消息（两比特纠错等）。
--stats 与 --ifile 一起使用时，退出时打印统计信息。无其他输出。
--onlyaddr 仅显示ICAO地址（用于测试）。
--metric 使用公制单位（米、公里/小时等）。
--snip <level> 去除IQ文件中小于 <level> 的样本。
--debug <flags> 调试模式（详细信息），详见README。
--help 显示此帮助信息。
调试模式标志：
d = 记录解码时出错的帧
D = 记录解码时无错误的帧
c = 记录CRC校验失败的帧
C = 记录CRC校验成功的帧
p = 记录前同步码错误的帧
n = 记录网络调试信息
j = 将帧记录到frames.js，可由debug.html加载。这里选项很多，但最简单的办法是用--interactive标志启动软件定义无线电（SDR），并把结果输出到终端。
./dump1090 --interactive运行此命令后，你应该会看到类似下面的输出。
Hex Flight Altitude Speed Lat Lon Track Messages Seen .
--------------------------------------------------------------------------------
407e31 14000 238 52.979 -2.359 312 10 32 sec
407fcc BAW9SW 38225 452 53.188 -2.433 153 79 22 sec
4ca643 RYR4UP 36000 496 53.272 -2.898 14 157 48 sec
4bc882 8000 324 53.394 -2.441 351 177 4 sec
39cf08 AFR630 36000 438 53.204 -2.006 306 259 54 sec
400a7c SHT3R 18050 354 53.047 -2.098 150 867 2 sec我复制这段文本时，能看到六架飞机，其中有几架是未注册航班。这说明软件定义无线电（SDR）能正确捕捉飞机信息。
可以通过查找这些航班号获取更多信息。比如，航班BAW9SW是英国航空运营的从圣地亚哥飞往伦敦的航班。当时该航班从我所在位置由北向南飞过，前往伦敦，所以我才能捕捉到它的信息。其经纬度坐标53.188， - 2.433距离我现在的位置大约25英里。想想我只是用一个小型USB设备和一个桌面天线来接收信号，这真的很厉害。在Drupal升级过程中，我们也会遇到类似的惊喜，新的版本能带来更好的性能和功能体验。
大多数时候我只能捕捉到一两架飞机，这次能在屏幕上看到六架飞机只是巧合。我觉得，如果用更大的天线，或者搬到更靠近航线的地方，我能跟踪到更多飞机。我住的地方离任何机场都远，而且大多数航线都不会直接从我头顶飞过。
这已经很令人印象深刻了，但我们还能通过使用--net标志让它更上一层楼。
二、网络标志（--net）
dump1090有个实用的小功能，它内置了一个Web服务器，这意味着你能在地图上查看飞机信息。可以用--net标志启用此功能。你也可以同时用--interactive标志，获得双重显示效果。
./dump1090 --interactive --net运行此命令后，会显示和之前一样的列表，但你现在可以打开Web浏览器，访问地址 http://localhost:8080，就能看到一个网页，上面会在地图上显示已识别航班的位置。这是我桌面的截图，交互式模式正在运行，网页在后台显示。
要查看某个航班的更多信息，你只需在地图上点击飞机图标即可。
由于这个地图是由leaflet.js提供支持并使用OpenLayers的，所以可以免费使用。如果你好奇的话，我要说一下，这个地图并不是以我当前的位置为中心的。
如果端口8080不可用（某些系统可能会出现这种情况），你可以用--net - http - port标志将其改为其他端口。
./dump1090 --interactive --net --net-http-port 9001现在你可以通过地址 http://localhost:9001 查看地图。
地图视图不是最理想的，我常发现它打开的地图位置离实际飞机所在位置很远，而且点击飞机图标有时有点麻烦，通常要尝试几次。不过这个地图功能有趣的地方在于，它只是从地址 /data.json 的内部API获取数据，该API会返回包含飞机信息的JSON数据。这意味着你几乎可以用任何基于Web的服务来获取这些信息，然后将其保存到磁盘或生成自己的精美地图。
三、结论
我在文章开头提到过，antirez/dump1090软件包已经有一定历史了。我确实尝试下载并编译了这个仓库的多个分支版本，但它们要么无法正确编译，要么依赖太多我无法安装的软件包，要么几乎没有用于查看结果的界面。而旧版的antirez/dump1090软件包在跟踪飞机转发器代码方面表现出色，对初学者也很友好，这就如同简单易用的Drupal模块，能满足大多数开发者的入门需求。
我这里用的软件包指向 MalcomRobb的分支，但我没法让它正确编译。代码似乎有些问题，需要手动编辑C文件才能让它正常工作。如果你喜欢挑战，那没问题，但这对初学者可不太友好。
据我了解，FlightAware的dump1090版本可能是这个工具的最前沿版本。虽说它带有一个精美的地图工具，可与航班查询服务集成，但它没有内置Web服务器，所以你得自己配置主机来实现这一功能。
在我装了Ubuntu系统的树莓派上，dump1090工具的编译和运行都挺容易。实际上，让它运行起来并不比在系统上安装RTL - SDR驱动难。RTL - SDR加密狗价格挺便宜（目前售价为40英镑），很值得入手，因为它能开启多个不同的项目，其中飞机跟踪只是用dump1090实现的功能之一。就像Drupal开发能为网站带来丰富的功能一样，RTL - SDR也能为我们开启多样的探索。
