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ADS-B:从入门到入狱

听惯了中短波广播,甚至已经能准确说出当前的某个频率对应哪个电台在播音… 是的,博主终于对传统广播有了倦意,也正因如此,最后博主决定拿出闲置的 RTL-SDR,玩玩 ADS-B 接收。

在这篇文章中,博主将介绍如何用 RTL-SDR 接收 1090MHz,由航班下发的 ADS-B 信号,并将实时航班情况展示在地图上,公开至外网,给喜欢的她装个逼,然后坐等被喝茶(

现在,博主的 ADS-B 监测站点已经上线,欢迎来踩~

博主的 SDR 服务器

设备

  • RTL-SDR 及其附赠天线
  • 装了 Linux 的主机(Linux 大法好

需要注意的是,RTL-SDR 有着不同的芯片方案,即 RTL2832U+ [ xx 芯片 ]。不同的芯片方案,覆盖的频率范围和灵敏度也不同,这是尤其要注意的。

再把之前在《Re:从零开始的 RTL-SDR 折腾记》一文中的那份表格贴上来…

芯片方案 频率范围 情况
RTL2832U+E4000 54-2200 MHz 已停产
RTL2832U+R820T 24-1766 MHz 最容易取得
RTL2832U+R820T2 24-1766 MHz 接收能力最强
RTL2832U+FC0013 22-1100 MHz 灵敏度最差
RTL2832U+FC0012 22-948 MHz 未知

博主所购买的还是 CNY 42(不含运费)的那一款 SDR,其芯片方案是 RTL2832U+R820T2。如果有特别需求,可以购买 CNY 120 左右的,带温度补偿晶振(TXCO)的那款 RTL-SDR,其芯片方案同样是 RTL2832U+R820T2。

RTL2832U+R820T2

此外,本文的 Linux 发行版选用 Debian Stretch。

方案

软件选用由 FlightAware 所维护的 dump1090,安装在博主的斐讯 N1 上,好在 N1 有两个 USB 口,CPU 也比较强劲,同时拖两个 SDR 完全够了。

这里,用于本站 WebSDR 页面的 RTL-SDR 编号为 0,用于 ADS-B 接收的 RTL-SDR 编号为 1。关于如何获取 RTL-SDR 设备编号的问题,这里给出一个比较简单的方法。

  1. 首先保证先前的 RTL-SDR 正在被使用;
  2. 插入新的 RTL-SDR;
  3. 在终端上执行命令 rtl_test,不出意外,得到以下回显,能够看到,rtl_test 探测到了两个 RTL-SDR,并提示因 0 号设备被占用而无法打开。现在可以得出 1 号设备即是新插入的 RTL-SDR;
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    2
    3
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    6
    7
    8
    [email protected]:~# rtl_test
    Found 2 device(s):
    0: Realtek, RTL2838UHIDIR, SN: 00000001
    1: Realtek, RTL2838UHIDIR, SN: 00000001

    Using device 0: Generic RTL2832U OEM
    usb_claim_interface error -6
    Failed to open rtlsdr device #0.
  4. 记下 1 这个数字为新插入的 RTL-SDR。

至于 ADS-B 使用的天线,由于条件所限,只能放在窗边(虽然博主知道这样很敷衍了啦

最后,dump1090 的页面使用 Frp 内网穿透到博主服务器上的 8082 端口,然后通过 Nginx 反向代理到服务器的 80 端口,接上 CloudFlare,供人访问。

开搞

以下的过程,均是在 root 用户下的操作,如果是子用户,博主建议先用 sudo -i 命令进入 root 模式后再进行下面的操作。

准备环境

dump1090 依赖于 RTL-SDR 的驱动和支持库工作,同时 RTL-SDR 通过 USB 与主机连接,所以要安装 rtl-sdr、librtlsdr-dev、libusb-1.0-0-dev 三个依赖项。

由于需要从 GitHub 拉取 dump1090 的源码编译并打包为 deb 文件,所以还需要安装 git、build-essential、pkg-config、debhelper、dh-systemd、libncurses5-dev、libbladerf-dev。

此外,由 FlightAware 所维护的 dump1090 是作为 Lighttpd 的一个模块而存在的,所以也必须安装 lighttpd 这个软件。

综合一下,在终端下执行如下命令,将上述软件一并安装。

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[email protected]:~# apt update
[email protected]:~# apt install build-essential debhelper rtl-sdr libusb-1.0-0-dev librtlsdr-dev pkg-config dh-systemd libncurses5-dev libbladerf-dev git lighttpd -y

编译安装

拉取 dump1090 的源码到本地,然后进入源码目录,编译打包。

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[email protected]:~# cd /home
[email protected]:/home# git clone https://github.com/flightaware/dump1090
[email protected]:/home# cd dump1090
[email protected]:/home/dump1090# dpkg-buildpackage -b

稍等片刻,即可在上一层目录找到打包好的 deb 文件。

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[email protected]:/home/dump1090# cd ../
[email protected]:/home# ls
dump1090 dump1090-fa_3.8.0_arm64.buildinfo
dump1090_3.8.0_all.deb dump1090-fa_3.8.0_arm64.changes
dump1090-fa-dbgsym_3.8.0_arm64.deb dump1090-fa_3.8.0_arm64.deb

文件名可能会因 CPU 架构而有所不同,但都大同小异,记下文件名,分别将其安装。

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[email protected]:/home# dpkg --install dump1090-fa_3.8.0_arm64.deb
[email protected]:/home# dpkg --install dump1090_3.8.0_all.deb

配置调整

修改 /etc/default/dump1090-fa,这是 dump1090 的配置文件。

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[email protected]:/home# vi /etc/default/dump1090-fa

首先配置 dump1090 开机启动,直接将配置文件中 ENABLED 字段赋值为 yes 即可。

由于要指定 dump1090 使用 1 号 RTL-SDR,所以需要修改 RECEIVER_OPTIONS 字段,加入 --device-index 1 --gain 50,告诉 dump1090 打开 1 号 SDR,增益为 50dB。增益根据实际情况而定,正负值均可。

最后是告诉 dump1090 博主所处的经纬度,考虑到安全,可以填一个大致的位置。博主所处纬度 31.170280,经度 108.404610,所以在 DECODER_OPTIONS 字段加入 --lat 31.170280 --lon 108.404610 这样一句话。

综合上述要求,这里给出一个配置文件示范。

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# dump1090-fa configuration
# This is sourced by /usr/share/dump1090-fa/start-dump1090-fa as a
# shellscript fragment.

# If you are using a PiAware sdcard image, this config file is regenerated
# on boot based on the contents of piaware-config.txt; any changes made to this
# file will be lost.

# dump1090-fa won't automatically start unless ENABLED=yes
ENABLED=yes

RECEIVER_OPTIONS="--device-index 1 --gain 50 --ppm 0"
DECODER_OPTIONS="--lat 31.170280 --lon 108.404610 --max-range 360 --fix"
NET_OPTIONS="--net --net-heartbeat 60 --net-ro-size 1300 --net-ro-interval 0.2 --net-ri-port 0 --net-ro-port 30002 --net-sbs-port 30003 --net-bi-port 30004,30104 --net-bo-port 30005"
JSON_OPTIONS="--json-location-accuracy 1"

修改完后,保存并退出。

启动

前面已经提到,由 FlightAware 所维护的 dump1090 是作为 Lighttpd 的一个模块而存在的,所以启动的方式是使用 lighty-enable-mod 加载这个模块。

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[email protected]:/home# lighty-enable-mod dump1090-fa
[email protected]:/home# service lighttpd force-reload

加载这个模块后,重启使其生效。

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[email protected]:/home# reboot

重启完成后,访问 http://[N1 对应的 IP 地址]/dump1090-fa/,就可以看到列在地图上的实时 ADS-B 数据了~

效果图

公开数据等喝茶

内网穿透

以 Frp 为例,服务器上已经安装好了 Frp 的服务端 Frps,传入端口为 7000,IP 地址 1.2.3.4,认证密钥为 ibcl.us。本地也安装好了 Frp 的客户端 Frpc,并通过 tcp 与服务器端建立连接。

给出 Frpc 的配置文件。

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[common]
server_addr = 1.2.3.4
server_port = 7000
token = ibcl.us
pool_count = 10
tcp_mux = true
login_fail_exit = false
protocol = tcp
tls_enable = true
[a.ibcl.us]
type = tcp
local_ip = 127.0.0.1
local_port = 80
use_encryption = false
use_compression = true
remote_port = 8082

运行 Frpc,与服务器对接,随后登入服务器,修改 Nginx 的相关配置文件,将 8082 端口反向代理到 80 端口。

在 Nginx 相关配置文件里,加入反向代理的相关内容。

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location /
{
proxy_pass http://127.0.0.1:8082/dump1090-fa/;
}

保存并退出后,重载 Nginx,大功告成~

坐等喝茶

根据某乎上某些大佬对相关法律政策的解读,个人私下接收 ADS-B 信号并不构成违法。好比收听传统的无线电广播,ADS-B 的原理也注定了它不可能被禁止,毕竟,ADS-B 也是无线电广播,而且,严禁收听敌台的年代已经成为历史。

话是这样说没错啦,但据这位大佬的介绍,若将接收到的 ADS-B 数据公开或是传送至境外组织,则是违法行为…

《中华人民共和国无线电管理条例(2016)》中第七十五条提到:

违反本条例规定,有下列行为之一的,由无线电管理机构责令改正;拒不改正的,没收从事违法活动的设备,并处 3 万元以上 10 万元以下的罚款;造成严重后果的,并处 10 万元以上 30 万元以下的罚款:

  1. 研制、生产、销售和维修大功率无线电发射设备,未采取有效措施抑制电波发射;
  2. 境外组织或者个人在我国境内进行电波参数测试或者电波监测;
  3. 向境外组织或者个人提供涉及国家安全的境内电波参数资料。

所以… 博主违法了?

所以… 博主会被请喝茶?

值得一提的是,直至目前,国内已有好几起因接收 ADS-B 信号并为 FlightRadar24 等组织提供实时航班数据而被有关部门没收接收设备的案例。

或许… 博主的名字会出现在下一批名单中?

那么,还请诸位看官静候博主喝茶归来的消息(大雾

尾声

最后,博主冒着被喝茶的风险,将搭建好的 ADS-B 站点展示给她看,只换来了一句话…

nb

估计她根本就不晓得这是个什么玩意叭?

嗯,革命尚未成功,博主仍需努力!

“她”是谁?了解更多猛料,请阅读博主的上一篇文章

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