开源硬件 · 持续开发中 prototype

开源 ADS-B 接收器与 飞行数据盒子

Pilot Kit Box 接收附近的 ADS-B / Mode-S 交通信息,在无需联网的情况下将每次飞行记录于本地,在 2.4 英寸透反射屏幕上运行 G1000 风格的备用主飞行显示器,并通过 BLE 将丰富的飞行数据流传输至 Pilot Kit App —— 所有这些均来自一套整机 BOM 约 ¥231 的开源硬件。

Pilot Kit Box 硬件运行 G1000 风格主飞行显示器
它能做什么

一个开源盒子,四大功能

单块 ESP32-P4 构建涵盖态势感知、飞行记录、备用仪表显示以及与 Pilot Kit App 的深度集成 —— 全部可审查,全部开源。

附近交通态势感知

接收 1090 MHz ADS-B / Mode-S 信号,同时追踪最多 64 个目标,并通过内置机载身份数据库解析每架飞机的呼号、航司、国籍和机型。

本地飞行记录

通过 UART、LittleFS 轮转本地存储和 BLE 原始数据流三路并行写入原始飞行与交通数据 —— 无需联网,不依赖云端。

备用 PFD

以约 30 FPS 驱动 2.4 英寸透反射显示屏,呈现 G1000 风格的姿态指示仪、航向/HSI、高度带、地速、垂直速度及实时 ADS-B 目标数量。

与 Pilot Kit 配对

对外暴露四个 BLE GATT 特征值 —— Traffic、Heartbeat、Raw 和 Time Sync,供 Pilot Kit App 拉取交通信息、飞行状态和时间戳,实现更丰富的日志记录与回放。

硬件

开源硬件参考设计

由通用模块构建 —— ESP32-P4、RTL-SDR 接收棒、透反射显示屏和 100 Hz IMU —— 任何人都可以自行采购零件、查阅所有原理图,并自由构建或修改设计。

开源硬件参考设计。外壳及量产版本仍在开发中。

Pilot Kit Box 硬件运行 G1000 风格主飞行显示器
Pilot Kit Box 硬件显示附近 ADS-B 飞机列表
主控 MCU
ESP32-P4NRW32(32 MB Flash,32 MB PSRAM)+ ESP32-C6(Wi-Fi 6 / BLE 5)
SDR
RTL-SDR FC0013,USB 2.0 HS,1090 MHz / 2 MSPS IQ8
显示屏
TK024F3036 / ST7789,2.4 英寸 320×240,透反射 SPI
IMU
BNO085,100 Hz 九轴融合
控制按键
4 个触觉按钮(TARE / MODE / UP / DOWN)
连接方式
BLE GATT、UART、LittleFS 本地日志
固件内部

已实现十六项功能

从原始 IQ 采集到 Mode-S 解码、显示渲染和 BLE 流传输 —— 所有功能均已在原型硬件上实现并运行。

ADS-B 接收与解码

  • USB-HS RTL-SDR 直驱,1090 MHz / 2 MSPS IQ8
  • 基于 dump1090 的 Mode-S 解码,含 CRC 过滤
  • CPR 全球定位修正,最多汇聚 64 个目标
  • 内置约 57 万条飞机 / 航司 / ICAO24 国籍数据库

显示与界面

  • G1000 风格 PFD,约 30 FPS
  • ADS-B 列表页面及详情面板
  • 中英文设置、关于、罗盘校准页面
  • MODE 短按切换页面,长按进入深度睡眠

姿态与传感器

  • BNO085 100 Hz 九轴姿态融合
  • TARE 调零并通过 NVS 持久化保存
  • 罗盘校准向导
  • PFD 可从已绑定的本机 ADS-B 目标获取 ALT / GS / VS 数据

连接与数据

  • BLE GATT:Traffic / Heartbeat / Raw / Time Sync
  • UART + LittleFS 轮转 + BLE 原始三路同步记录
  • iOS 当前时间服务自动同步
  • RTL-SDR IQ 停滞软重初始化,优先于完全重启
物料清单

通用零件,总价约 ¥231

所有元器件均为主流供应商提供的现货模块。实际成本可能因运费、供应商和地区定价略有差异。

参考 BOM 总计

~¥231 / ~$35

  • Waveshare ESP32-P4-WIFI6 主板,含 ESP32-P4NRW32 + ESP32-C6,约 ¥76 / ~$11
  • BNO085 IMU 模块 100 Hz 九轴姿态融合模块,约 ¥76 / ~$11
  • RTL-SDR FC0013 接收棒 USB 1090 MHz ADS-B / Mode-S 接收器,约 ¥10 / ~$1.50
  • 2.4 英寸透反射显示屏 TK024F3036 / ST7789 320×240 SPI 屏幕,约 ¥38 / ~$5.70
  • 3.7V 10000mAh 电池 便携式锂聚合物电源,适用于野外使用,约 ¥25 / ~$3.75
  • 5V Type-C 充电模块 为所有模块提供稳定的 5V 电源,约 ¥4 / ~$0.60
  • USB-A OTG 线 + 1090 MHz 天线 + 转接头 连接 RTL-SDR 接收棒的射频与高速数据链路,约 ¥2 / ~$0.30
完整 BOM、供应商及费用参考见 GitHub →
集成

原生适配 Pilot Kit App

通过 BLE 在数秒内将 Box 连接至手机。Box 对外暴露四个 GATT 特征值 —— Traffic、Heartbeat、Raw 和 Time Sync —— Pilot Kit App 会自动订阅。飞行状态、附近交通信息及精确时间戳持续回传至 App,实现更丰富的飞行日志、完整回放、深度分析和便捷分享。

    Traffic Heartbeat Raw Time Sync
原生适配 Pilot Kit App Pilot Kit Box BLE GATT Pilot Kit App
为什么开源

可审查、价格亲民、可自由扩展

从 IQ 采集到 ADS-B 解码再到 PFD 渲染,整个技术栈的每一层均以 MIT 许可证开源,供审查、修改和贡献。

低成本

约 ¥231 的参考 BOM 对比同类商业 ADS-B 接收器 $200–700 的价格,让每位 DIY 爱好者和学生飞行员都能负担得起。

开放实现

完整的 SDR → Mode-S 解码 → 状态融合 → 显示渲染链路以 MIT 协议发布于 GitHub —— 可阅读、运行、修改,或 fork 用于自己的项目。

与 Pilot Kit 深度集成

捕获的交通信息和飞行状态数据通过 BLE GATT 直接流传输至 Pilot Kit App,为每次飞行带来更丰富的日志、精确回放和便捷的云端分享。

持续成长空间

Wi-Fi GDL90 输出(ForeFlight / Garmin Pilot)、OTA A/B 固件升级和外壳迭代均在路线图中 —— 该平台设计为持续演进。

Stratux、Sentry、Garmin GDL 和 uAvionix ping 的开源替代方案 —— 可审查、低成本、DIY 友好。

安全与适航边界

Pilot Kit Box 是开源原型和态势感知设备。

当前仓库没有 FAA、EASA、CAAC 或其他适航/TSO 认证。

它不能作为主飞行仪表、备用飞行仪表、导航源或防撞系统使用。

任何飞行决策必须以认证航电、机载仪表、目视观察和适用法规为准。

常见问题

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