ما هو ADS-B

طائرة تقول أين هي

ADS-B اختصار لعبارة Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (المراقبة التابعة التلقائية – البثّ). خذ الكلمات واحدةً واحدة. تلقائية (Automatic): الطائرة ترسلها من تلقاء نفسها، ولا أحد يطلبها. تابعة (Dependent): الموقع يأتي من نظام الملاحة بالأقمار الصناعية في الطائرة نفسها، لا من رادار على الأرض. مراقبة (Surveillance): هي الطريقة التي تتابع بها مراقبة الحركة الجوية الطائرة. بثّ (Broadcast): تُرسل إلى الجميع، لا إلى مستمع واحد.

مرةً كل ثانية تقريبًا، ترسل الطائرة رسالة قصيرة على تردّد 1090 MHz. تحمل الرسالة هويتها (عنوان من 24 بتًا مخصّص لهيكل الطائرة ذاك، وعادةً رمز نداء الرحلة)، وموقعها (خط العرض وخط الطول)، وارتفاعها، وسرعتها، واتجاهها. ورسائل أخرى، تُرسل بين الحين والآخر، تضيف فئة الطائرة ومعدّل صعودها أو هبوطها وبضع إشارات.

منذ عام 2020، تُلزَم معظم الطائرات التي تحلّق في المجال الجوي الخاضع للمراقبة في أوروبا والولايات المتحدة ببثّ ADS-B. طائرات الركاب تفعل ذلك، وطائرات رجال الأعمال تفعل، وكثير من الطائرات الخفيفة تفعل. أما بعض الطائرات العسكرية والحكومية فلا تفعل، أو تفعل من دون موقعها.

لماذا تستطيع الاستماع

الرسائل غير مشفّرة وغير موقّعة. وهذا مقصود: الفكرة كلها أن تتمكّن كل طائرة وكل محطة أرضية في الجوار من سماع كل طائرة أخرى. الصيغة علنية، تحدّدها المعايير التي يعمل بها الطيران، والتردّد هو نفسه في كل مكان من العالم.

إذن المستقبِل ليس سوى راديو مضبوط على 1090 MHz وبرنامج يحوّل النبضات إلى نصّ. قبل عشرين عامًا كان ذلك الراديو يكلّف آلافًا. أما اليوم فإن ذاكرة USB تُباع للتلفزيون الرقمي، بحجم الإبهام تقريبًا، تؤدّي المهمة، لأن رقاقتها يمكن أن تؤمَر بالاستماع إلى أي تردّد وتسليم الإشارة الخام إلى حاسوب. تلك الذاكرة تُسمّى RTL-SDR، نسبةً إلى الرقاقة التي بداخلها (RTL2832U) وإلى الفكرة (software-defined radio، الراديو المعرَّف برمجيًا: الحاسوب هو الذي يفكّ الشفرة).

البرنامج الذي يفكّ الشفرة على جهاز Raspberry Pi هو عادةً readsb، وهو خليفة البرنامج الأقدم dump1090. يستمع إلى الذاكرة، ويفكّ شفرة الرسائل، ويقدّم النتيجة لأي شيء يريدها: خريطة في متصفّحك (tar1090)، أو مغذٍّ لشبكة تتبّع، أو جدار ZenithBoard.

في الولايات المتحدة: 978 MHz أيضًا

تستخدم الولايات المتحدة أيضًا تردّدًا ثانيًا، 978 MHz، يُسمّى UAT (Universal Access Transceiver، جهاز الإرسال والاستقبال ذو النفاذ الشامل)، في الغالب للطائرات الصغيرة التي تحلّق على ارتفاع منخفض. سماعه يحتاج إلى ذاكرة USB ثانية وهوائي ثانٍ. في كل مكان آخر، 1090 MHz هو كل ما هناك. يسألك ZenithBoard عن منطقتك مرة واحدة ولا يذكر 978 MHz إلا إذا أجبت الولايات المتحدة.

إلى أي مدى تسمع

تسير الإشارة في خط مستقيم، كالضوء. الطائرة على ارتفاع الطيران الاعتيادي تُرى من مسافة بعيدة جدًا، ما دام لا شيء يقف بينها وبين هوائيك. من نافذة تطلّ على تلّ قد تسمع بضع عشرات من الكيلومترات؛ ومن سطح ذي أفق مفتوح، 250 km وأكثر أمر شائع، والطائرات عند الحافة هي تلك التي على ارتفاع 11,000 متر. أما الطائرات المنخفضة القريبة منك فتحجبها كل بناية وكل شجرة. المدى يتعلّق بالهوائي وبما يراه، لا بالحاسوب.

ما الذي لا يخبرك به ADS-B

تقول الرسالة أين الطائرة، لا إلى أين تتجه. نقطة الانطلاق، والوجهة، واسم شركة الطيران، وصورة الطائرة تأتي من مكان آخر: من سجلّات عامة ومن قواعد بيانات تبحث فيها شبكات التتبّع وZenithBoard بحسب عنوان الطائرة. كما لا يقول ADS-B شيئًا عمّن على متن الطائرة، ولا شيئًا عنك: الاستقبال سلبي، ومستقبِلك لا يرسل شيئًا.

MLAT: سماع من لا يقولون

بعض الطائرات ترسل هويتها لكن لا ترسل موقعها (أجهزة الاستجابة القديمة تفعل ذلك). إذا سمع أربعة مستقبِلات أو أكثر الرسالة نفسها، فإن الفروق الطفيفة في وقت الوصول تعطي الموقع، كما يُحدَّد موقع البرق من رعده. يُسمّى هذا MLAT، multilateration (تحديد الموقع متعدّد الأطراف). مستقبِلك الوحيد لا يستطيع فعل ذلك بمفرده؛ وبتغذية شبكة، يصبح واحدًا من الأربعة. هذا أحد الأسباب الحقيقية للمشاركة.