ADS-Bとは何か

自分の位置を自ら告げる飛行機

ADS-BはAutomatic Dependent Surveillance – Broadcast（自動従属監視・放送）の略です。言葉を一つずつ見ていきましょう。Automatic（自動）：航空機が自ら送信し、誰も問い合わせません。Dependent（従属）：位置は地上のレーダーではなく、航空機自身の衛星航法から得られます。Surveillance（監視）：航空管制が航空機を追うための仕組みです。Broadcast（放送）：特定の相手ではなく、すべての人に向けて送られます。

およそ1秒に1回、航空機は1090 MHzで短いメッセージを送信します。メッセージには、識別情報（その機体に割り当てられた24ビットのアドレスと、通常はその便のコールサイン）、位置（緯度と経度）、高度、速度、方位が含まれます。ときどき送られる別のメッセージが、航空機のカテゴリー、上昇・降下率、いくつかのフラグを補います。

2020年以降、ヨーロッパと米国の管制空域を飛ぶほとんどの航空機にADS-Bの放送が義務付けられています。旅客機も、ビジネスジェットも、多くの軽飛行機も放送しています。一部の軍用機や国家機関の航空機は放送しないか、位置を含めずに放送します。

なぜ聞くことができるのか

メッセージは暗号化されておらず、署名もされていません。これは意図的なものです。周囲のすべての航空機とすべての地上局が、互いのすべての航空機を聞けることこそが目的だからです。フォーマットは公開されており、航空の基盤となる規格で定義され、周波数は世界中どこでも同じです。

つまり受信機とは、1090 MHzに合わせた無線機と、パルスを文字に変えるプログラムにすぎません。20年前、その無線機は数千ドルもしました。今日では、親指ほどの大きさの、デジタルテレビ用に売られているUSBスティックで事足ります。内部のチップに任意の周波数を聞くよう指示し、生の信号をコンピューターに渡せるからです。このスティックはRTL-SDRと呼ばれます。内部のチップ（RTL2832U）と、その考え方（software-defined radio、ソフトウェア無線：コンピューターが復号を行う）にちなんだ名前です。

Raspberry Pi上で復号を行うプログラムは、通常はreadsbです。これは以前のdump1090の後継にあたります。スティックを聞き、メッセージを復号し、その結果を求めるものすべてに提供します。ブラウザ上の地図（tar1090）、追跡ネットワーク向けのフィーダー、あるいはZenithBoardのウォールなどです。

米国では：978 MHzも

米国では、主に低高度を飛ぶ小型機向けに、978 MHzというもう一つの周波数も使われています。UAT（Universal Access Transceiver、汎用アクセストランシーバー）と呼ばれます。これを聞くには、2本目のUSBスティックと2本目のアンテナが必要です。それ以外の地域では、1090 MHzがすべてです。ZenithBoardは地域を一度だけ尋ね、United Statesと答えた場合にのみ978 MHzについて触れます。

どこまで聞こえるか

信号は光のように直進します。巡航高度の航空機は、アンテナとの間に何も遮るものがなければ、非常に遠くからでも見えます。丘に面した窓からは数十キロメートル程度、見晴らしの良い屋根からなら250 km以上が普通で、その端にいる航空機は高度11,000メートルを飛んでいるものです。近くの低い航空機は、建物や木にことごとく隠されます。受信範囲はアンテナとその見晴らしで決まるもので、コンピューターで決まるものではありません。

ADS-Bが教えてくれないこと

メッセージは航空機がどこにいるかを伝えますが、どこへ向かっているかは伝えません。出発地、目的地、航空会社の名前、機体の写真は別の場所から来ます。公開登録簿と、追跡ネットワークやZenithBoardが航空機のアドレスで照会するデータベースからです。また、ADS-Bは誰が搭乗しているかについて何も語りませんし、あなたについても何も語りません。受信は受動的であり、あなたの受信機は何も送信しないのです。

MLAT：位置を言わない機体を聞く

識別情報は送るが位置は送らない航空機もあります（古いトランスポンダーがそうです）。4台以上の受信機が同じメッセージを聞けば、到着時刻のわずかな差から位置が求まります。雷鳴から落雷の場所を特定するのと同じ原理です。これをMLAT（multilateration、マルチラテレーション）と呼びます。あなたの受信機1台だけではできませんが、ネットワークにフィードすることで、その4台のうちの1台になれます。これが共有する本当の理由の一つです。