Czym jest ADS-B

Samolot, który mówi, gdzie jest

Satelita mówi samolotowi, gdzie jest; samolot rozsyła swoją pozycję we wszystkich kierunkach, w kręgach, które może odebrać każdy dom na ziemi i każdy inny samolot

Jeden komunikat zawiera cztery rzeczy: kim jest samolot, gdzie jest, jak wysoko i jak szybko leci; i jest wysyłany ponownie co sekundę

ADS-B to skrót od Automatic Dependent Surveillance – Broadcast (automatyczny zależny dozór – rozgłaszanie). Weźmy te słowa po kolei. Automatyczny: samolot wysyła to sam z siebie, nikt go nie pyta. Zależny: pozycja pochodzi z własnej nawigacji satelitarnej samolotu, nie z radaru na ziemi. Dozór: tak kontrola ruchu lotniczego śledzi samolot. Rozgłaszanie: wysyłane jest do wszystkich, nie do jednego odbiorcy.

Mniej więcej raz na sekundę samolot nadaje krótki komunikat na częstotliwości 1090 MHz. Komunikat zawiera jego tożsamość (24-bitowy adres przypisany do tego płatowca i zwykle znak wywoławczy lotu), jego pozycję (szerokość i długość geograficzną), wysokość, prędkość i kurs. Inne komunikaty, wysyłane od czasu do czasu, dodają kategorię samolotu, prędkość pionową i kilka flag.

Od 2020 roku większość samolotów latających w przestrzeni kontrolowanej w Europie i w Stanach Zjednoczonych ma obowiązek nadawać ADS-B. Robią to samoloty pasażerskie, robią to odrzutowce biznesowe, robi to wiele małych samolotów. Niektóre samoloty wojskowe i państwowe tego nie robią albo robią to bez podawania pozycji.

Dlaczego możesz słuchać

Od anteny do małego pendrive’a radiowego, do Raspberry Pi, do ekranu, który pokazuje samoloty

Komunikaty nie są szyfrowane ani podpisywane. To celowe: cały sens polega na tym, że każdy samolot i każda stacja naziemna w okolicy może słyszeć każdy inny samolot. Format jest publiczny, określony przez normy, na których opiera się lotnictwo, a częstotliwość jest taka sama na całym świecie.

Odbiornik to więc po prostu radio nastrojone na 1090 MHz i program, który zamienia impulsy w tekst. Dwadzieścia lat temu takie radio kosztowało tysiące. Dziś robi to pendrive USB sprzedawany do telewizji cyfrowej, wielkości kciuka, bo jego układowi można kazać słuchać dowolnej częstotliwości i przekazywać surowy sygnał do komputera. Taki pendrive nazywa się RTL-SDR, od układu w środku (RTL2832U) i od idei (software-defined radio, radio definiowane programowo: dekodowaniem zajmuje się komputer).

Programem, który dekoduje na Raspberry Pi, jest zwykle readsb, następca starszego dump1090. Słucha pendrive’a, dekoduje komunikaty i oferuje wynik wszystkiemu, co go chce: mapie w przeglądarce (tar1090), feederowi sieci śledzenia albo tablicy ZenithBoard.

W Stanach Zjednoczonych: także 978 MHz

Stany Zjednoczone używają też drugiej częstotliwości, 978 MHz, zwanej UAT (Universal Access Transceiver, transceiver powszechnego dostępu), głównie dla małych samolotów latających nisko. Żeby ją słyszeć, trzeba drugiego pendrive’a USB i drugiej anteny. Wszędzie indziej jest tylko 1090 MHz. ZenithBoard pyta raz o twój region i wspomina o 978 MHz tylko wtedy, gdy odpowiesz Stany Zjednoczone.

Jak daleko słyszysz

Sygnał biegnie po linii prostej, a Ziemia zakrzywia się w dół: samolot ponad linią widzenia jest słyszalny, ten za horyzontem pozostaje ukryty, a wyżej umieszczona antena widzi dalej

Sygnał biegnie po linii prostej, jak światło. Samolot na wysokości przelotowej widać z bardzo daleka, o ile nic nie stoi między nim a twoją anteną. Z okna wychodzącego na wzgórze usłyszysz może kilkadziesiąt kilometrów; z dachu z czystym horyzontem 250 km i więcej to norma, a samoloty na skraju to te na 11 000 metrów. Nisko lecące samoloty w pobliżu zasłania każdy budynek i każde drzewo. Zasięg zależy od anteny i jej widoku, nie od komputera.

Czego ADS-B ci nie powie

Komunikat mówi, gdzie samolot jest, nie dokąd leci. Port wylotu, port docelowy, nazwa linii lotniczej i zdjęcie samolotu pochodzą skądinąd: z publicznych rejestrów i z baz danych, które sieci śledzenia i ZenithBoard przeszukują po adresie samolotu. ADS-B nie mówi też nic o tym, kto jest na pokładzie, ani nic o tobie: odbiór jest pasywny, twój odbiornik niczego nie nadaje.

MLAT: słyszeć tych, którzy nie mówią

Cztery odbiorniki na ziemi słyszą tę samą wiadomość w czterech różnych chwilach; wokół każdego okrąg, którego wielkość to jego czas odbioru; cztery okręgi przecinają się tylko w jednym punkcie, tam gdzie jest samolot

Niektóre samoloty wysyłają swoją tożsamość, ale nie pozycję (tak robią starsze transpondery). Jeśli cztery lub więcej odbiorników usłyszy ten sam komunikat, drobne różnice w czasie dotarcia dają pozycję, tak jak lokalizuje się piorun po jego grzmocie. Nazywa się to MLAT, multilateracja. Twój pojedynczy odbiornik sam tego nie zrobi; zasilając sieć, staje się jednym z tych czterech. To jeden z prawdziwych powodów, żeby się dzielić.