Grunnleggende teori 📡

Hva er ADS-B?¶

ADS-B står for Automatic Dependent Surveillance–Broadcast. Ifølge Wikipedia defineres det slik:

ADS-B er en teknologi for luftfartsovervåking og en form for elektronisk synlighet der et luftfartøy (eller andre luftbårne kjøretøy som droner) bestemmer sin posisjon via satellittnavigasjon eller andre sensorer og med jevne mellomrom sender ut sin posisjon og andre tilhørende data, slik at det kan spores.

Forenklet sagt, bruker fly og helikoptere GPS-satellitter for å beregne sin posisjon. Denne posisjonen sendes ut som et radiosignal på 1090 MHz, sammen med en unik identifikator (ICAO-adresse eller HEX-kode), fart, kompassretning og annen telemetri. Signalet, som sendes flere ganger per sekund, er åpent og kan derfor plukkes opp både av andre fartøy og bakkestasjoner. Hvilke parametere som sendes ut kan variere noe mellom ulike luftfartøy.

Opprinnelig krevde det dyrt spesialutstyr å dekode disse meldingene. I dag kan man enkelt sette opp en rimelig bakkestasjon med en USB-radio og antenne for å motta signalene.

Figur 1: Skjematisk fremstilling av ADS-B-systemet.

Slik identifiserer vi fartøyene¶

Du har kanskje lagt merke til kjennetegnene på vingene og halen til fly, men dette er bare én av flere måter å identifisere et luftfartøy på. Under ser vi på ulike identifikatorer.

ICAO-adresse (HEX-kode)¶

ICAO-adressen, ofte kalt HEX-kode, er den viktigste identifikatoren i ADS-B-signalet. Den er en unik 24-bit hexadesimalkode som tilordnes et fly så lenge det er registrert i et land. Det er Den internasjonale organisasjonen for sivil luftfart (ICAO) som har ansvaret for å skrive ut disse adressene. Hver nasjon får tildelt en rekke koder som brukes til å identifisere fly i det aktuelle landet. Du kan til og med identifisere nasjonaliteten til et fly basert på ICAO-koden ved å bruke ressurser som dette registeret (https://atdb.aero/html/ICAO_hex_decode.html).

Når vi har ICAO-adressen, kan vi slå opp flere detaljer om flyet i ulike databaser for å berike dataene våre.

Figur 2: ICAO-adresse (markert i rødt), fra Medieklyngens ADS-B-server.

Kallesignal¶

Kallesignalet (engelsk: call sign) er en annen identifikator i ADS-B-signalet. Dette er denne flygekontrolltjenesten bruker når de kommuniserer med flyene. I motsetning til ICAO-adressen er kallesignalet ofte spesifikt for en bestemt flygning. For rutefly er det vanligvis en sammenheng mellom flightnummeret og kallesignalet, men det finnes unntak.

Eksempler fra Norge:

• WIF3PR (Widerøe)

• SAS927 (SAS)

• NOZ4GA (Norwegian)

• DOC68 (Luftambulansen)

Figur 3: Kallesignal (markert i rødt), fra Medieklyngens ADS-B-server.

Figur 4: Kartvisning med luftfartøyenes kallesignal synlig, fra Medieklyngens ADS-B-server.

Kjennetegn¶

I henhold til ICAOs regler skal luftfartøy ha et unikt kjennetegn malt på kroppen. Dette kjennetegnet omtales også som halenummer, og tildeles av nasjonale luftfartsmyndigheter. Kjennetegnet starter med en eller to bokstaver (prefiks) som angir land, etterfulgt av en rekke bokstaver eller tall. Norske fly har kjennetegn i formatet LN-XXX. Et fartøy kan naturlig nok kun ha ett kjennetegn, men vil ved omregistrering til ny nasjon få nye bokstaver der.

Det er også verdt å merke seg at:

• Helikoptre alltid har kjennetegn som starter med LN-Oxx, som LN-OVE.

• Seilfly alltid har kjennetegn som starter med LN-Gxx, som LN-GOS.

• Ballonger alltid har kjennetegn som starter med med LN-Cxx, som LN-CNL.

• Mikrofly alltid har kjennetegn som starter med med LN-Yxx, som LN-YLC.

Se hele listen over ulike lands prefikser på Wikipedia.

Figur 5: Kjennetegn (markert i rødt), fra Medieklyngens ADS-B-server.

Squawkkode¶

Når et luftfartøy går inn i kontrollert luftrom eller tar av fra en kontrollert lufthavn, får det tildelt en squawkkode av flygelederen. Piloten skriver da koden inn på transponderen. Squawkkoden består av fire siffer (mellom 0 og 7) og brukes til å spore flyet i luftrommet. Faste koder som 7700 (nødsituasjon), 7600 (radiosvikt) og 7500 (kapring) er også tilgjengelige og varsler om spesielle situasjoner.

Småfly utenfor kontrollert luftrom kan bruke standardkoder som 7000 i Europa og 1200 i USA.

Figur 6: Squawkkode (markert i rødt), fra Medieklyngens ADS-B-server.

Telemetri¶

I tillegg til de ulike identifikatorene, inneholder ADS-B-signalet telemetri. Her er et par eksempler på hva man kan finne i signalet:

• GPS-posisjon

• Høyde

• Fart (air speed og ground speed)

• Kompassretning

• Vindstyrke

• Vindretning

Multilatering av posisjoner¶

Noen fly bruker fortsatt eldre transpondere som ikke sender ut posisjonsdata (såkalt Mode S). De sender likevel ut kallesignal og høyde. Hvis vi har nok bakkestasjoner koblet sammen, og signalene fra et fly i Mode S fanges opp av minst fire stasjoner samtidig, kan vi beregne posisjonen ved hjelp av multilatering.

Teknikken ligner på trianguleringen kjent fra 80-tallets amerikanske actionfilmer: Ved å måle tidsforsinkelsen mellom når signalet sendes og mottas av de ulike stasjonene, kan vi estimere flyets posisjon. Selv om dette ikke er like nøyaktig som GPS, gir det en overraskende presis indikasjon på hvor luftfartøyet befinner seg.

Siden fartøyet må være synlig for minst fire bakkestasjoner samtidig, blir Mode S-fly vanskeligere å spore jo lavere de flyr. Dette understreker viktigheten av å plassere så mange bakkestasjoner som mulig i et gitt geografisk område.

Figur 7: Skjematisk fremstilling av multilatering.

Oppgaver¶