Hva er ADS-B?¶
ADS-B står for (Automatic Dependent Surveillance–Broadcast). Det er en teknologi for luftfartsovervåking som gjør at fly og andre luftfartøy kan bestemme sin posisjon ved hjelp av satellittnavigasjon eller andre sensorer og deretter sende denne informasjonen ut jevnlig slik at de kan spores.
Enkelt forklart bruker fly og helikoptre GPS-satellitter for å beregne sin egen 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. Signalene sendes flere ganger per sekund og kan fanges opp både av andre luftfartøy og bakkestasjoner. Hvilke data som sendes ut kan variere noe mellom ulike luftfartøy.
ADS-B ble utviklet for å modernisere luftfartsovervåkning og erstatte eller supplere eldre systemer som primær- og sekundærradar. Tradisjonelle radarer krever store, kostbare installasjoner og har begrensninger, spesielt over havområder og øde landmasser. ADS-B gir en mer presis og global løsning, da den baserer seg på GPS-posisjonering og åpne radiosignaler.
Tidligere var det nødvendig med dyrt spesialutstyr for å dekode disse meldingene. I dag kan hvem som helst sette opp en rimelig bakkestasjon ved hjelp av en minidatamaskin, en USB-radio og en antenne. Dette har gjort det mulig for flyentusiaster, forskere og journalister å overvåke lufttrafikk i sanntid.
Siden signalene er åpne og ukrypterte, kan de mottas, dekodes og visualiseres av alle som har det nødvendige utstyret tilgjengelig. Dette gjør dem verdifulle for blant annet journalistikk og forskning. Men hvorfor er det slik at dataene er fritt tilgjengelig, og ikke kryptert eller scramblet slik vi er vant til fra annen radiokommunikasjon i dag? Luftfartøy ønsker i utgangspuktet å være synlige for både andre fly og flygeledelsen av sikkerhetshensyn. Og da ADS-B-standarden ble utviklet, var det trolig ikke forutsett at hvem som helst senere ville kunne motta og analysere disse signalene på nye måter.
Figur 1: Skjematisk fremstilling av ADS-B-systemet.
Bruk i sivil og militær luftfart¶
Sivile fly er pålagt å bruke ADS-B i mange luftrom, spesielt i USA og Europa. Militære luftfartøy har derimot mulighet til å deaktivere eller manipulere sine ADS-B-signaler av sikkerhetsgrunner. Dette betyr at enkelte militærfly enten ikke sender ut signaler i det hele tatt, eller kun sender begrenset informasjon som kallesignal, høyde og fart. Det samme gjelder enkelte småfly og eldre fly med utdatert utstyr. Likevel er det ofte mulig å beregne posisjonen til disse fartøyene gjennom en metode kalt multilatering. Det kommer vi tilbake til.
Noen tjenester, som Flightradar24, filtrerer automatisk bort enkelte sensitive fly, inkludert Air Force One og visse statlige luftfartøy. Men selv om disse flyene er skjult fra kommersielle tjenester, kan de ofte spores med egne, lokale mottakere eller via ufiltrerte tjenester som Medieklyngens ADS-B-server.
Personvern¶
At ADS-B er åpent, har ført til debatt om personvern og sikkerhet. På den ene siden gir åpenheten stor nytteverdi for forskning og journalistikk. På den andre siden kan den utgjøre en sikkerhetsrisiko, ettersom dataene kan brukes til overvåkning eller indirekte sporing av enkeltpersoner. For eksempel kan privatflyeiere ønske å skjule sine bevegelser, men med åpne ADS-B-signaler er dette utfordrende.
For å håndtere disse problemstillingene har enkelte land innført tiltak. I USA brukes Privacy ICAO Address (PIA), et system der utvalgte luftfartøy får tildelt midlertidige ICAO-adresser for å skjule sin identitet fra kommersielle sporingsplattformer. I tillegg finnes Limiting Aircraft Data Displayed (LADD), som signaliserer til tjenester som Flightradar24 at et luftfartøy bør filtreres ut av personvern- eller sikkerhetshensyn.
Likevel kan den som samler inn dataene selv, som vi skal utforske i dette kurset, avdekke en mengde verdifull informasjon. Dette reiser et viktig spørsmål: Hvordan balanserer man hensynet til personvern mot offentlighetens interesse i en journalistisk kontekst? Siden dataene allerede er åpent tilgjengelige, ser jeg ingen betenkeligheter med å bruke dem til research og analyse. Når det gjelder publisering, bør man derimot vurdere hver sak individuelt og følge prinsippene i Vær Varsom-plakaten og redaktøransvaret.
Spoofing og jamming¶
Det at ADS-B er en åpen og ukryptert standard uten autentisering, gjør at systemet dessverre er såbart for forfalskninger (spoofing) og angrep. Dette innebærer at en aktør kan sende falske ADS-B-signaler for å simulere at et fly befinner seg et annet sted enn det faktisk er. Det går også an å fôre tjenster som Flightradar24 med simulerte data – data som ikke finnes i eteren i det hele tatt. En annen trussel er jamming, der et sterkt signal på 1090 MHz blokkerer ADS-B-meldinger, noe som kan gjøre fly usynlige for overvåkning. enn å Problemet er foreløpig sterkt begrenset eller ikke tilstedeværende på våre breddegrader, men gitt den geopolitiske situasjonen er det greit å være oppmerksom på problemstillingen.
Dekning og rekkevidde¶
ADS-B-signaler er line-of-sight, noe som betyr at mottakeren må ha fri sikt til luftfartøyet for å fange opp signalene. Derfor vil en stasjon plassert høyt i terrenget ha lengre rekkevidde enn en som ligger i en dal eller omgitt av fjell. For å kompensere for slike begrensninger er det en klar fordel å koble flere stasjoner sammen i nettverk som deler data seg imellom. Dette er også grunnen til at tjenester som Flightradar24 aktivt oppmuntrer til crowdsourcet datadeling – dekningen kan rett og slett aldri bli god nok.
Utstyr for å fange inn signalene¶
Som nevt tidligere, kreves det kun simpelt utstyr for å hente inn ADS-B-signaler fra luften. Alt vi trenger er en antenne, en USB-radio, en liten minidatabaskin som Raspberry Pi, og nødvendig programvare. I den avsluttende workshopen skal vi bygge en slik radar fra grunnen som du kan ta med deg hjem. Med dette utstyret på plass, vil du kunne utforske rådataene i luftrommet rundt deg. Du vil også kunne viderdistribuere disse signalene videre til tredjepartstjenester, og få tilgang til disse fulle register av tjenester som takk for hjelpen.
Figur 2: Innendørsradar.
Figur 3: Utendørsradar.
Refleksjon¶
Nå er det din tur!¶
Jeg tipper at du nå er ivrig etter å komme i gang selv. Følg denne lenken for å åpne Medieklyngens radarserver.
Utforsk dataene der, og se om du finner noe spennende. Du kan også gå tilbake i tid og se en visualisering av siste døgns registrerte trafikk – eventuelt på en alternativ måte.