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.
Luftfartsmyndighetene utviklet ADS-B 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 må 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 sikkerhetshensyn. 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. Dette skal vi se nærmere på senere i kurset.
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 noen kan bruke dataene 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 sårbart 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 tjenester som Flightradar24 med simulerte data – data som ikke finnes i eteren i det hele tatt. En annen trussel er jamming, der noen sender ut et sterkt signal på 1090 MHz som blokkerer ADS-B-meldinger, noe som kan gjøre fly usynlige for overvåkning. 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 med hverandre. Dette er også grunnen til at tjenester som Flightradar24 aktivt oppmuntrer til crowdsourcet datadeling: Dekningen kan alltid forbedres ytterligere.
Utstyr for å fange inn signalene¶
Som nevnt tidligere, kreves det kun enkelt utstyr for å hente inn ADS-B-signaler fra luften. Alt vi trenger er en antenne, en USB-radio, en liten minidatamaskin 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 videredistribuere disse signalene til tredjepartstjenester og få premium-tilgang til deres premium-tjenester som takk for hjelpen.
Figur 2: Innendørsradar.
Figur 3: Utendørsradar.
Oppsummering¶
I dette kapittelet har vi sett på ADS-B – en teknologi som har revolusjonert måten vi kan overvåke lufttrafikk på. La oss oppsummere de viktigste punktene:
Hva er ADS-B?
Fly bruker GPS til å beregne sin posisjon og sender denne ut som åpne radiosignaler på 1090 MHz
Signalene inneholder unik identifikator (ICAO-adresse), fart, retning og annen telemetri
Hvem som helst kan motta og dekode disse signalene med enkelt utstyr
Viktige begrensninger:
Militære fly kan slå av eller begrense sine ADS-B-signaler
Enkelte tjenester filtrerer ut sensitive fly av personvern- og sikkerhetshensyn
Signalene er sårbare for spoofing og jamming
Line-of-sight-begrensning krever nettverk av mottakere for god dekning
Muligheter for journalistikk:
Overvåking av lufttrafikk i sanntid
Analyse av historiske flymønstre
Avdekking av bevegelser som ikke fanges opp av kommersielle tjenester
Kombinasjon med andre datakilder for dypere innsikt
Etiske hensyn:
Balansen mellom offentlighetens interesse og personvern
Vurdering av hver sak individuelt etter presseetiske retningslinjer
Bevissthet om potensielle sikkerhetskonsekvenser
Med denne kunnskapen i bagasjen er du klar til å begynne å utforske lufttrafikken selv!
Oppgaver¶
Nå er det din tur!¶
Jeg antar 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.