Kako deluje Flightradar24 - Pike na nebu

Iz filmov poznamo prizore v kontroli zračnega prostora, kjer so na okroglem črnem polju majhne zelene pike s številkami, ki prikazujejo letala v okolici. Moderna kontrola letenja ima nekoliko modernejši prikaz, a do podobnega lahko pridemo tudi v dnevni sobi. Spletna stran in mobilna aplikacija Flightradar24 za pregled letal na nebu je v desetletju iz prostočasnega projekta zrasla v milijonsko podjetje, na storitve katerega se sklicujejo tudi največji mediji, uporabljajo pa jih celo letalske družbe. In še zdaleč ni edina.

Pokritost strani Flightradar24 od skromnih začetkov v letu 2010 do globalne storitve danes

Konec novembra so mediji poročali, da je izraelski premier obiskal Savdsko Arabijo. Čeprav uradnih informacij ni bilo, so letalski navdušenci hitro izbrskali, da se je srečanje zgodilo v kraju Neom na skrajnem severozahodu Savdske Arabije blizu Izraela. Čeprav so v uradnem Riadu prihod premierja zanikali, samega sestanka niso mogli.

Spletna stran Flightradar24, ki jo poznajo vsi letalski navdušenci na svetu, vestno beleži in prikazuje (skoraj) vse lete. Tako smo lahko videli, da je 22. novembra ob 19.30 po lokalnem času iz Tel Aviva poletel Gulfstream Aerospace G-IV-SP (registrske oznake T7-CPX) in se vrnil približno pet ur pozneje. Približno istočasno je iz Riada v Neom poletel Gulfstream Aerospace G-V (registrske oznake HZ-MS5A). Uradni Riad je potem potrdil, da sta se v Neomu srečala prestolonaslednik in ameriški zunanji minister, izraelske delegacije pa naj ne bi bilo.

Izvršni direktor Flightradar24 Fredrik Lindahl in ustanovitelj Mikael Robertsson. Slika: Alyssa Newcomb/ABC News

Vidni tudi baloni

Na zemljevidih Fightradar24 najdemo tudi rumene kroglice, ki so še najbolj podobne stiliziranim balonom. V resnici so točno to, saj stran prikazuje tudi balone iz projekta Loon. Projekt, o katerem smo že pisali (Internet je lahko tudi balon, Monitor 02/16), je zagnal Google, od leta 2018 pa ga vodi ločena podružnica Alphabeta.

Baloni, ki na višini med 18 in 25 kilometri plovejo približno tri mesece, zagotavljajo internetno povezljivost na tleh. Svoj položaj vzdržujejo z dvigovanjem in s spuščanjem, tako da lovijo zračne mase, ki se gibljejo v želeno smer. Sledimo jim lahko brez težav, ker imajo oddajnike ADS-B, ki iz satelitskih podatkov izračunavajo pozicijo in jo sproti oddajajo. Njihov klicni znak je HBAL, s čimer jih enostavno najdemo tudi na strani Flightradar24.

Konec novembra, ko so nastajale te vrstice, so bili v zraku nad Perujem, delom Afrike (Kenija, Madagaskar, Bocvana, Mozambik, Južna Afrika, Zimbave), Portorikom in Avstralijo.

Tudi Googlovi baloni iz projekta Loon imajo transponderje, da jih vidimo.

Primerov, ko je Flightradar24 razkril več, kot bi si nekatere države želele, ni malo. Konec septembra letos je bila tarča več obsežnih napadov DDoS. Krivcev še niso identificirali, je pa odmeval sovpad teh napadov s konfliktom med Armenijo in Azerbajdžanom. Iz podatkov strani Flightradar24 je bilo moč sklepati, da je Turčija pomagala Azerbajdžanu z lovci in brezpilotnimi letali.

Iz Stockholma v svet

Ko je marca 2014 izginil Boeing 777-200ER prevoznika Malaysia Airlines na letu 370, je svetovno javnost osupnilo dejstvo, da letalske družbe in države letalom ne sledijo tako podrobno, kot bi v 21. stoletju pričakovali. Medtem ko je pokritost z radarji na kopnem dobra, so nad oceani še vedno ogromne zaplate jasne modrine, kjer se letala zanašajo na medsebojne radijske zveze ter lastno navigacijo. Ne le da kontrola zračnega prometa ne ve, kje točno so letala sredi Pacifika, niti govoriti ne morejo z njimi na običajen način (razen prek novejših satelitskih komunikacij in HF).

Sprejemnik ADS-B za domačo rabo, kakršne svojim uporabnikom podarja tudi Flightradar24.

Toliko bolj neverjeten je zato podvig, ki sta ga že leta 2006 začela pripravljati Olov Lindberg in Mikael Robertsson. Želela sta v realnem času spremljati, kje po svetu letijo letala. Na streho v Stockholmu sta postavila sprejemnik ADS-B (več v okvirju), da sta lahko spremljala podatke o lokaciji letal nad Stockholmom. Kmalu so se oglasili še drugi, ki so spraševali, kako namestiti antene na svoje strehe v Göteborgu, Oslu pa na Poljskem in drugod ter posredovati podatke. Tedaj je Google Maps že obstajal, zato so podatke preprosto vrisali na zemljevide. Lindberg in Robertsson sta nakupila nekaj deset sprejemnikov in jih postavila po bolj odročnih predelih. Tri leta pozneje, novembra 2009, sta registrirala domeno flightradar24.com in zagnala storitev, ki je komurkoli s sprejemnikom ADS-B dovolila deliti podatke.

Leto pozneje je Flightradar24 objavil prvi posnetek – nepopoln – letal v zraku nad celotnim svetom. Leta 2010 so pokrivali Evropo in dele Bližnjega vzhoda, ZDA in Brazilije. Za štiri dolarje so začeli prodajati aplikacijo za mobilne telefone, kar je omogočilo nakup dodatnih sprejemnikov in njihovo razdelitev prostovoljcem na ključnih lokacijah po svetu. Leto pozneje so dodali Avstralijo, Novo Zelandijo, Šrilanko, Malezijo in del Kitajske. Pokritost je nato le še rasla: Indija, Tajska, Rusija, več ZDA (vse 2013), Kanada, Južna Amerika, Japonska (vse 2014) in tako dalje. Ko se je povečalo število sprejemnikov ADS-B, se je izboljševala pokritost v vseh regijah in v zadnjih letih tudi nad oceani.

ADS-B

Sistem ADS-B (automatic dependent surveillance–broadcast) je nova tehnologija, ki omogoča javljanje letal in spremljanje njihove lokacije. V Evropi je na potniških letalih obvezna od leta 2017, v ZDA pa od letos. Sestoji iz dveh storitev: ADS-B Out in ADS-B In.

Z ADS-B Out letalo vsako sekundo oddaja naslednje podatke: točno lokacijo, hitrost glede na tla (ground speed), višino po GPS, barometrično višino, smer in hitrost, klicni znak, status in natančne podatke o višini, smeri in barometrični višini (tlaku) neposredno iz glavnega računalnika (FCU). Sprejemniki, denimo kontrola letenja, tako točno vedo, kje je letalo. Oddajanje poteka na frekvenci 1.090 MHz (v ZDA obstaja še nekoliko razširjeni sistem na 978 MHz).

ADS-B je samodejni sistem za posredovanje podatkov, ki jih letalo dobi iz drugih instrumentov. Lokacijo po GPS dobi od satelitskega sprejemnika na krovu, barometrično višino iz merilnika tlaka itd.

ADS-B In pa pomeni, da so letala sposobna sprejemati tudi signale ostalih letal v dometu. To je izjemno koristno za boljši pregled nad položajem (situational awareness). Sistem za preprečevanje trkov TCAS (traffic collision avoidance system) sicer primarno ne uporablja ADS-B In, obstajajo pa hibridne implementacije, kjer ADS-B zagotavlja nekatere identifikacijske podatke za TCAS.

Zlasti v ZDA sta razširjena TIS-B in FIS-B. Zemeljske postaje TIS-B oddajajo informacijo o položaju letal brez transponderja ADS-B, ki so v bližini, FIS-B pa letalom posreduje dodatne informacije o vremenu in podobno.

Shema delovanja ADS-B. Slika: Novozelandska kontrola zračnega prostora.

Za primerjavo: 1. maja 2011 je Flightradar24 sledil 1.554 letom, leta 2019 (pred epidemijo!) pa že 190.000 na dan. Letalski promet se je seveda povečal, a ne za toliko. Če je bila v prvih letih pokritost zgolj zaplatasta, je Flightradar24 danes celovitejši in globalen. Pokriva vse kopno z nekaj vrzelmi v Afriki in na Kitajskem, medtem ko je dogajanje nad oceani izračunano glede na znano pot in podatek o cilju. Leta 2014 sta Lindberg in Robertsson kot izvršnega direktorja zaposlila dolgoletnega znanca in strokovnjaka za spletni marketing Fredrika Lindahla.

Antena na strehi na sedežu podjetja Flightradar24 v Stockholmu. Slika: Alyssa Newcomb/ABC News

Prvikrat se je Flightradar24 na naslovnice medijev prebil leta 2010, ko je bil zaradi izbruha vulkana Eyjafjallajökull na Islandiji v večjem delu Evrope več dni zaprt zračni prostor. Mediji so tedaj prvikrat podatke Flightradar24 uporabili v svojem poročanju, kar se je odtlej zgodilo še večkrat. Informacije Flightradar24 niso uporabne le za letalske navdušence, temveč so ključne tudi pri analizi gospodarskega, geopolitičnega in dandanes tudi zdravstvenega dogajanja.

Ko je bilo leta 2014 nad Ukrajino sestreljeno potniško letalo (Malaysia Airlines let 17), so se zaradi preobremenitve strežniki Flightradar24 zrušili v petih minutah. Za zanesljive informacije o letih se torej ljudje obrnejo nanje. Marca 2015 je kopilot namerno treščil Airbus A320 (Germanwings let 9525) v francoske Alpe. Flightradar24 je iz zbranih podatkov takoj vedel, da je šlo za nadzorovan spust in trk, torej zelo verjetno namerno dejanje, kar so sporočili oblastem, javnosti pa šele pozneje.

Od malega do velikega

Kar se je začelo kot ljubiteljski projekt, je postalo velik posel. Flightradar24 AB je danes podjetje, ki ga kot izvršni direktor vodi Lindahl, medtem ko je Robertsson operativni direktor. Podjetje, v katerem se število zaposlenih giblje med 10 in 20, je leta 2018 ustvarilo 150 milijona kron prihodkov (15 milijonov evrov). Ima 1,5 milijona uporabnikov, ki v brezplačni različici vidijo trenutno stanje, v plačljivih pa še daljšo zgodovino in dodatne informacije, denimo registrske oznake letal in starost, kopico podatkov z instrumentov (vertikalna hitrost, hitrost glede na zračno maso, hitrost vetra, temperaturo, vreme), podrobnejši pregled itd.

Čeprav je danes Flightradar24 podjetje, je začel svojo pot kot skupinski projekt (crowdsourcing). Ostanki so vidni še danes, saj je stran uporabna le toliko, kolikor so zanesljivi in obsežni vhodni podatki. Kdor ima svoj sprejemnik ADS-B in podatke deli s Flightradar24 – in sprejemniki niso dragi, saj si ga lahko iz antene in Raspberry Pi naredimo že za slabih sto evrov –, prejme brezplačno naročnino na najdražji paket.

Kako deluje

Flightradar24 združuje podatke iz več virov. Glavnino zagotavlja sistem ADS-B (automatic dependent surveillance-broadcast), s katerim so opremljena nova letala. Letalo izračuna svojo lokacijo iz satelitskega navigacijskega sistema (GPS), nato pa transponder na letalu oddaja svojo lokacijo (in še cel kup drugih podatkov). Signal transponderjev lovijo sprejemniki na tleh, ki ga potem posredujejo na Flightradar24. Transponderje imajo letala že zelo dolgo, namenjeni pa so lažjemu delu zračne kontrole, da na sekundarnih radarjih vidijo letala, ki se javljajo sama s transponderji. Na radarski sliki sta zato ob vsakem letalu izpisana tudi višina in klicni znak. Sekundarni radarji tako niso radarji v ozkem smislu besede, saj ne kažejo odbojev, to počno primarni radarji. Flightradar24 pridobiva podatke iz 20.000 sprejemnikov ADS-B po vsem svetu, ki imajo domet od 250 do 450 kilometrov, saj delujejo na visoki frekvenci 1090 MHz. Ker z ADS-B starejša letala niso opremljena, se komplementarno uporabljajo še druge metode.

O nezgodah na AV Herald

Letalski navdušenci gotovo poznajo tudi stran AV Herald, ki jo vodi avstrijski strokovnjak za varnost v letalstvu Simon Hradecky. Na strani od leta 2008 (podatki segajo do leta 1999) sproti objavljajo vse odklone od normalnega obratovanja na komercialnih letih, ki imajo vsaj 19 potnikov. Poročila, ki so izrazito faktografska, so razdeljena v kategorije C (strmoglavljenje), A (nesreča), I (incident), N (novica) in R (poročilo).

Podatke pridobivajo iz uradnih in neuradnih (večkrat preverjenih) virov in so mnogokrat podlaga tudi za poročanje večjih medijev. Pogled na stran je sprva kar malo strašljiv, saj se vsak dan zgodi vsaj kakšen incident, npr. trčenje z jato ptic, poškodbe zaradi toče ali dim na krovu. Objave se posodabljajo tudi za nazaj, ko postanejo dosegljive nove informacije, denimo uradna poročila, in so običajno opremljene z zemljevidi in s fotografijami. Pod njimi so komentarji, ki so za današnje spletne standarde presenetljivo kulturni in informativni.

Drugi vir podatkov je multilateracija (MLAT). Letala s starejšimi transponderji še vedno oddajajo signal, ki ga sprejemniki lovijo. Če signal istega letala lovijo vsaj štirje sprejemniki, je mogoče iz časovnega zamika, hitrosti potovanja signala in znane lokacije sprejemnikov izračunati lokacijo oddajnika. Multilateracija je uporabna le na višinah nad 1000–3000 metrov, saj so nižja letala vidna na premajhnem področju, da bi tam pričakovali dovolj sprejemnikov.

Tretji, sorazmerno nov vir podatkov so z ADS-B opremljeni sateliti. To je uporabno zlasti za letala, ki letijo nad morjem, kjer kopenskega pokrivanja ni. Pokritost je odvisna od tirnic satelitov, saj ustreznih sprejemnikov nimajo vsi. Prvi tak satelit so izstrelili Nemci leta 2013 (PROBA-V). V Severni Ameriki se uporablja še North America Radar Data, ki vključuje tudi podatke z letal s starimi transponderji. Flarm je poenostavljena različica ADS-B s krajšim dosegom, ki jo uporabljajo manjša letala, zlasti jadralna. Vse skupaj dopolnjujejo še podatki ameriške agencija za letalstvo (FAA) in dobra stara ekstrapolacija.

Letalo, ki leti proti oceanu, bo nekaj sto kilometrov za obalo izginilo z radarjev, a to seveda ne pomeni, da je padlo v morje. Iz znanih podatkov o smeri, hitrosti in cilju je mogoče z natančnostjo nekaj deset kilometrov napovedati, kje bo.

S transponderja dobimo v glavnem trenutne podatke, Flightradar24 pa prikazuje tudi informacijo o izvoru in destinaciji. Vse to je mogoče, ker sistem hkrati črpa podatke tudi iz baz načrtovanih in izvedenih poletov. Klicni znak se torej prebere iz podatkov transponderja, potem pa se glede na prijavljene lete poišče ustreznega ter pripiše destinacijo. Zgodi se, da za nekatere lete tega podatka ni, ker je prišlo do spremembe ali napake v klicnem znaku, načrtu poleta (flight plan), bazi podatkov ali ker je let tako zamujen, da ga Flightradar24 ne more pravilno umestiti.

Nad oceani je situacija težavna, ker tam razen na kakšnih otokih sprejemnikov ADS-B ni. Možnosti za rešitev tega je več, sta pred leti povedala Robertsson in Lindahl. Ena so ladje, ki bi lahko imele opremo, druga možnost je satelitski zajem podatkov. Alternativa so tudi baloni, ki jih preizkuša Google (projekt Loon) in bi tudi lahko imeli sprejemnike.

Trenutno pa je tako, da kopenski radarji »vidijo« približno 300 kilometrov daleč. Zemlja je ukrivljena, in kar je dlje, »pade« za horizont, četudi so radarji dvignjeni, letala pa visoko na nebu. Leta 2016 je Flightradar24 začel uporabljati tudi podatke s satelitov, od marca letos pa so ti na voljo vsem, tudi brezplačnim uporabnikom. Na zemljevidih so letala, ki jim sledijo s satelitskimi podatki, obarvana modro, ostala pa rumeno (to je primarni način zbiranja podatkov). Mimogrede - kopenski sprejemniki ADS-B so celo na Antarktiki!

Uporabljajo ga vsi

Stran, ki je zrasla iz konjička in se še danes v veliki meri naslanja na sodelovanje prostovoljcev (ki so sicer nagrajeni s plačano naročnino), danes uporabljajo vsi. Poleg letalskih navdušencev in občasnih radovednežev se na nanjo zanašajo ponudniki prevozov in izposojevalnice avtomobilov, mediji in celo zaposleni na letališčih (za nekritične namene, denimo, ko morajo čakajočim potnikom povedati, koliko bo zamudilo prihajajoče letalo). Kot eden izmed začetnih virov informacij je uporaben tudi za preiskovalce (omenjeni incident letalske družbe Germanwings).

Konkurenca

Flightradar24 ni edini uporabnik ADS-B poleg kontrol zračnega prometa. Teksaško podjetje Flightaware prav tako nudi pregled letal v zraku, za kar podatke dobiva iz več virov, tudi ADS-B. Trenutno imajo dobrih 24.000 sprejemnikov po vsem svetu, že leta 2016 pa so sklenili partnerstvo s podjetjem Aireon, ki so ustanovili Iridium in kontrole zračnega prometa v več državah. Aireon je leta 2017 na Iridiumovem satelitu poslal svoj prvi satelitski sprejemnik ADS-B, odtlej so jih nabrali 75. Primerjava posnetkov Flightradar24 in Flightaware pokaže, da so njuni podatki zelo podobni (logično!), ne pa enaki. Pri manjših letalih, ki nimajo ADS-B, se pojavijo razlike, saj včasih zmanjkajo enemu, drugič drugemu.

ADS-B Exchange je prosta alternativa za Flightradar24.

Ponudnikov podobnih storitev je še nekaj, denimo Airnav ima Radarbox. ADS-B Exchange je videti kot iz prejšnjega stoletja, a je v resnici zelo informativen, predvsem za vojaška letala. Radar Virtuel ima stran še v beta fazi in res ne pokaže vseh letal. Plane Finder je britanska stran, ki omogoča pregled in tudi dodajanje podatkov, če imamo ustrezen sprejemnik. Omenimo še švicarski Opensky Network, ki je brezplačen, a dobro pokriva le Evropo in ZDA, prednost pa so brezplačno dostopni arhivski podatki za analize. Variflight je kitajska konkurenca, Spidetracks pa novozelandska.