Flightradar24 — wie funktioniert es?

Wahrscheinlich hat jeder, der einmal Verwandte oder Freunde zum Flugzeug begleitet oder verabschiedet hat, den kostenlosen Dienst Flightradar24 genutzt. Es ist eine sehr praktische Möglichkeit, den Standort eines Flugzeugs in Echtzeit zu verfolgen.

Wie eine Umfrage unter Bekannten ergab, wissen nur sehr wenige, dass dieser Dienst nur von Enthusiasten unterstützt wird, die Daten an den Server senden. Noch weniger wissen, dass sich jeder Interessierte dem Projekt anschließen kann.

Lassen Sie uns diese Wissenslücke schließen. Wie es funktioniert, werden wir unter dem Beitrag fortfahren.

Hardware

Die erste Frage ist — woher stammen die Daten?

Jedes zivile Flugzeug ist mit einem speziellen Sender ausgestattet, dem sogenannten ADS-B-Transponder:

(Foto von der Website Garmin)

Dieses Gerät sendet auf einer Frequenz von 1090 MHz spezielle Pakete, die die wichtigsten Flugparameter, den Flugzeugtyp, seine Koordinaten, das Ziel und weitere Informationen enthalten.

Das Signal sieht im Spektrum etwa so aus:

Und was für uns am wichtigsten ist, diese Daten zu dekodieren ist nicht schwierig, es genügt ein RTL-SDR-Empfänger, der etwa 8 $ kostet und an einen Computer angeschlossen ist. Eigentlich sollte die Idee schon klar sein — wenn man Daten von vielen Empfängern sammelt, erhält man ein Bild, das ungefähr so aussieht:

Doch das ist noch nicht alles. Einige Flugzeuge senden Datenpakete, aber diese enthalten keine GPS-Koordinaten. Wenn man Daten gleichzeitig von vielen Empfängern empfängt, deren Koordinaten bekannt sind, kann man durch die Analyse der Verzögerungen an verschiedenen Empfängern den Standort des Flugzeugs ermitteln. Diese Technologie wird als Multilateration (MLAT) bezeichnet; mehr dazu kann man auf der Website.

Und schließlich die letzte Frage — wie werden die Daten empfangen? Die Antwort ist einfach: Jeder kann einen Empfänger bei sich aufstellen, die Kosten liegen zwischen 0 und 50 $. Zum Beispiel so sieht die Karte der Empfänger des Dienstes Flightaware aus:

Wie man sehen kann, lässt die Abdeckung in Russland zu wünschen übrig, sodass einige eine gute Chance haben, die ersten zu sein.

Für den Empfang von Daten benötigt man:

— Raspberry Pi2/3 mit Internetverbindung (ab 20 $)
— RTL-SDR-Dongle (ab 10 $)
— mindestens eine einfache Antenne aus 2 Stück Draht, die jeweils 6,8 cm lang sind (1/4 Dipol bei 1090 MHz)

Zusätzlich ist ein Standort mit mehr oder weniger offenem Blick auf mindestens einen Teil des Himmels wünschenswert, da Gigahertz-Signale durch Objekte wie Häuser oder Bäume absorbiert werden.

Ich hatte sowohl einen Raspberry Pi als auch RTL-SDR, sodass ich nichts kaufen musste. Aber jeder kann kostenlos einen fertigen Empfänger ausprobieren – sowohl Flightradar als auch Flightaware verschicken kostenlose Sets an Nutzer aus Gegenden, in denen die Abdeckung derzeit unzureichend ist. Eine Anfrage kann über den Link gesendet werden (Flightradar oder Flightaware), natürlich ist es sinnvoll, es von denen auszuprobieren, die in recht abgelegenen Gegenden wohnen.

Ich habe ein Set aus RTL-SDR V3 verwendet, das zusammen mit einer Antenne und einem Mini-Stativ 27$ mit kostenlosem Versand aus China gekostet hat:

Übrigens, als zusätzlicher Bonus, erhalten alle, die Daten an den Server senden, sowohl Flightradar24 als auch Flightaware unbegrenzten Zugang zu Premium-Konten und allen Funktionen des Servers (solch ein Zugang kostet separat etwa 50$/Monat). Wer sich also für Luftfahrt interessiert und erweiterten Zugang zu einem solchen Konto haben möchte, dem ist die Installation eines RTLSDR-Empfängers eine sehr kostengünstige Alternative.

Tests

Die Installation ist sehr einfach, am Raspberry Pi muss man nur den Empfänger anschließen und einen Befehl eingeben:

sudo bash -c "$(wget -O - http://repo.feed.flightradar24.com/install_fr24_rpi.sh)"

Das Skript wird nach den erforderlichen Daten fragen (Koordinaten und Empfängertyp, E-Mail-Adresse), danach wird die Software automatisch funktionieren, es ist keine weitere Aufmerksamkeit des Benutzers erforderlich. Parallel dazu kann man ein Premium-Konto aktivieren (für FR24 über den Link https://www.flightradar24.com/premium/signup?account=free) und sofort alle seine Möglichkeiten nutzen (Flugspuren usw.).

Man kann die Seite mit der IP-Adresse des Raspberry Pi besuchen und den aktuellen Status sehen:

Auf der Seite des Flightradar24-Kontos kann man viel mehr Informationen sehen:

Ich wohne im 6. Stock relativ nah am Flughafen, sodass die Anzahl der beobachteten Flugzeuge pro Tag über 1000 lag, selbst bei einer einfachen Antenne auf der Fensterbank. Interessant ist, dass selbst mit dieser Antenne die maximale Reichweite bis zu dem empfangenen Flugzeug 215 Meilen betrug. Verschiedene Antennenvarianten findet man auf eBay, indem man nach ads-b antenna sucht.

Alternative

Ein Bonus für diejenigen, die bis hierher durchgehalten haben. Einige Leser könnten sich fragen: Kann man ohne externe Dienste wie Flightradar auskommen? Natürlich kann man den Decoder direkt auf dem Raspberry Pi starten. Die Quelldateien können unter der Adresse github.com/antirez/dump1090.

Heruntergeladen werden. Es reicht aus, auf dem Raspberry Pi 3 Befehle einzugeben:

git clone https://github.com/antirez/dump1090.git
cd dump1090/
make

Dann kann der Decoder mit dem Befehl gestartet werden:

.\/dump1090 --interactive --net

Der Decoder beginnt zu arbeiten, und wir sehen „rohe Daten“ – eine Liste der sichtbaren „Flugzeuge“:

Jetzt können wir mit einem Browser auf den Raspberry Pi zugreifen und unser eigenes, lokales Flightradar bewundern. Das Bild könnte etwa so aussehen:

Warum könnte das interessant sein? Erstens aus Neugier, zweitens filtert Flightradar24 leider einen Teil der Daten und zeigt nicht alle Flugzeuge (zum Beispiel könnten Militär-, Regierungs- oder Geschäftsflugzeuge nicht angezeigt werden). Wenn wir unseren eigenen lokalen Dienst starten, sehen wir alles „wie es ist“, ohne jegliche Zensur. Allerdings ist der Umfang der Daten durch unseren lokalen Standort und die Qualität der Antenne begrenzt, außerdem wird die MLAT-Technologie nicht verfügbar sein. Dump1090 ist in den Quellen verfügbar, sodass Interessierte sogar ihre eigene Version von Flightradar mit Blackjack und anderen Spielereien erstellen können.

Das DBMS Tarantool ist ein attraktives, zukunftsträchtiges Produkt zur Erstellung von hochbelasteten Anwendungen.

Wie man sehen kann, ist alles nicht so kompliziert, dabei ist es durchaus interessant und kostengünstig. Zum Verständnis der Preisordnung: Noch vor 10 Jahren kostete der Empfänger Airnav RadarBox etwa 1000$, jetzt kann man einen RTL-SDR, der dasselbe macht, für 10$ bekommen.

In meinem Fall wurde der Empfänger nur zu Testzwecken betrieben, es gibt keinen praktischen Grund, ihn ständig eingeschaltet zu lassen, die Abdeckungsdichte im europäischen Teil erreicht bereits 100%. Für die Einwohner der russischen Provinz könnte es hingegen durchaus interessant sein – es ergibt sich die Möglichkeit, sowohl nützliche Dinge für Flugreisende aus aller Welt zu tun, indem man die Abdeckung erweitert, als auch Zugang zu einem Premium-Konto der oben genannten Webseiten zu erhalten.

Allen viel Erfolg bei den Experimenten.

Quelle: habr.com