Flightradar24 — come funziona?

Probabilmente ognuno di noi, che abbia mai incontrato o accompagnato parenti o amici all'aeroporto, ha utilizzato il servizio gratuito Flightradar24. È un modo molto comodo per monitorare la posizione di un aereo in tempo reale.

Come ha mostrato un sondaggio tra amici, pochissime persone sanno che questo servizio è sostenuto solo da appassionati che inviano dati al server. Ancora meno sanno che chiunque può unirsi al progetto.

Colmiamo questa lacuna. Di come funziona, continueremo sotto il proseguimento.

Hardware

La prima domanda è: da dove provengono i dati?

Ogni aereo civile è dotato di un trasmettitore speciale, noto come transponder ADS-B:

(foto dal sito Garmin)

Questo dispositivo invia su una frequenza di 1090 MHz pacchetti speciali contenenti parametri principali del volo, tipo di aeromobile, coordinate, destinazione, ecc.

Il segnale nello spettro appare più o meno così:

E ciò che è più importante per noi, decifrare questi dati non è difficile, è sufficiente un ricevitore RTL-SDR, che costa circa 8$, collegato a un computer. Fondamentalmente, l'idea è già chiara: se raccogliamo i dati da numerosi ricevitori, otterremo un'immagine simile a questa:

Ma non è tutto. Alcuni aerei trasmettono pacchetti di dati, ma non contengono coordinate GPS. Se si ricevono dati simultaneamente da molti ricevitori, le cui coordinate sono note, analizzando i ritardi sui diversi ricevitori, è possibile determinare la posizione dell'aeromobile. Questa tecnologia è chiamata multilaterazione (MLAT), puoi leggere di più su di essa sul sito.

E infine, l'ultima domanda: come vengono ricevuti i dati. La risposta è semplice, chiunque può posizionare un ricevitore, il costo varia da 0 a 50$. Ad esempio, ecco come appare la mappa dei ricevitori del servizio Flightaware:

Come si può vedere, la copertura della parte russa lascia a desiderare, quindi alcuni hanno buone possibilità di essere i primi.

Per ricevere dati sono necessari:

— Raspberry Pi2/3 con connessione a Internet (costo da 20$)
— RTL-SDR dongle (costo da 10$)
— almeno una semplice antenna fatta di 2 pezzi di filo lunghi 6.8 cm ciascuno (dipolo 1/4 a 1090 MHz)

È inoltre consigliabile un luogo con una visione più o meno aperta di almeno una parte del cielo, poiché i segnali a frequenze gigahertz vengono assorbiti da ostacoli come edifici o alberi.

Avevo già un Raspberry Pi e un RTL-SDR, quindi non ho dovuto acquistare nulla. Ma chiunque può provare a ricevere un ricevitore pronto gratuitamente: sia Flightradar che Flightaware inviano kit gratuitamente agli utenti di quelle aree in cui la copertura attualmente è insufficiente. Puoi inviare una richiesta tramite il link (Flightradar o Flightaware), ovviamente, è opportuno provare per chi vive in una località abbastanza remota.

Ho utilizzato un kit con RTL-SDR V3, che, insieme all'antenna e a un mini-treppiede, è costato 27$ con spedizione gratuita dalla Cina:

A proposito, come secondo bonus, a tutti coloro che inviano dati al server, sia Flightradar24 che Flightaware offrono accesso illimitato al piano premium e a tutte le funzioni del server (un accesso separato costa circa 50$/mese). Quindi, se qualcuno è interessato all'aviazione e desidera avere accesso ampliato a tale account, l'installazione di un ricevitore RTLSDR è un'alternativa piuttosto economica.

Test

L'installazione è estremamente semplice: basta collegare il ricevitore al Raspberry Pi e lanciare un comando:

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

Lo script richiederà i dati necessari (coordinate e tipo di ricevitore, indirizzo email), dopodiché il software funzionerà automaticamente, senza necessità di ulteriore attenzione da parte dell'utente. In parallelo, è possibile attivare il piano premium (per FR24 tramite il link https://www.flightradar24.com/premium/signup?account=free) e iniziare subito a utilizzare tutte le sue funzionalità (tracciamento voli, ecc.).

È possibile accedere alla pagina dell'indirizzo IP del Raspberry Pi e vedere lo stato attuale:

È possibile visualizzare molte più informazioni sulla pagina dell'account Flightradar24:

Vivo al sesto piano relativamente vicino all'aeroporto, quindi il numero di aerei osservati durante il giorno ha superato le 1000 unità, anche solo con un'antenna semplice sul davanzale. È interessante notare che, anche con tale antenna, la distanza massima fino all'aereo ricevuto è stata di 215 miglia. Diverse varianti di antenne si possono trovare su ebay cercando 'ads-b antenna'.

Alternativa

Bonus per coloro che hanno avuto la pazienza di leggere fino a qui. Alcuni lettori potrebbero chiedersi: si può fare a meno di servizi esterni come Flightradar? Certo, si può avviare un decoder direttamente su Raspberry Pi. I sorgenti possono essere scaricati all'indirizzo github.com/antirez/dump1090.

Basta digitare 3 comandi sul Raspberry Pi:

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

Poi il decodificatore può essere avviato con il comando:

.\/dump1090 --interactive --net

Il decodificatore inizia a funzionare e vediamo "dati grezzi" — un elenco dei "voli" visibili:

Ora possiamo accedere al Raspberry Pi tramite il browser e ammirare il nostro Flightradar locale, l'immagine potrebbe apparire più o meno così:

A cosa può servire? Innanzitutto, per semplice curiosità, e in secondo luogo, Flightradar24, sfortunatamente, filtra parte dei dati e mostra non tutti gli aerei (ad esempio, potrebbero non essere mostrati aerei militari, governativi o jet privati). Avviando il nostro servizio locale, vediamo tutto "così com'è", senza alcuna censura. Tuttavia, ovviamente, il volume dei dati è limitato dalla nostra posizione locale e dalla qualità dell'antenna, oltre a non avere accesso alla tecnologia MLAT. Dump1090 è disponibile in sorgente, quindi chi è interessato può persino creare la propria versione di Flightradar, con blackjack e altri fronzoli.

Conclusioni

Come si può vedere, non è così complicato, ed è abbastanza interessante ed economico. Per capire il range dei prezzi: dieci anni fa, il ricevitore Airnav RadarBox costava circa 1000$, ora RTL-SDR, che fa la stessa cosa, può essere preso per 10$.

Nel mio caso il ricevitore è stato avviato solo per testare, non ha senso tenerlo acceso continuamente, la densità di copertura della parte europea ha già raggiunto il 100%. Per gli abitanti delle zone remote della Russia, al contrario, potrebbe essere piuttosto interessante — si presenta l'opportunità di fare qualcosa di utile per i viaggiatori aerei di tutto il mondo, ampliando la zona di copertura, e ottenere anche l'accesso a un account Premium dei già citati siti.

Buon esperimento a tutti.

Fonte: habr.com