ADS-B uitgelegd: zo volgen wij vliegtuigen, met onze eigen ontvanger
ADS-B is het systeem waarmee vliegtuigen zelf voortdurend hun positie, hoogte, snelheid en identiteit de wereld in zenden. Iedereen met een geschikte ontvanger kan die signalen opvangen op 1090 MHz, en dat is precies waar vrijwel elke vliegtuigradar op internet op draait, ook de radar hieronder. De afkorting staat voor Automatic Dependent Surveillance-Broadcast; in zoekopdrachten wordt het vaak kortweg adsb geschreven. Op deze pagina leggen we uit wat er in zo’n signaal zit, hoe ons eigen ontvangststation werkt en hoe u voor rond de honderd euro zelf kunt meedoen.
Hoe een transponder werkt en wat er in het signaal zit
Een transponder in een vliegtuig is een zender die ongeveer twee keer per seconde een kort bericht uitzendt. Anders dan bij klassieke radar hoeft niemand daarom te vragen; het toestel roept het gewoon om, vandaar “broadcast”. In die berichten zit het meeste van wat u op onze radar ziet:
- de positie, afkomstig van de satellietnavigatie aan boord;
- de hoogte, gemeten met de boordbarometer;
- de grondsnelheid en de koers;
- de roepnaam van de vlucht (de callsign, zoals KLM1234);
- de hexcode, een uniek 24-bits adres dat aan het toestel is gekoppeld zolang de registratie niet wijzigt.
De squawkcode, de viercijferige code die de verkeersleiding toewijst, komt bij de meeste toestellen niet uit de ADS-B-uitzending zelf maar uit de antwoorden van de transponder op de radar, de zogeheten Mode S-laag; alleen een noodstatus wordt wel direct omgeroepen. Over de noodcodes gaat onze pagina over squawk 7700 en andere alarmcodes. Een ontvanger op de grond vangt de berichten op, plakt ze per hexcode aan elkaar en heeft daarmee een levend beeld van de lucht. Er komt geen schotel of draaiende antenne aan te pas: een staafantenne van dertig centimeter volstaat.
Ons eigen station: van zolderantenne tot radar
De meeste vliegtuigradars op internet tonen alleen data van anderen. Wij ontvangen ook zelf. Midden in Nederland staat ons eigen station: een Raspberry Pi met een SDR-ontvangststick en een 1090 MHz-antenne, hoog weggewerkt onder het dak. Klein spul, maar het ziet op een gewone dag het lijnverkeer boven een groot deel van het land, tot ver over de grens bij toestellen op kruishoogte.
Onze ontvangst delen we met het publieke ADS-B-netwerk adsb.lol, waar duizenden hobbyisten wereldwijd hun ontvangst samenleggen; dat netwerk is de hoofdbron van de radar die u op deze site ziet, met bronvermelding onderaan. Zo dragen wij bij aan dezelfde kaart die we zelf gebruiken. Daarnaast is het station onze noodbron: valt het publieke netwerk een keer uit, dan draait de radar boven Nederland door op eigen ontvangst.
Waarom een eigen ontvanger het verschil maakt, zit in de laagvliegers. Hoe lager een toestel vliegt, hoe kleiner de kring van stations die het kan horen, want de aardkromming zit letterlijk in de weg. Een verkeersvliegtuig op elf kilometer hoogte wordt door honderden stations gezien; een traumahelikopter op driehonderd meter soms maar door een of twee. Een station in het midden van het land vult precies dat gat: helikopters, lesvliegtuigjes en naderend verkeer dat elders van de kaart valt.
Eerlijkheidshalve: ook wij zien niet alles. Wat geen transponder aan boord heeft of hem uit heeft staan, bestaat voor ADS-B niet. Daarover hieronder meer.
MLAT en gegist bestek: posities die berekend worden
Niet elk toestel zendt zijn positie uit. Veel militaire toestellen en sommige zakenjets gebruiken een oudere transpondermodus die wel hoogte en identiteit geeft, maar geen plaats. Daar komt MLAT om de hoek kijken, voluit multilateratie. Het principe: hetzelfde bericht komt bij verschillende ontvangststations op nét verschillende momenten aan, omdat het signaal naar het ene station verder moet reizen dan naar het andere. Uit die tijdsverschillen, gemeten door minstens vier stations, valt de positie terug te rekenen. Elke deelnemer aan het netwerk maakt dat net fijnmaziger.
En dan is er nog het gegist bestek, een term die zeelieden al eeuwen gebruiken. Boven de oceaan zijn geen ontvangststations, dus daar verdwijnen toestellen uit beeld. Onze radar rekent ze dan door op hun laatst bekende koers en snelheid, en als de bestemming bekend is langs de kortste route daarheen, urenlang als het moet. Zulke posities zijn een schatting, geen waarneming, en zo behandelen we ze ook: het toestel wordt doorzichtig getekend en het paneel meldt dat de positie berekend is.
Zelf beginnen met een ADS-B-ontvanger
Het mooie aan deze hobby is de lage drempel. Een complete set bestaat uit drie dingen:
- een Raspberry Pi (een oudere of tweedehands voldoet prima);
- een SDR-ontvangststick voor 1090 MHz, bij voorkeur een uitvoering met ingebouwd filter en versterker;
- een 1090 MHz-antenne, van een klein binnenmodel tot een buitenantenne voor het dak.
Alles bij elkaar bent u ongeveer honderd euro kwijt. Er bestaan kant-en-klare softwarepakketten die u op een geheugenkaartje zet, waarna het station zichzelf wegwijs maakt; binnen een uur ziet u uw eerste vliegtuigen. Begin binnen bij een raam, en verhuis de antenne daarna zo hoog mogelijk, verticaal en met vrij zicht in de kijkrichting. Meet na elke verplaatsing even een paar minuten mee, want een andere plek onder hetzelfde dak kan een groot verschil in ontvangst maken.
Deel uw ontvangst vervolgens met een netwerk als adsb.lol; dat kan ook bij de grote platforms. Zo wordt uw dak een puzzelstukje van dezelfde kaart die u hier op de site bekijkt. Voor wie al aan planespotting doet is het een logische volgende stap: u ziet voortaan ook wat er buiten het zicht van uw camera vliegt.
Veelgestelde vragen over ADS-B
Is ADS-B ontvangen legaal?
Ja. ADS-B-signalen zijn onversleuteld en worden bewust openbaar uitgezonden, juist zodat iedereen ze kan ontvangen; de apparatuur is vrij verkrijgbaar. Het delen van uw ontvangst met een netwerk is gangbaar en gebeurt door duizenden hobbyisten. Zelf uitzenden op luchtvaartfrequenties mag uiteraard niet.
Waarom zie ik militaire vliegtuigen niet op de radar?
Veel militaire toestellen zenden geen ADS-B uit, of alleen tijdens rustige verplaatsingsvluchten. Tijdens oefeningen en operaties gaat de transponder vaak uit of in een beperkte modus. Een deel is via MLAT alsnog zichtbaar, de rest simpelweg niet, bij ons niet en bij geen enkele andere radarsite. Wat er wél te zien valt, leest u op onze pagina over militaire vliegtuigen op de radar.
Wat is een hexcode?
De hexcode is het unieke 24-bits adres dat elk vliegtuig bij registratie krijgt, geschreven in hexadecimale tekens, bijvoorbeeld 484A9C. Waar een callsign per vlucht wisselt, blijft de hexcode aan het toestel gebonden zolang de registratie niet wijzigt; krijgt een toestel een nieuwe registratie, dan krijgt het ook een nieuwe hexcode. Voor volgers is het daarmee de betrouwbaarste manier om een specifiek toestel te herkennen.
Hoe nauwkeurig is de hoogte op de radar?
De uitgezonden hoogte is de barometrische hoogte tegen de standaarddruk van 1013 hectopascal, in stappen van 25 voet. Dat is de hoogte waar piloten en verkeersleiding mee werken, maar hij kan afhankelijk van het weer honderden voeten afwijken van de werkelijke hoogte boven de grond. Onze radar rekent daar niet zelf aan en toont de hoogte zoals het netwerk hem binnenkrijgt.