Как работает карта помех GPS

Откуда берутся данные

Самолёты передают своё положение, высоту и идентификатор через ADS-B (автоматическое зависимое наблюдение–вещание). Волонтёры собирают эти передачи, а adsb.lol публикует трек каждого самолёта за каждый день в виде истории globe.

Раз в день, примерно в 04:40 UTC, читаются треки предыдущего дня, и каждый самолёт учитывается в каждом шестиугольнике, который он пересёк. Положения от наземных приёмников (MLAT) пропускаются, так как в них нет значения точности. Точка трека без значения точности получает последнее значение этого самолёта.

Что такое NACp

Самолёты сообщают точность положения как категорию навигационной точности положения (NACp) от 0 до 11. Каждое значение — это граница ошибки положения с вероятностью 95%:

При исправном GPS самолёты обычно сообщают NACp 8 или выше. Здесь «затронутый» означает NACp 7 или ниже. Сообщения без NACp игнорируются.

Почему низкий NACp указывает на помехи

Из-за глушения приёмники теряют GPS или переходят на менее точные источники. Когда не связанные между собой самолёты в одном районе все сообщают о низкой точности, вероятная общая причина — помехи. Спуфинг можно пропустить: обманутый приёмник может сообщать точное, но неверное положение (см. ограничения).

Сетка шестиугольников

Шестиугольники с плоской вершиной строятся в проекции карты Web Mercator с радиусом 0,34° по долготе: около 38 км от центра до угла на экваторе и 22 км на 54° с. ш. (там около 45 км в поперечнике). Ближе к полюсам они покрывают меньшую площадь. Шестиугольник, в котором менее 3 самолётов, не отображается. Для названного места на странице региона нужно не менее 10 самолётов.

Для каждого шестиугольника, считая разные самолёты:

затронутая доля = 100 × затронутые ÷ (затронутые + незатронутые), с округлением до одного знака после запятой. Цвет определяется этим значением. Для красного также нужно не менее 2 затронутых самолётов, поэтому один неисправный приёмник может сделать шестиугольник жёлтым, но не красным: в шестиугольнике из 10 самолётов 1 затронутый даёт жёлтый, 2 — тоже жёлтый (10% — это не более 10%), а 3 и больше — красный.

• Зелёный: затронуто менее 3% самолётов.
• Жёлтый: от 3% до 10%.
• Красный: от 10% до 50%.
• Фиолетовый: более 50% и не менее 12 затронутых самолётов, вершина шкалы; тот же фиолетовый, что и в слое сглаживания. В итогах считается вместе с красным.

Для слоя полётов ниже 5000 футов пороги выше: жёлтый от 8%, красный более 20%. Лёгкие самолёты со старым оборудованием часто сообщают о низкой точности на малых высотах без всякой глушилки, поэтому в этом слое превышение должно быть более явным.

Шестиугольники с менее чем 3 самолётами не отображаются, поэтому пустой район означает недостаток данных, а не отсутствие помех. Шестиугольник с небольшим числом самолётов показан бледнее. Нажмите на него на карте, чтобы увидеть подсчёты.

Слои высоты

Карту можно ограничить самолётами в одном диапазоне барометрической высоты: ниже 5000 футов, от 5000 до 15 000 футов, от 15 000 до 30 000 футов или выше 30 000 футов. Каждый диапазон считается и окрашивается как вся карта, но только по самолётам этого диапазона, поэтому помехи, которые достигают низколетящих самолётов, но не тех, что на крейсерской высоте, видны как разница между слоями. Самолёт, сменивший диапазон, учитывается в каждом из них, поэтому сумма диапазонов не совпадает с подсчётом для всех высот; самолёты на земле или без высоты учитываются только там. Каждому диапазону нужно не менее 3 самолётов в шестиугольнике, поэтому над открытым морем нижний слой неравномерен. За дни, сохранённые до начала записи высот, показаны только все высоты.

Метка вероятной причины

При нажатии на шестиугольник с любым затронутым самолётом показывается вероятная причина. Это предположение на основе данных вокруг шестиугольника, а не измерение. Карта оценивает их в таком порядке:

• Фиксированные зоны. Глушение в зонах конфликтов — внутри фиксированных зон вокруг текущих конфликтов (в Центральной Европе только там, где не менее трети окружающих шестиугольников красные), и оборонительное глушение вокруг Москвы и Новосибирска. Названия конфликтов также распространяются: жёлтый или красный шестиугольник присоединяется к конфликту, когда не менее 3 из 6 его соседей жёлтые или красные и один уже отнесён к конфликту, на расстоянии до 4 колец (около 250 км) за пределами зоны.
• Испытания и учения на названных полигонах (Невада, Юта, юг Аризоны, Чайна-Лейк и Эдвардс, Уайт-Сэндс, Солсбери-Плейн и Спейдадам) и в шестиугольнике вокруг каждого, если рядом нет крупного города. Город имеет приоритет.
• Слои высоты читаются по шестиугольнику и его затронутым соседям в пределах двух шестиугольников, потому что в одном шестиугольнике редко бывает достаточно самолётов в воздухе. Только малые высоты означают помехи от злоумышленников (или горную местность в крупном горном массиве, вдали от городов); достижение больших высот означает мощный или удалённый источник. При отсутствии явной зависимости крупный город поблизости означает злоумышленников.
• Региональный фон. Обширное пятно жёлтых шестиугольников, близких к типичному уровню окружающего района (в пределах 5 шестиугольников, от 3% до 10% затронутых, не менее 30 самолётов в шестиугольнике и 300 в районе, ни один не выше 1,6 типичного уровня, и более 4 шестиугольников от зоны конфликта или оборонительной зоны), обозначается как повсеместно низкая точность, а всплывающее окно показывает типичный уровень. Эта проверка идёт после чтения высот «только малые», поэтому местный низковысотный источник всё равно виден. Пока не проверяется, стабилен ли уровень изо дня в день.
• Космическая погода на широте 60° или выше, вдали от городов.
• Самолёт и оборудование только для небольшого пятна (пять шестиугольников или меньше) с не более чем тремя затронутыми самолётами в каждом. Большее пятно без другого объяснения обозначается как «причина неясна».

Ограничения и ложные срабатывания

• Низкая точность — не доказательство глушения. NACp могут снижать неисправная авионика, отключённый приёмник или закрытая антенна.
• Узкая линия может быть одним самолётом. Самолёт, пролетевший через зону глушения, может продолжать сообщать о низкой точности, пока его системы не перезагрузят на земле. Страница не может отслеживать отдельный самолёт, поэтому ищет форму: цепочку из шести или более соединённых жёлтых шестиугольников, в каждом из которых один или два затронутых самолёта, в основном с зелёными шестиугольниками вокруг и без красных. Всплывающее окно шестиугольника отмечает это; цвета, проценты и причины не меняются.
• Спуфинг можно пропустить. Обманутый приёмник может сообщать точное, но неверное положение.
• Шестиугольники показывают самолёты, а не передатчики. Самолёты принимают сигналы за сотни километров; карта не может определить местонахождение источника, отличить глушение от спуфинга или сказать, кто несёт ответственность.
• Покрытие неравномерно. Районы с небольшим числом приёмников или полётов и самолёты без ADS-B отсутствуют.

Источники

Данные о самолётах: история globe с adsb.lol по лицензии Open Database License (ODbL). Базовая карта © MapTiler © участники OpenStreetMap. Метод следует тому, что популяризировал GPSJAM.