Projekt FLARM-Radar

Radar basiert auf der Reflektion von elektromagnetischen Wellen an elektrisch leitenden Bauteilen. Segelflieger - hauptsächlich bestehend aus Verbundmaterialien - sind für klassische Radar-Systeme praktisch nicht sichtbar. Flarm- oder Transpondersysteme können an dieser Tatsache zwar nichts ändern, aber sie machen die Flugzeuge mit technischen Hilfsmitteln sichtbar. Hier setzt die Idee des Flarm-Radars an: Es müsste möglich sein, basierend auf solch weitverbreiteten Geräten eine Radar-ähnliche Funktionalität zu erreichen. Wenn man eine solche Installation ortsfest am Boden einrichtet, dann kann man sich jederzeit ein aktuelles Bild der Situation im nahen Luftraum machen. Auch müsste es möglich sein, die Starts und Landungen aus den Bewegungsdaten abzuleiten. - Mit der Vision, die Starts und Landungen künftig mit einer Flarm-Bodenstation automatisch zu erfassen haben wir im Frühling 2012 mit der Arbeit begonnen.

Wir hatten uns eine Saison vorgenommen, um Erfahrungen zu sammeln und abzuschätzen, ob unsere Ideen nur Illusionen waren, oder sich das wirklich realisieren lässt. Über unergründliche Pfade sickerten die Informationen durchs Internet und bereits während der Versuchsphase in Schänis entstanden in Frankreich (Chambery) und Australien (Melbourne) zwei weitere Installationen. Es wurde langsam klar, dass sich viele Leute für dieses Thema interessieren. Im Rahmen der ersten Installationen mussten viele verschiedene Probleme gelöst werden und es zeigte sich, dass viel Arbeit zwischen einem funktionierenden Prototypen und dem fertigen Produkt für Endbenutzer liegt.

Die Funktionsweise der Software basiert darauf, dass die Daten aus einem handelsüblichen Flarm und mittels Streaming auf einem Server in Echtzeit analysiert werden. Für die Auswertung der Daten ist die Rechenleistung eines gängigen Computers bereits ausreichend. Momentan steht ein öffentlicher Server unter http://www.flarmradar.ch/radar kostenlos zur Verfügung. Wer die Daten nicht publizieren möchte, kann die Software in der eigenen Infrastruktur installieren, momentan ist die dazu notwendige Dokumentation aber noch nicht geschrieben.

Kontinuierliche Weiterentwicklung

Obwohl das Projekt noch lange nicht abgeschlossen ist, sind zentale Funktionen bereits soweit umgesetzt, dass eine Installation einen wirklichen Mehrwert bietet. Aktuell sind die folgenden Funktionen über einen normalen Webbrowser abrufbar:

• Radar-Screen

Stellt alle alle Flugzeuge im Empfangsbereich als Flugzeugsymbols auf einer Google Maps dar. Ohne weitere Konfiguration wird als Mittelpunkt der Karte automatisch die von der Bodenstation empfangene GPS-Position gewählt. Die Farbe der dargestellten Flugzeugpicogramme ändert sich höhenabhängig, damit die Situation visuell gut erfasst werden kann. Zusätzliche werden von allen Flugzeugen im Empfangsbereich aktuelle Informationen über Flughöhe, Steigrate, Geschwindigkeit über Grund und Flugrichtung dargestellt.

• Start- und Landeliste

Start- und Landezeiten werden vom Server aus dem Datenstrom extrahiert und gemeinsam mit der Flarm-ID oder dem Flugzeugkennzeichen (falls bekannt) tabellarisch dargestellt. Über ein Datumsfeld lassen sich auch historische Start- und Landezeiten abrufen. Aktuell wird die Situation im Luftraum in einem normalen Webbrowser dargestellt. Starts und Landungen werden aus dem Datenstrom detektiert und in einem Logbuch speichert. Das Logbuch ist ebenfalls über den Browser zu bedienen. Zusätzlich können diese Daten über eine Schnittstelle von anderen Programmen gelesen und verarbeitet werden.

• Offene Schnittstelle

Um die serverseitig gesammelten und dargestellten Start- und Landeinformationen auch bestehenden Programmen (z.B. zur Gebührenabrechnung) zur Verfügung zu stellen, steht eine offene REST-Schnittstelle zur Verfügung. Damit lassen sich die Daten auch automatisch verarbeiten

Die Software wird laufend verfeinert und weiter entwickelt. So konnte als Prototyp bereits einmal ein ADS-B Empfänger Daten an den Server liefern. Wenn diese Funktion realisiert wird, dann erweitern sich die Anwendungsmöglichkeiten des Projektes auch in Richtung Motorflug. Für die Zukunft sind auch Erweiterungen der Export-Funktionen (z.B. als Excel). Auch soll es möglich werden, die Abstrahl-Charakteristiken der Flarm-Antennen in den Flugzeugen vom Boden aus zu messen um so mögliche Mängel beim Einbau zu erkennen.

Opensource und offene Schnittstellen

Ganz bewusst wurde die Software seit dem Projektstart als Opensource-Projekt (siehe Infobox 'Opensource') entwickelt. Da jeder Verein anders organisiert ist, wurde darauf verzichtet, eine weitere Verwaltungssoftware für Abrechnung zu schreiben. Vielmehr sollte es ein einfach handhabbares Produkt werden, das eine einfache Integration mit bestehenden Programmen ermöglicht. Dazu sind offene und verständliche Schnittstellen notwendig. Nicht zuletzt sollte der offengelegte Quellcode auch Interessenten anregen, ihre eigenen Ideen auf dieser Plattform umzusetzen.

Wer eine eigene Bodenstation aufbauen möchte, der findet viele Informationen und eine Anleitung dafür unter http://www.flarmradar.ch. Die benötigten Teile sind Massenprodukte und können von verschiedenen Quellen über das Internet bezogen werden. Wer gerne am Projekt mitarbeiten möchte oder eine eigene Bodenstation bauen möchte, ist herzlich eingeladen, sich unter info@… zu melden. Bei genügend Interessenten können wir eine Kleinserie für das benötigte Datenkabel oder eine Sammelbestellung für die einzelnen Komponenten durchführen.

Datenschutz?!?

Mit den Enthüllungen zu den Überwachungsaktivitäten durch verschiedene Organisationen sind auch im Zusammenhang mit diesem Projekt Fragen aufgetaucht. Der öffentliche Server wäre ja eigentlich geeignetes Instrument um Daten zu sammeln. Die Software ist aber so programmiert, dass die gesendeten Daten nur analysiert werden, um die Luftraum-Situation darzustellen und bestimmte Ereignisse wie Start oder Landung daraus abzuleiten. Eine Speicherung des Datenstromes (z.B. um Luftraumverletzungen nachzuweisen) findet nicht statt.

Infobox Opensource - Was ist Open Source?

Die Zerlegung des Begriffs gibt Aufschluss: „Open“, zu Deutsch: „offen“ „Source“ ist eine Abkürzung für “Source Code” und ist der für den Menschen lesbare Programmiercode einer Software. Open Source bedeutet demnach die Offenlegung des Programmiercodes. Diese Tatsache erlaubt es Entwicklern mit entsprechenden Kenntnissen in den Programmiersprachen, die Software nach Belieben zu modifizieren, weiterzuentwickeln und in bestehende Systeme zu integrieren.