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Flugzeuge via ADS-B tracken mit SDRangel und RTL2832U-Stick
Viele von uns kennen die Webseiten, auf denen man live den Flugverkehr beobachten kann. Das sind Karten, auf denen angezeigt wird, welche Flugzeuge sich gerade bewegen. Allein das reine Betrachten übt eine große Faszination aus. Egal auf welcher Zoomstufe man ist, überall gibt es etwas zu entdecken. Global etwa, wo befinden sich gerade die Flugrouten zwischen den Ländern oder Kontinenten. Man erkennt spielerisch die Ballungsräume der Menschheit, wo zieht es die Menschen hin. Oder man zoomt auf seinen eigenen Aufenthaltsort. Dort kann man dann mit dem „echten Himmel“ abgleichen, welche Flugzeuge sich gerade über einem befinden. Oder die Einzelansicht der Flugzeuge fasiziert mich. Wie schnell fliegt es, wie hoch ist es? Auch die Metadaten: Startflughafen, Ziel und Airline sind spannende Informationen, die ich mir gerne ansehe.
Wie spannend wäre das, wenn man das nicht nur über globale Webseiten sehen könnte? Ich möchte herausfinden, ob ich vielleicht mit einfachen Mitteln in der Lage bin, die Flugzeugdaten zu erhalten. Die erfreuliche Antwort vorneweg: Das geht tatsächlich, ist nicht kompliziert und die Hardware hierzu ist bezahlbar. Vielleicht habt ihr sie sogar schon zuhause!
Technischer Hintergrund: Was ist ADS-B?
ADS-B steht für Automatic Dependent Surveillance – Broadcast und ist ein modernes Überwachungsverfahren in der Luftfahrt. „Automatic“ bedeutet, dass die Aussendung ohne Eingriff des Piloten erfolgt, „Dependent“, dass das System auf bordeigene Navigationsdaten (meist GPS) angewiesen ist, und „Broadcast“, dass die Informationen ungezielt an alle Empfänger im Empfangsbereich gesendet werden.
Ein mit ADS-B ausgestattetes Luftfahrzeug überträgt in regelmäßigen Abständen unter anderem seine Position, Höhe, Geschwindigkeit, Flugrichtung und eine Kennung. Diese Daten werden typischerweise auf 1090 MHz ausgesendet und können sowohl von Flugsicherungsstellen als auch von anderen Flugzeugen und zivilen Empfängern am Boden empfangen werden.
Warum sind ADS-B-Signale unverschlüsselt?
ADS-B ist bewusst als offenes, unverschlüsseltes Broadcast-System konzipiert. Der Hauptgrund dafür liegt in der Flugsicherheit:
Alle relevanten Teilnehmer – Bodenstationen, andere Flugzeuge, Kollisionswarnsysteme (TCAS), aber auch mobile oder kostengünstige Empfänger – müssen die Signale ohne vorherige Authentifizierung empfangen können. Eine Verschlüsselung würde zusätzliche Infrastruktur, Schlüsselverwaltung und Latenz erfordern und damit die Zuverlässigkeit und Interoperabilität des Systems beeinträchtigen.
Dieses offene Design ist kein Versehen, sondern ein zentraler Bestandteil des Konzepts. ADS-B soll klassische Radarsysteme ergänzen oder teilweise ersetzen und dabei weltweit einheitlich funktionieren – unabhängig von Hersteller, Staat oder Betreiber. Dass die Signale auch von Privatpersonen mit einfacher Hardware empfangen werden können, ist eine direkte Folge dieser Offenheit.
Seit wann gibt es ADS-B?
Die Grundlagen von ADS-B wurden bereits in den 1990er-Jahren entwickelt. Erste praktische Einführungen erfolgten Anfang der 2000er-Jahre, zunächst ergänzend zu Sekundärradar und Mode-S-Transpondern.
Verbindliche Vorschriften kamen jedoch deutlich später:
- USA: ADS-B-Out-Pflicht seit 1. Januar 2020
- Europa: schrittweise Einführung, weitgehend verpflichtend für IFR-Verkehr und größere Luftfahrzeuge seit den späten 2010er-Jahren
- weltweit: ICAO empfiehlt ADS-B als Standardüberwachungssystem, nationale Umsetzungen variieren
Welche Flugzeuge müssen ADS-B senden – und welche nicht?
Zur Aussendung von ADS-B-Signalen („ADS-B Out“) verpflichtet sind in der Regel:
- Verkehrsflugzeuge (Airliner)
- Gewerbliche Luftfahrzeuge
- IFR-Flüge in kontrolliertem Luftraum
- Flugzeuge oberhalb bestimmter Lufträume und Höhen
Nicht oder nur eingeschränkt verpflichtet sind dagegen:
- Militärische und staatliche Luftfahrzeuge
- Segelflugzeuge, Ballone, Ultraleichtflugzeuge
- ältere allgemeine Luftfahrt (GA) ohne Nachrüstpflicht
- Luftfahrzeuge in unkontrolliertem Luftraum (abhängig vom Land)
Vorbereitung: Die Hardware besorgen
Was man braucht, ist eine USB-Antenne. Es gibt von der Firma Realtek einen Chip, der sich RTL2832U nennt. Das ist im Wesentlichen ein Analog-Digital-Wandler, mit dem man das Antennensignal aufnehmen und am PC verarbeiten kannt. Das nennt sich dann SDR (Software Defined Radio). Also, besorgt euch so einen Stick. Es gibt mehrere Hersteller aber einer sticht in der Szene heraus, weil er wohl sehr weit verbreitet ist. Ich habe einen anderen bestellt, der ebenfalls gut funktioniert. Hauptsache er erhält den richtigen Chip RTL2832U – um den geht es.
Ich hatte in meiner Wühlkiste noch einen alten DVB-T-Stick für den Laptop. Der ist mehr als 10 Jahre alt, enhält aber den besagten Chip.
Schritt 0: Treiber installieren mit Zadig
Es klingt etwas merkwürdig, aber unter Windows 11 wurde der Chip nicht erkannt. Wie bereits zur wilden Zeit von Windows XP muss man sich „irgendwo“ einen Treiber besorgen und diesen installieren. Ich bin auf die Software Zadig gestoßen, die mir für den USB-Stick einen allgemeinen Treiber installiert hat. Ich fand diese Aktion etwas shady, aber was soll ich sagen? – es hat funktioniert. Also, installiert den Treiber, falls der Stick nicht erkannt wird.
Schritt 1: Die Software SDRangel
Aus der großartigen Open Source-Community ist eine Software namens SDRangel hervorgegangen. Diese lässt sich unter Windows und Linux installieren und verwenden. Mit ihr kann man diesen Chip sehr ausführlich verwenden, denn sie stellt verschiedene Dekodierer zur Verfügung. Man kann auch Digitalradio dekodieren und viele anderen Dinge, mit denen ich mich nicht auskenne. Wer hier Lust hat, sich mal richtig nach Herzenslust auszutoben, dessen Herz wird höher schlagen!
Schritt 2: ADS-B empfangen mit SDRangel
Für den Empfang der Signale holt man sich zunächst einen Receiver Rx ins Programm. Oben auf das entsprechendes Symbol klicken und nach RTLSDR in der Liste suchen. Taucht dein Empfänger hier nicht auf? Dann nochmal unter Schritt 0 nachsehen, ob der Treiber installiert wurde.
Ist der richtige Receiver ausgewählt, kann jetzt der Empfang konfiguriert werden. Hierzu müssen folgende Werte eingestellt werden:
- Frequenz: 1.090.000 Hz
- Samplerate: 2.400.000 S/s
- Verstärkung: automatisch (AGC)
Über den kleinen Button, auf den der Pfeil im Screenshot zeigt, kann der Demodulator eingefügt werden. Es erscheint eine lange Liste, aus der man den richtigen Demodulator auswählen darf. Wir wählen ADS-B.
Um das Fenster noch ein bisschen aufzuräumen, können wir in der oberen Leiste noch die Ansicht anpassen. Für mich hat die Spaltenansicht ganz gut gepasst.
Die Vorbereitungen sind damit auch schon abgeschlossen. Durch klicken auf den Play-Button oben links können wir starten.
Schritt 3: Flugzeuge orten und Antennenposition varrieren
Mit etwas Glück sieht man jetzt schon die ersten Ergebnisse. Je nach Fluglage um euren Standort herum, füllt sich die Liste der Flugzeuge sofort oder nach ein paar Minuten. Die Fenster lassen sich nun natürlich noch ein bisschen verschieben und den persönlichen Wünschen anpassen. Über die kleinen Button oberhalb der Tabelle lässt sich das Verhalten auf der Karte steuern.
Sollte nach einiger Zeit weiterhin nichts kommen, obwohl auf einschlägigen Radarseiten zu sehen ist, dass Flugzeuge in unmittelbarer Nähe vorbeifliegen, muss noch etwas optimiert werden. Am häufigsten liegt es wohl an der Antenne bzw. deren Position. Verschiebt sie so gut es geht an ein Fenster, das freien Blick auf den Himmel hat. Die Antenne muss zwingend stehend (also vertikal ausgerichtet) sein, da die Signale polarisiert sind. Weiterhin kann man am Schwellwert (Threshold) oben rechts noch etwas verstellen.
Schritt 4: Was kann man sonst noch machen?
Es gibt Schnittstellen des Programms. Wer also Lust hat, seine gefundenen Flugzeuge an einen Dienst zu melden, hat hier die Möglichkeit dazu.
Außerdem gibt es eine ganz coole 3D-Ansicht. Oben in der Leiste müsst ihr dort auf „Add Feature“ klicken und die Map hinzufügen. Dort erhält man eine 2D-Karte von OpenStreetMap, und auch eine 3D-Karte, über die man auch die Höheninformation der Flugzeuge live verarbeitet sieht. Das ist ein richtig nices Feature!
Ausblick: Was kann man noch machen mit SDRangel?
Natürlich lassen sich jetzt noch viele weitere Signale empfangen und demodulieren. Ich habe beispielsweise Digitalradio empfangen. Hier muss man die Frequenz wieder anpassen und einen anderen Demodulator auswählen. Unter Preferences -> Configurations sind auch schon manche Dinge vorgefertigt. Für DAB gibt es bei mir beispielsweise schon eine fertige Ansicht. Man muss „nur noch“ in der rechten Spalte die „Channel“ durchgehen, und schon füllt sich die Liste der Programme.
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