Como funcionam os aplicativos de rastreamento de voos: voluntários

Os aplicativos de rastreamento de voo, inicialmente populares entre os geeks da aviação, contam com alguns desses mesmos geeks para seus dados.

Como funcionam os aplicativos de rastreamento de voos: voluntários

Os desastres da aviação tendem a ganhar as manchetes, principalmente porque são muito raros e podem envolver muitas fatalidades. Estatisticamente, no entanto, voar ainda é uma das maneiras mais seguras de viajar , e essa não parece estar mudando . Na verdade, apesar do número de desastres fatais recentes de aviões, 2014 viu o menor número de acidentes de avião na era moderna .



Mas um fenômeno curioso surgiu recentemente na forma como esses desastres são relatados: assista a uma reportagem sobre um avião naufragado ou desaparecido e você provavelmente verá gráficos que mostram a localização de milhares de outros aviões no céu, fornecidos gratuitamente aplicativos de rastreamento de voos que já são populares entre companhias aéreas, aeroportos e geeks da aviação.

A primeira vez que notei a grande mídia usando aplicativos de rastreamento de voos foi depois que o voo MH17 da Malaysia Airlines foi abatido sobre a Ucrânia em julho de 2014. A BBC continuou mostrando uma imagem da Europa em que o continente parecia estar sendo invadido por insetos amarelos –Em todos os países, exceto a Ucrânia. Praticamente todos os aviões não estavam entrando no espaço aéreo ucraniano. No canto da imagem, notei o logotipo de uma empresa chamada Flightradar24.



Quando mudei para a CNN, vi um mapa azul, desta vez mostrando a rota de voo do MH17 desde sua origem, Amsterdã, até o local onde foi derrubado sobre a Ucrânia. Este mapa azul era de uma empresa chamada FlightAware.



Sempre que há um evento de interesse, como uma tempestade de neve que fecha Nova York ou um trágico acidente, definitivamente vemos um aumento no tráfego, diz Daniel Baker, um piloto e programador de computador que fundou o Texas. FlightAware em 2005. Além dos entusiastas da mídia e da aviação, a empresa de 30 pessoas conta com diversos aeroportos, fabricantes e transportadoras entre seus clientes, que a utilizam para prever atrasos, lidar com operações irregulares e analisar a eficiência das rotas.

À luz dos acidentes recentes, diz Baker, tem havido um grande interesse - e alguns requisitos regulamentares - de nossos clientes operadores de aeronaves em melhorar o rastreamento de voos. Parte do mesmo interesse se aplica aos consumidores, e o número de companhias aéreas comerciais e viajantes aéreos está aumentando a cada dia, assim como o número de pessoas com conexão à Internet.

Flightradar24 , que também oferece serviços gratuitos e empresariais, afirma ter visto um aumento de tráfego de 50 vezes após a queda do MH17. Nos dias que se seguiram, seus aplicativos gratuitos e pagos lideraram as paradas da App Store no Reino Unido, Alemanha e Holanda. Desde que se tornou uma empresa autônoma há dois anos e meio, ela começou como uma página popular em um site sueco de comparação de preços em 2006 - Flightradar24 cresceu para 12 funcionários e teve um aumento de pelo menos quatro vezes em cada métrica relevante, diz o CEO Fredrik Lindahl.



Daniel Baker, CEO da FlightAware

O crescente interesse no rastreamento de voos está relacionado em parte à falta de informações sobre tragédias aéreas, como o voo 4U9525 da Germanwings no mês passado nos Alpes franceses e a Malaysia Airlines MH370, supostamente perdida em algum lugar no Oceano Índico em março de 2014.

Após a queda do MH17, enquanto assistíamos à cobertura de notícias, um amigo fez uma pergunta simples: se um site pode mostrar a rota do voo e todos aqueles pequenos aviões amarelos em tempo real, como eles podem não saber onde o outro voo da Malaysia Airlines [ MH370] caiu? Quer dizer, posso perder meu iPhone e encontrá-lo com seu GPS.



Responder isso envolve entender um pouco sobre como funcionam os sites de rastreamento de voos, de onde eles obtêm seus dados e as limitações das tecnologias existentes. Também envolve apreciar o valor de uma abordagem relativamente nova que ambas as empresas estão correndo para expandir, um sistema de sensor global conhecido como ADS-B, ou transmissão automática de vigilância dependente. Transmitindo atualizações de dados de GPS de aeronaves em tempo real, está lentamente substituindo os sistemas de radar baseados em solo que têm sido usados ​​por décadas, tornando-se central não apenas para o rastreamento de voo, mas também para o futuro da segurança de voo.

E é hospedado, em parte, por milhares de entusiastas da aviação dedicados em todo o mundo.

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Como um aplicativo rastreia os aviões

FlightAware, diz Baker, ingere dados de mais de 100 fontes além do ADS-B, incluindo dos sistemas de controle de tráfego aéreo em mais de 50 países, dos sistemas de operações das companhias aéreas e diretamente das cabines de aviões por meio de datalink.

Uma captura de tela de Flightradar24 mostrando o espaço aéreo quase vazio na Ucrânia após a queda do MH17

Os dados que a FlightAware recebe primeiro para a maioria dos voos comerciais às vezes são entregues com um ano de antecedência por meio de programações publicadas pelas companhias aéreas. Esses dados geralmente permanecem inalterados até algumas horas antes do voo. Os pilotos ou operadores de controle de tráfego aéreo que controlam o espaço aéreo na rota de vôo enviarão novos dados com um plano de vôo que fornece detalhes específicos sobre a rota planejada, altitude e velocidade do avião. Mas é aí que os dados estáticos terminam e os dados em tempo real começam.

Quando a porta é fechada e o freio de mão é liberado pelos pilotos, a aeronave ou companhia aérea nos enviará uma mensagem de 'saída' que indica que foi empurrada para trás do portão, e sabemos que a partida é iminente, diz Baker da FlightAware. Assim que o peso é retirado do trem de pouso, muitas vezes recebemos uma mensagem 'off' das companhias aéreas ou da própria aeronave que indica que o avião está no ar ou um aviso de partida do controle de tráfego aéreo.

Uma vez em rota, FlightAware continua a obter atualizações de posição do avião por meio de instalações de radar em centros de controle de tráfego aéreo e via ADS-B, juntamente com atualizações contínuas sobre a rota do avião do controle de tráfego aéreo. Todas essas informações são então fundidas pelo software da FlightAware, que as usa para determinar o tempo estimado de chegada do avião e, em seguida, exibe os dados agregados para o voo em seu site e em seus aplicativos.

Detectamos a aterrissagem vendo o avião desacelerar abaixo da velocidade de vôo, recebendo uma mensagem de 'ligar' do avião ou recebendo um aviso de chegada do controle de tráfego aéreo. A partir daí, podemos ter cobertura de superfície para rastrear o taxiamento no solo e, eventualmente, receber a mensagem de 'entrada' da companhia aérea indicando que ela está estacionada com segurança no portão, diz Baker.

Agora, multiplique todas as etapas acima pelos milhares, ou um para cada avião no céu em todo o mundo a qualquer momento, e você começará a apreciar a quantidade de dados que os servidores e algoritmos de sites de rastreamento estão analisando segundo.

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Como funciona o ADS-B

Na vanguarda da tecnologia de rastreamento de voos está o ADS-B, que depende parcialmente de sensores operados por entidades comerciais e governamentais e, em parte, de receptores de teto e janela operados por milhares de entusiastas do rastreamento de voos em todo o mundo. Pense neles como os observadores de pássaros da era da aviação.

O ADS-B difere do radar porque não depende das ondas de rádio refletidas de antenas fixas terrestres para informar ao controle de tráfego aéreo onde um objeto está no céu. Em vez disso, funciona como o GPS de nossos telefones, permitindo que a aeronave determine sua própria posição a partir de um satélite acima. A aeronave então transmite sua localização e número de identificação junto com outros dados ADS-B de seu transponder ADS-B, que podem ser captados por qualquer pessoa com um receptor ADS-B - no solo ou no ar - dentro de 200 milhas. (Proprietários e operadores de aeronaves têm a opção de impedir que seus números de cauda sejam divulgados por meio de bancos de dados públicos, e voos militares normalmente são ocultados.)

Vigilância dependente automática - transmissão, ou ADS-B, depende de uma combinação de satélites e receptores para fornecer informações sobre a posição e velocidade dos aviões na área.Boeing

Os aviões têm uma vida útil de décadas e as atualizações podem ser extremamente caras.

O ADS-B oferece uma precisão que o radar não pode, diz Baker, e tem menos probabilidade de se degradar devido a condições atmosféricas adversas ou alcance. Para voos que rastreamos com radar do governo, a precisão é de cerca de 500 metros, diz Baker. Se estivermos usando ADS-B, é menos de 10 metros.

O ADS-B não está apenas ajudando a rastrear voos: também faz parte de um sistema que pode ajudar as companhias aéreas a voar em rotas mais diretas em velocidades e altitudes mais eficientes, dar aos pilotos uma melhor consciência das aeronaves próximas e trazer fluxos de tráfego cada vez mais seguros para o mundo céus lotados.

No momento, mais de 70% dos aviões na Europa e Austrália são equipados com transponders ADS-B; Em 2020, a FAA exigirá que todos os aviões que voam na maior parte do espaço aéreo dos EUA sejam equipados com transponders ADS-B como parte do um projeto de uma década chamado NextGen para atualizar o controle de tráfego aéreo.

A tecnologia foi implantada inicialmente para cobrir áreas sem cobertura de radar na parte sudoeste do Alasca. Com a implantação do sistema, os acidentes fatais no estado caíram 47%. No ano passado, a FAA concluiu a construção e implantação do mais de 630 novas estações de rádio no terreno —A linha de base para uma infraestrutura terrestre ADS-B nacional. No Golfo do México, a FAA fez parceria com empresas de petróleo e gás natural para instalar estações terrestres em plataformas flutuantes de petróleo.

Apesar das regulamentações da FAA - e do fato de que ADS-B é mais acessível para operadoras do que as comunicações por satélite existentes - o lançamento do sistema foi prejudicado por atrasos e estouros de orçamento , de acordo com um relatório do inspetor-geral ao Congresso no ano passado. A FAA gasta cerca de US $ 1 bilhão anualmente em NextGen, e o orçamento do presidente de 2016 pede para o dobro desse número.

Alguns proprietários de aeronaves também foram lento para adotar para NextGen. Os aviões têm vida útil de décadas e as atualizações podem ser extremamente caras, diz Baker. Para um Cessna 172 de quatro assentos, uma atualização de $ 5K para 15K não é incomum - para aviões de passageiros, centenas de milhares ou potencialmente mais de um milhão em alguns casos.

FlightAware distribui instruções para construir um receptor ADS-B de código aberto.

Voos curiosos

Os entusiastas do rastreamento de voos usam painéis de mensagens e outros sites para compartilhar dados de voos interessantes. Entre os voos mais interessantes encontrados nas páginas do Reddit para FlightAware e Flightradar24:

Outra preocupação: O sistema como imaginado atualmente é não equipado para lidar com o influxo de veículos aéreos não tripulados previsão para o céu dos EUA nos próximos anos. Algumas empresas estão fabricando transponders ADS-B para drones, além do Google, que espera desenvolver sua própria frota de entrega de drones e também está desenvolvendo um transponder UAV .

Para fazer melhorias em seus próprios serviços, tanto a FlightAware quanto a Flightradar24 não estão esperando que governos ou entidades comerciais desenvolvam o sistema ADS-B. Eles estão contando, em vez disso, com a rede global de amadores que construíram grande parte do sistema terrestre até agora, usando receptores de baixa potência do tamanho de uma lata de refrigerante que normalmente custam de $ 400 a altos milhares de dólares.

Atualmente, a FlightAware obtém seus próprios dados ADS-B de mais de 2.600 entusiastas da aviação que alimentam seus dados ADS-B em seu banco de dados, em troca de seus serviços premium. Ele também projeta e constrói seus próprios receptores ; a cada mês, ele distribui entre 75 e 100 deles sem custo para sites que atualmente têm cobertura limitada ou nenhuma cobertura ADS-B. Ele também fornece instruções sobre como construir seu próprio receptor usando um Raspberry Pi , e mantém um Entre os melhores destacando os usuários que viram mais aviões nos últimos 30 dias.

Flightradar24 usa um modelo semelhante para coletar dados ADS-B, dos quais agora depende quase exclusivamente para voos fora dos EUA. Lindahl diz que a empresa envia 50 aos seus apoiadores todas as semanas, especialmente em lugares onde a cobertura é atualmente mínima, e construiu a maior rede mundial de receptores ADS-B, com mais de 6.000 . Juntos, os sistemas ADS-B das duas empresas abrangem 90 países em todo o mundo, com mais de 125.000 milhas quadradas de cobertura, ou cerca de 80% da massa terrestre do mundo.

Embora o receptor ADS-B possa transmitir dados livremente para qualquer banco de dados, dependendo de como sua operadora configura seu software, as empresas adotaram abordagens diferentes aqui: FlightAware fez seu protocolo e software ADS-B Código aberto e ofertas uma API , mas entusiastas de ADS-B notei que Flightradar24 tende a manter os dados coletados por meio de seu software dentro de sua própria rede. Baker discorda dessa abordagem. Em geral, achamos que é bom para a indústria disponibilizar os dados prontamente e cooperar na indústria, diz ele. Todos ganham com nosso modelo.

Como um avião desapareceu dos rastreadores de vôo

Dada a natureza precisa do ADS-B, faço a Baker a pergunta do meu amigo: Se eu posso rastrear meu iPhone perdido com GPS, por que não podemos encontrar rapidamente um avião perdido - especialmente um equipado com um transponder ADS-B?

Ele já ouviu muito essa pergunta. Em terras povoadas, é muito fácil com radar, mas a maior parte da Terra é água e grande parte da Terra não é habitada. Embora os aviões novos tenham GPS e os aviões mais antigos tenham incontáveis ​​sistemas de navegação, só porque sabem onde estão, não significa que as pessoas em terra saibam.

A única maneira de os aviões transmitirem seus dados GPS é por meio de uma rede de receptores ADS-B dedicados no solo, no oceano ou em aeronaves próximas. Infelizmente, o GPS é apenas de mão única, diz Baker, que observa que um smartphone pode derivar sua localização usando satélites GPS, mas os satélites GPS não recebem realmente nenhuma informação do telefone. (Quando um telefone perdido transmite sua localização de volta para um aplicativo, ele está contando com redes celulares ou Wi-Fi para enviar essas informações.)

Última transmissão ADS-B do MH370 de acordo com Flightradar24Imagem: Flightradar24

A área onde MH370 desapareceu é coberta por receptores ADS-B, e o última leitura ADS-B de MH370 enquanto voava de Kuala Lumpur a Pequim era cerca de 40 minutos após a decolagem, cruzando a 35.000 pés a 471 nós.

Nesse ponto, escreve o analista de aviação David Cenciotti , o Boeing 777 se desintegrou no ar ou mergulhou mais de 5.000 pés em 30 segundos, um mergulho íngreme de 10.000 pés por minuto que poderia trazê-lo abaixo de 30.000 pés, onde a cobertura ADS-B pode não funcionar. Ou, diz ele, o transponder ADS-B a bordo da aeronave foi desligado ou falhou. (A partir de então, a única evidência do destino do avião é um punhado de trocas eletrônicas simples entre o avião e um satélite .)

A vigilância ADS-B sobre o Mar da China Meridional está melhorando, graças aos sistemas ADS-B que foram recentemente instalados por Cingapura, Vietnã e Indonésia. Mas a maioria dos oceanos do mundo permanece fora da cobertura ADS-B. Flightradar24 está fazendo experiências com receptores de baixo custo acoplados a bóias e, eventualmente, talvez, com balões de grande altitude e pequenos satélites. Baker, da FlightAware, diz que sua empresa também está trabalhando duro para aumentar sua rede de receptores ADS-B de crowdsourcing para mais de 5.000 no próximo ano.

Outra razão pela qual é difícil rastrear voos perdidos é que a grande maioria dos aviões ainda não tem transponders ADS-B. O prazo de 2020 da FAA para que as operadoras instalem o ADS-B, junto com o número crescente de voluntários na rede de receptores ADS-B, significa que sites de rastreamento de voos como o FlightAware ficarão mais abrangentes e precisos com o passar do tempo.

Enquanto caminhava do meu carro para o terminal, lembro-me de ter pensado: ‘Ok, eu fiz a parte difícil, agora vocês me levam para a França’.

Além de um aplicativo premium, o site com anúncios e o aplicativo gratuito da FlightAware atraem 9 milhões de usuários por mês e geram milhões em receita de publicidade a cada ano, diz ele. A empresa também oferece uma dezena de serviços comerciais pagos para aeroportos e transportadoras. Flightradar24 depende amplamente da receita de anúncios de seu site e aplicativo gratuito e de downloads de seu aplicativo pago, que alcançou o topo das paradas da App Store da Apple em 118 países e se tornou o principal gerador de receita da empresa, diz Lindahl.

Embora a popularidade dos serviços de rastreamento de voos cresça, seu crescimento contínuo pode depender da descoberta de novos fluxos de receita. Temos muitos serviços diferentes, por isso alcançamos um público amplo, diz Baker. Todos os envolvidos remotamente em aviação ou viagens - consumidores, pilotos, despachantes, proprietários de aviões, serviços de automóveis, empresas de manutenção - são clientes em potencial.

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Apesar da atenção predominante aos desastres aéreos que os rastreadores de vôo podem trazer, Baker me lembra que voar é a forma mais segura de transporte e observa que a FlightAware rastreia dezenas de milhões de chegadas seguras todos os anos.

Os viajantes e seus familiares devem estar muito mais preocupados com o trajeto de ida e volta para o aeroporto do que com o voo em si. Na semana passada, dirigi até o aeroporto sob chuva torrencial e pouca visibilidade durante a hora do rush - foi realmente uma experiência angustiante. Enquanto caminhava do meu carro até o terminal para embarcar em um Air France 777 para um voo noturno para Paris, lembro-me de ter pensado: ‘Ok, eu fiz a parte mais difícil, agora vocês me levam para a França.’

Deixando de lado a precisão tecnológica, Baker recomenda aos usuários que não se preocupem se o avião que estão rastreando desaparecer repentinamente de seu rastreador de voos favorito. Assim como qualquer software, pode haver falhas, ele diz, então eu não tiraria nenhuma conclusão se você vir um avião desaparecer ou apontar brevemente para a direção errada.