En transponder uten GPS
Eldre fly, en del militære og maskiner i områder der noen jammer GPS, sender ikke posisjon, eller de sender tull. Men transponderen deres svarer fortsatt. Bakkeradarene spør hele tiden hvert fly om identitet og høyde, transponderen svarer hver gang, og det svaret hører alle stasjonene i nærheten, ikke bare radaren som spurte.
Det er nok til å regne ut hvor flyet er. Metoden heter multilaterasjon, MLAT i kortform, og flygelederne har brukt den i flere tiår: på store flyplasser holder den øye med fly som takser mellom bygninger der radaren ser dårlig, og i fjelldaler tar den over for radarer som ikke ser forbi fjellkammene.
Fra tidsforskjell til posisjon
Et radiosignal går med lysets hastighet, omtrent 300 meter på en milliontedels sekund. Når et svar når stasjon A tre milliontedels sekund før det når stasjon B, er flyet omtrent 900 meter nærmere A enn B.
Det alene sier ikke hvor flyet er. Alle stedene med akkurat den forskjellen danner en kurve på kartet. Et annet stasjonspar gir en annen kurve, og flyet er der de krysser. Høyden trenger vi ikke regne ut, den oppgir flyet selv i svaret sitt. En fjerde stasjon er fortsatt den beste måten å oppdage at et kryssingspunkt ikke stemmer.
Det vanskeligste er klokkene. En stasjon på en balkong har ingen atomklokke, og klokkene til to stasjoner med kilometers avstand glir hele tiden fra hverandre. Løsningen flyr over hodet på oss. Hvert fly som melder sin egen posisjon, er en målestokk i bevegelse: vi vet hvor det var og når hver stasjon hørte det, og dermed hvor mye klokkene deres skiller seg fra hverandre i akkurat det øyeblikket. De tause flyene måles så mot de pratsomme.
Hvorfor nettverket betyr mer enn matematikken
En milliontedels sekund er 300 meter, så stasjonenes klokker må være enige ned til milliontedels sekunder, ellers blir feilen i tid rett og slett en feil i posisjon. Antenneposisjonene må også være nøyaktige.
Like viktig er geometrien. Når stasjonene står på rad, krysser kurvene hverandre i en spiss vinkel, og en bitte liten feil flytter krysningspunktet flere kilometer. Stasjoner rundt flyet gir et skarpt krysningspunkt. Så når MLAT ikke fungerer et sted, er grunnen som regel enkel: det er for få mottakere i nærheten. Om morgenen 1. oktober hadde fortsatt 59 av de 158 tilkoblede stasjonene ingen nabo som hørte de samme flyene.
Siden for stasjonsnettverket viser derfor hvor dagens stasjoner ville være nok, og gir råd på to måter: enten mangler det stasjoner, eller så er det nok av dem, og det mangler én på motsatt side.
Vi har også tenkt på at eiere kan skrive feil. En stasjon der antenneposisjonen ikke stemmer med virkeligheten, ville dra hvert krysningspunkt den er med på, skjevt. Den tas ut av beregningen, eieren får en e-post hvis vedkommende har konto hos oss, og stasjonen forblir tilkoblet, så vi ser med en gang når posisjonen er rettet, og slipper den inn igjen.
En ren linje midt i jammingen
Prøvedriften startet 7. september, den ordinære driften 14. september. På sporet tegner vi beregnede posisjoner som hule perler, så det alltid er tydelig hva flyet meldte selv, og hva vi har regnet ut.
13. september meldte en Airbus over Ungarn en posisjon som i løpet av fem minutter hoppet nesten fire hundre kilometer inn i Romania og tilbake. I de samme minuttene dannet over nitti posisjoner fra stasjonene våre en sammenhengende linje i vanlig marsjfart. På kartet vinner linjen i et slikt øyeblikk. Flyet hjelper til selv: det signaliserer når det ikke stoler på sin egen posisjon, og har stasjonene våre en fersk beregning i det øyeblikket, stoler kartet på stasjonene.
Farten behandler vi like forsiktig: en liten stund etter at et beregnet fly dukker opp igjen, står fartsfeltet tomt. Det er bedre enn det motsatte: en Cessna som flyr i rundt 150 km/t, ville ellers kommet tilbake fra et kort hull i dataene med farten til et jetfly.
Den første stasjonen i en region har ikke en defekt klokke. Den har bare ingen nabo ennå.