Transponder brez GPS
Starejša letala, nekatera vojaška in letala, ki letijo skozi območja z motenim GPS, položaja ne pošiljajo ali pošiljajo nesmisle. Njihov transponder pa vseeno odgovarja. Zemeljski radarji vsako letalo nenehno sprašujejo po identiteti in višini, transponder vsakič odgovori, in vsak odgovor slišijo vse postaje naokoli, ne le radar, ki je vprašal.
To zadošča, da izračunamo, kje je letalo. Metoda se imenuje multilateracija, na kratko MLAT, in kontrola zračnega prometa jo uporablja že desetletja: na velikih letališčih spremlja letala, ki vozijo med stavbami, kjer radar slabo vidi, v gorskih dolinah pa nadomešča radarje, ki ne vidijo čez grebene.
Od časovne razlike do položaja
Radijski signal potuje s svetlobno hitrostjo, približno 300 metrov v milijoninki sekunde. Če odgovor prispe do postaje A tri milijoninke sekunde prej kot do postaje B, je letalo približno 900 metrov bližje A kot B.
Samo to še ne pove, kje je. Vsa mesta s točno takšno razliko tvorijo na zemljevidu krivuljo. Drugi par postaj da drugo krivuljo, in letalo je tam, kjer se sekata. Višine ni treba računati: letalo jo sporoči v lastnem odgovoru. Četrta postaja je še vedno najboljši način, da odkrijemo presečišče, ki je napačno.
Težava so ure. Postaja na balkonu nima atomske ure, in uri dveh postaj, oddaljenih več kilometrov, se ves čas razhajata. Rešitev leti nad nami. Vsako letalo, ki svoj položaj sporoča, je premikajoča se referenca: vemo, kje je bilo in kdaj ga je slišala vsaka postaja, zato vemo, koliko se ure postaj v tistem trenutku razlikujejo. Letala, ki molčijo, nato izmerimo glede na zgovorna.
Zakaj je omrežje pomembnejše od matematike
Milijoninka sekunde je 300 metrov, zato se morajo ure postaj ujemati na milijoninke sekunde natančno, sicer se napaka v času neposredno spremeni v napako v položaju. Tudi položaji anten morajo biti točni.
Prav tako pomembna je geometrija. Ko postaje stojijo v vrsti, se krivulje sekajo pod ostrim kotom in drobna napaka premakne presečišče za kilometre. Postaje, ki letalo obkrožajo, dajo jasno presečišče. Kjer MLAT ne deluje, je razlog zato navadno preprost: v bližini je premalo sprejemnikov. 1. oktobra zjutraj 59 od 158 sodelujočih postaj še ni imelo soseda, ki bi slišal isto letalo.
Stran omrežja postaj zato kaže, kje bi današnje postaje zadostovale, in daje dve različni vrsti nasvetov: bodisi manjka več postaj bodisi jih je dovolj in ena manjka na nasprotni strani.
Pomislili smo tudi na lastnike, ki se zatipkajo. Postaja, katere položaj antene se ne ujema z resničnim, bi vlekla vsako presečišče, pri katerem sodeluje. Iz izračuna jo izločimo, njen lastnik dobi e-pošto, če ima pri nas račun, in ostane povezana, tako da v trenutku vemo, kdaj je položaj popravljen, in jo spet vključimo.
Čista črta skozi motnje
Poskusno delovanje se je začelo 7. septembra, redno 14. septembra. Na sledi leta so izračunani položaji narisani kot votle kroglice, tako da lahko vedno ločite, kaj je letalo sporočilo samo in kaj smo izračunali mi.
13. septembra je Airbus nad Madžarsko sporočal položaj, ki je v petih minutah skočil skoraj štiristo kilometrov v Romunijo in nazaj. V istih minutah je več kot devetdeset položajev z naših postaj tvorilo neprekinjeno črto pri običajni potovalni hitrosti. Na zemljevidu v takem trenutku zmaga črta. Letalo celo pomaga: sporoči, kdaj svojemu položaju ne zaupa, in če imajo naše postaje v tistem trenutku svežo določitev, zemljevid verjame postajam.
Enako skrbno ravnamo s hitrostjo: še nekaj časa po tem, ko se izračunano letalo spet pojavi, ostane njegova hitrost prazna. To je boljše od alternative: Cessna, ki potuje s približno 150 km/h, bi se sicer po kratki vrzeli v podatkih vrnila s hitrostjo reaktivca.
Prva postaja v regiji nima pokvarjene ure. Le soseda še nima.