干渉観測所:方法の説明
バージョン kshana-observatory/adsb/v1、kshana-interference-map/adsb/v2 を基盤としています。助言のみ:これは過去の日に公表された位置報告がどのように見えたかの記述であり、いかなる受信機の測定、予報、干渉の確認、またはその原因の特定でもありません。
観測所が公開するもの#
UTC の日と地域ごとに一つの成果物で、一つのオープンな航空機位置アーカイブから作られます。固定の 0.5 度の緯度経度グリッドの各セルは、三つの状態のいずれかにあります:
| 状態 | 意味 |
|---|---|
degraded |
そのセルでサンプルした航空機のうち、高い割合がその日に低い航法精度を報告しており、その日の背景を明らかに上回っている。 |
not_degraded |
十分な数の航空機をサンプルしており、その割合は規則を満たさなかった。 |
not_observed |
データからは判断できなかった。これは「クリア」ではありません。公表されるこのようなセルにはそれぞれ、データ上の理由として insufficient_sample、no_day_background、day_wide_effect のいずれかが付きます。項目がまったくないセルは、5 機未満の個別の航空機にしか見られておらず、公開を見送ります。 |
それ以外は何も公開しません:原因も、行為者も、航空機ごとの記録もありません。理由が述べるのは、その日のデータが十分だったかどうかであり、精度が低かった理由では決してありません。
一日につき三つのファイル(kshana interference-map daily):
observatory-adsb-<dataset>-<day>.geojson:セル、schemakshana-observatory-day/1、方法とその事前登録したパラメーター、ライセンスと帰属表示、公開の規則、そして注意書き。observatory-adsb-<dataset>-<day>.png:同じセルを画像にしたもの(劣化、劣化なし、未観測は斜線;空のセルは観測されていない)。ファイル内のテキストチャンクが注意書きとライセンスを繰り返します。observatory-adsb-<dataset>-<day>.incidents.json:schemakshana-incident-report/1。接している劣化したセル(斜めを含む)は、外接ボックスとそのセルを持つ一つのインシデントを形成します。causeは固定のテキストnot attributedです。このファイルは、報告、確認、通知のサイクル(NOTAM で終わる航空の報告サイクル)への入力であり、確認ではなく、NOTAM でもありません。
および .manifest.json。これには、三つのファイルのバイト数と SHA-256、方法の ID、入力のカウンター(読み取った行と除外した行)、データセットのブロックが含まれ、成果物を検査し再現できます。
公開の規則(コマンドが強制)#
- 少なくとも 24 時間の遅延。ある日の成果物は、その UTC の日の終わりに
--delay-hoursを加えた時刻より前には公開されません(24 以上;それより小さい値は拒否されます)。コマンドは、まだ公開できない日を拒否し、最も早い時刻を示します。短縮するスイッチはありません。 - 粗いセル。 0.5 未満の
--cell-degは拒否されます。 - 抑制。5 機未満の個別の航空機にしか見られていないセルは公開されません。5 未満のカウントは、基本の方法と同じく
null(ゼロを含む)です。 - 帰属なし。状態と理由の語彙には原因がなく、テストがそれを検証しています。
- 出典。adsb.lol(ODbL 1.0)のみ、またはユーザー自身のライセンスを持つデータセットのみ。OpenSky Network のデータは拒否されます(そのライセンスは、商用利用や、派生したマップの再配布を許可していないため)。ADS-B と AIS は決して組み合わせません。
- 成果物のライセンス。adsb.lol から作ったセルごとの ADS-B ファイルは派生データベースであり、ファイル内に ODbL 1.0 と adsb.lol の帰属表示を持ちます。Kshana のコードは AGPL-3.0 のままです。
観測量と基本の方法#
ADS-B の航空機は、自身の GNSS 位置がどれだけ正確だと考えているかを報告します:NACp(Navigation Accuracy Category for Position、10 NM から 3 m 未満までの 95 % の水平方向の限界)と NIC(Navigation Integrity Category、包含半径)です。基本の方法(kshana-interference-map/adsb/v2、docs/INTERFERENCE-MAP.md)は、セルと日ごとに、セル内の報告の大半が低い精度だった個別の航空機の割合を数え、次のガードを置きます:高度 5,000 ft より上のみ;航空機は、同じ日に他の場所で良好な精度を報告した場合にのみ数える(機器のベースライン);セルの割合は、その日のセルの割合の中央値を一定の余裕をもって上回らなければならない;中央値自体が高い日は交絡ありと印を付け、劣化と宣言するセルはなし。パラメーターは、データを調べる前に、フィールドの定義とプライバシー規則から固定したものであり、すべての出力ファイルに書き込まれます。観測所が加えるのは、三状態の語彙、公開の規則、上記のファイルであり、パラメーターは何も変えません。
地域ごとの実行。--bbox を指定すると、ボックス内の報告のみを読み取ります。機器のベースラインとその日の背景は、そのボックスの報告だけから計算され、ファイルにその旨が記されます(method.scope)。したがって地域の成果物は、その地域のデータによる成果物であり、全球の成果物を切り取ったものではありません。
NACp 対アルマナック HDOP の方法との関係#
Pleninger、Topkova、Steiner の "GNSS interference detection: Methodology utilising ADS-B NACp indicator and GPS almanac data", The Aeronautical Journal 129 (1331)、206 から 223 (2025)、doi 10.1017/aer.2024.67 は、航空機の NACp から導かれる位置誤差を、アルマナックデータから得た GPS コンステレーションの HDOP(水平方向の精度低下率)と比較し、両者が食い違う場合にその航空機を影響ありとして印を付けます。この論文は、意図的な GPS ジャミングの実験でこの方法を評価しています。
私たちが用いたもの。公表された要旨と書誌記録のみです。全文は(有料のため)入手できなかったため、NACp から誤差推定への対応付けも、HDOP の計算も、そのしきい値も把握しておらず、それらを再現したとは主張しません。
観測所が代わりに行うこと。アルマナックとの比較が答える問いは、「コンステレーションの幾何だけで、この低い精度を説明できるか」です。基本の方法は、アルマナックなしで、関連する問いに答えます:低い割合は、地域全体の同じ日の背景に対して、また航空機自身の他の場所での良好な報告に対して、際立っていなければなりません。これは異なる、より弱い代替であり、その日の背景も低い場合に、幾何が穏やかだった時間帯が劣化したとは言えません。アルマナック HDOP の採点器は実装していません。これは未解決の項目であり、論文の全文と公開の GPS アルマナックから構築し、実行する前に事前登録します。それまでは、引用であって、主張ではありません。
成果物の再現#
scripts/fetch_adsblol_day.sh 2026-09-15 /path/to/cache # fetch and extract one day, hashes recorded
kshana interference-map daily /path/to/cache/extracted/2026-09-15 \
--dataset adsb-lol --day 2026-09-15 --bbox 53.5,9.0,66.0,31.0 --out products/
パイプラインは、公開するすべてのものについて決定的です(実行ごとの識別子のソルトが変えるのは、書き出されることのない内部のハッシュだけです)。マニフェストの SHA-256 の値により、二回目の実行をバイト単位で比較できます。
感度の研究#
kshana interference-map sensitivity <input> --dataset adsb-lol --day <day> --out report.json は、ある日の報告を、事前登録したすべてのパラメーターについて、一度に一つずつ変更して(各二つの値と、1.0 度のグリッド)再生し、バリアントごとに、劣化、劣化なし、未観測のセルの数、劣化した集合の登録済みのものとの Jaccard 指数、状態が変わったセル、劣化した面積を報告します。登録した規則については何も変えません:バリアントは、独立した外部の参照と照合して確認された代替ではなく、パラメーターを変えたときの大きな変化が示すのは、判定がそのパラメーターにどれだけ依存するかであって、どの値が正しいかではありません。過去分の結果は docs/observatory/RESULTS.md にあります。
制限#
- カバレッジ。adsb.lol はボランティアの受信機に依存しており、外洋や受信機の少ない空域は疎で、そこでは
not_observedが多くなります。マップは、その出典のカバレッジを示します。 - 低い精度が意味するもの。NACp と NIC は、干渉以外の理由でも低下します:衛星や補強システムの停止、宇宙天気、受信機やトランスポンダーの故障、幾何。どの状態も、原因を示唆するものではありません。
- 一日中、影響を受けた地域にとどまる航空機は、その外にベースラインがなく、数えられないため、この方法は持続的な地域的影響を過小評価します。感度の研究が、ベースラインのガードの影響を示します。
- 日の境界は UTC です;日付をまたぐイベントは二日に分割されます。
- 地上の真値なし。観測所には外部のオラクルがなく、すべての数値は MODELLED であり、検証マトリクスのどの行もこれには依存していません。
- 対象の機微性。この種のマップは政治的です。観測所は方法、遅延、語彙を述べるだけで、それ以外は何も述べません;国や行為者の名指しはせず、リアルタイムでの公開もしません。