Mehr Offenheit für die Luftraum-Sicherheit: Das FLARM FAMP Public Protocol ist da

Wir freuen uns, einen Schritt anzukündigen, auf den viele in der Community lange gewartet haben: Ab sofort steht das FLARM FAMP Public Protocol (FFPP) öffentlich zum freien Download zur Verfügung. Damit legen wir die Spezifikation des Teils des FLARM Netzwerks offen, das für die Verkehrssicherheit zuständig ist.

Sicherheit lebt von Vertrauen, und Vertrauen entsteht durch Nachvollziehbarkeit. Mit der Veröffentlichung möchten wir allen Interessierten einen verlässlichen Einblick in die Funktionsweise von FLARM geben – dokumentiert, getestet und aus erster Hand statt aus Vermutungen.

Was ist FAMP?

FAMP steht für FLARM Aircraft Motion Prediction – das Protokoll, über das FLARM-Teilnehmer ihre Position, Bewegungsvektor und Identität austauschen. Es bildet die Grundlage für Situationsbewusstsein, Verkehrsüberwachung, Kollisionsvermeidung und Tracking. FLARM nutzt dabei ein effizientes Funksystem in lizenzfreien Bändern (868 MHz bzw. 915 MHz).

FAMP ist das Resultat von Jahrzehnten an Erfahrung und Entwicklung. Im Folgenden geben wir einen Überblick über die Verfahren, die in FAMP zur Anwendung kommen.

Vier Verfahren, die FAMP effizient und zukunftssicher machen

Extended Range Encoding (ERC). Jedes FAMP Paket muss auf engstem Raum sehr viel Information unterbringen – Position, Höhe, Geschwindigkeit, Steig- und Drehrate, Kurs, Genauigkeitsangaben und anderes. Statt Werte linear zu codieren, nutzt FAMP daher eine nichtlineare Codierung. So lässt sich ein sehr grosser Wertebereich mit wenigen Bits abbilden – etwa eine Steigrate von ±95 m/s in nur 9 Bit. Die Genauigkeit bleibt dort hoch, wo sie gebraucht wird (um den Nullpunkt), und nimmt bei grossen Werten kontrolliert ab. Das Verfahren kommt mit einfachen Integer-Operationen aus und läuft damit auch auf ressourcenarmer Hardware wie den FLARM Geräten der Classic Generation.

Adaptive Coordinate Compression (ACC). Eine globale Position vollständig zu übertragen wäre ebenfalls keine effiziente Verwendung der zur Verfügung stehenden Bits: Sender und Empfänger befinden sich naturgemäss in Funkreichweite zueinander, das heisst der Abstand zwischen beiden ist physikalisch beschränkt. ACC nutzt diese Lokalität: Es zerlegt die Welt in ein Raster und überträgt nur die Position innerhalb der Zelle. Der Empfänger wählt anhand seiner eigenen Position die einzig physikalisch mögliche Lösung. Damit das auch in höheren Breiten funktioniert, passt ACC die Rasterweite für den Längengrad dynamisch an die geografische Breite an – sogar über eine clevere Approximation der optimalen Funktion, die ausschliesslich mit Bit-Verschiebungen arbeitet und damit selbst auf 8-Bit-Systemen rechenbar bleibt.

Enhanced-Privacy Random Address (EPRA). Privatsphäre und Sicherheit sind kein Widerspruch. EPRA verändert die Senderadresse fortlaufend nach dem Zufallsprinzip und überträgt die nötige Information, damit ein lückenlos empfangender Teilnehmer den Sender weiterhin korrekt zuordnen kann. Wer den Empfang verliert, verliert die Spur – die Identität bleibt geschützt, während die Funktion zur Kollisionsvermeidung erhalten bleibt.

Dynamic Message Versioning (DMV). Das ist die vielleicht wichtigste konzeptionelle Neuerung. FAMP-Geräte sind dauerhaft abwärtskompatibel und können Nachrichten älterer Versionen empfangen und senden. Die genutzte Protokollversion wird dynamisch anhand der Geräte in der Umgebung gewählt. Das Protokoll kann sich also weiterentwickeln, ohne dass ältere Geräte durch einen festen Stichtag aus dem Verkehr gezogen werden müssen. Wir lösen damit eine über Jahre diskutierte Einschränkung früherer Generationen – im Sinne der Anwender.

Wie kann ich FFPP nutzen?

Die Spezifikation ist unter klaren, fairen Bedingungen zugänglich (siehe Annex 1 des Dokuments). Wir gewähren eine weltweite, dauerhafte, kostenfreie Lizenz für nicht-kommerzielle Zwecke – konkret für akademische und Forschungszwecke sowie für Amateur- und Privatnutzung, beschränkt auf den reinen Empfang.

Bewusst ausgenommen bleiben das Senden im FLARM-Funknetz sowie kommerzielle und militärische Nutzung. Das hat einen guten Grund: Im Interesse der Flugsicherheit und eines störungsfreien Netzbetriebs setzt jedes sendende Gerät eine Validierung und eine zugeteilte, eindeutige FLARM-Funkadresse voraus. Wer Produkte entwickeln, Dienste anbieten oder selbst senden möchte, erhält dafür eine separate kommerzielle Lizenz – wir freuen uns über jede Anfrage unter licensing@flarm.com.

Für alle, die direkt loslegen wollen, enthält das Dokument ausserdem einen repräsentativen Testdatensatz, mit dem sich eigene Empfangs-Implementierungen verifizieren lassen.

Für wen ist das interessant?

Hochschulen und Forschungsgruppen können FLARM nun auf einer dokumentierten Grundlage untersuchen, statt sich auf Annahmen zu stützen. Entwickler von Bodenempfängern und Auswertesystemen erhalten eine verlässliche Referenz. Und technikbegeisterte Pilotinnen und Piloten bekommen einen ehrlichen Blick darauf, wie viel Ingenieursarbeit in jedem einzelnen 24-Byte-Paket steckt, das im Cockpit für mehr Sicherheit sorgt.

Mit dem FAMP Public Protocol machen wir einen bewussten Schritt hin zu mehr Transparenz – und bleiben dabei dem treu, was FLARM seit jeher ausmacht: zuverlässige, verantwortungsvolle Technik für die Sicherheit in der Luft.

Das vollständige Dokument steht hier zum Download bereit. Wir freuen uns auf den Austausch mit der Community – und auf das, was daraus entsteht.