Recibir VDL Mode 2: dumpvdl2, frecuencias y qué revelan los datos

Si ya tienes ADS-B en la pantalla, conoces posiciones, altitudes y velocidades. Lo que los aviones hablan con su aerolínea y con el control del tráfico aéreo no lo ves ahí. Gran parte de eso circula justo por VDL Mode 2, un enlace de datos digital en la banda VHF. Con un SDR económico y el decodificador de código abierto dumpvdl2 puedes recibir y decodificar VDL2 tú mismo. Esta guía te muestra qué frecuencias necesitas, cómo ajustar dumpvdl2 y qué contienen realmente los mensajes.

VDL Mode 2 en un párrafo

VDL Mode 2 (VHF Data Link Mode 2, a menudo abreviado VDL2 o VDLM2) es un enlace de datos por radio digital entre aviones y estaciones terrestres. Funciona en la parte alta de la banda aeronáutica, justo por debajo de 137 MHz, usa modulación D8PSK en canales de 25 kHz de anchura y alcanza una velocidad bruta de 31,5 kbit/s. A modo de comparación: el ACARS clásico en VHF llega a 2,4 kbit/s. Por VDL2 circulan sobre todo mensajes ACARS entre el avión y la aerolínea y, en Europa, la comunicación CPDLC entre controladores y cabina de mando. Las redes terrestres las operan proveedores como ARINC y SITA.

Si el término ACARS todavía no te resulta del todo familiar, merece la pena echar antes un vistazo a ACARS explicado. Para entender VDL2 basta, sin embargo, una distinción sencilla: ACARS es el sistema de mensajes; VDL2, una de sus vías de transmisión.

La familia VDL: del Mode 1 al Mode 4

El nombre «Mode 2» sugiere que hay otras variantes, y de hecho las hubo. Pero en el día a día solo se ha impuesto una.

Variante	Principio	Estado
VDL Mode 1	Transmisión de datos compatible con la radio ACARS analógica	pensada solo para validación, eliminada de los estándares de la OACI
VDL Mode 2	D8PSK, 31,5 kbit/s, acceso al canal mediante CSMA	muy extendida en la operación regular
VDL Mode 3	Datos y voz digital en intervalos de tiempo (TDMA)	probada en EE. UU., abandonada en 2004
VDL Mode 4	intervalos de tiempo autoorganizados, también de avión a avión	estandarizada por la OACI, pero desplazada como portadora de ADS-B por el Modo S en 1090 MHz

Por eso, para ti como oyente es relevante casi exclusivamente el Mode 2. Si te interesa la parte de ADS-B de la historia, los antecedentes del sistema de 1090 MHz los encuentras en Transpondedor Modo A, C y S explicado.

Las frecuencias: dónde encontrar VDL2

VDL2 usa un tramo estrecho en el extremo superior de la banda aeronáutica. El canal central es 136,975 MHz, el llamado Common Signalling Channel (CSC). Aquí se anuncian los aviones y aquí circula, en muchas regiones, la mayor parte del tráfico. Si la capacidad no basta, los operadores de red reparten el tráfico entre otros canales.

Frecuencia	Función
136,975 MHz	Common Signalling Channel: déjalo siempre en marcha
136,875 MHz	canal adicional en regiones con mucho tráfico
136,775 MHz	canal adicional en regiones con mucho tráfico
136,725 MHz	canal adicional en regiones con mucho tráfico

Qué canales adicionales están activos donde vives depende de la región y del operador de red. La forma más práctica: deja los cuatro en marcha a la vez y mira al cabo de unas horas en qué canales llegan mensajes. Como las frecuencias están separadas solo unos cientos de kilohercios, un único SDR lo consigue. El ACARS analógico clásico, en cambio, está más abajo en la banda, en Europa por ejemplo en 131,525, 131,725 y 131,825 MHz. Cómo recibirlo lo muestra Recibir mensajes ACARS con SDR.

Más sobre la estructura de la banda aeronáutica y la distribución de canales encontrarás en Entender las frecuencias de la radio aeronáutica.

Qué hardware necesitas

La buena noticia: VDL2 no es un hobby especial caro. El equipamiento básico se solapa mucho con una instalación de ADS-B.

• Receptor SDR: un SDR RTL-SDR es el estándar. dumpvdl2 admite además receptores Mirics, SDRplay y, mediante SoapySDR, otros dispositivos; el requisito allí es una tasa de muestreo de 2,1 millones de muestras por segundo. Los dispositivos con tasas de muestreo fijas, como los receptores Airspy, según la documentación no se admiten a través de SoapySDR. Qué SDR sirve para qué lo compara SDR para ADS-B: comparativa.
• Antena: necesitas una antena para la banda aeronáutica de VHF. Una antena de 1090 MHz del receptor de ADS-B no sirve para esto. Una sencilla groundplane de cuarto de onda para 137 MHz tiene un elemento radiante de algo más de 50 centímetros de longitud y es fácil de construir uno mismo. Una antena de escáner de banda ancha para la banda aeronáutica funciona igual; más sobre antenas y recepción en la banda VHF lo lees en Recibir la radio aeronáutica con un SDR.
• Ordenador: dumpvdl2 funciona en Linux, por ejemplo en una Raspberry Pi o en un PC viejo. Si dumpvdl2 informa de muestras perdidas en la Pi, la documentación aconseja, entre otras cosas, decodificar menos canales a la vez.
• Opcionalmente, un filtro: cerca de emisoras potentes de radio FM, un filtro contra la banda de radiodifusión puede reducir la saturación del SDR.

En cuanto a la ubicación valen las mismas reglas básicas que en ADS-B: lo más alto posible, con la vista lo más despejada posible, cables cortos. El VHF se comporta algo mejor que los 1090 MHz, pero también aquí la línea de visión determina el alcance. Encontrarás consejos en Encontrar la mejor ubicación para la antena.

Instalar y arrancar dumpvdl2

dumpvdl2 es un decodificador y analizador de protocolos de código abierto para VDL Mode 2, desarrollado por Tomasz Lemiech y publicado bajo la GPL-3.0. Decodifica varios canales a la vez y desglosa los mensajes hasta las distintas capas de protocolo.

Un arranque típico con un SDR RTL-SDR tiene este aspecto, aquí con los cuatro canales habituales:

dumpvdl2 --rtlsdr 0 --gain 40 --correction 42 136725000 136775000 136875000 136975000

El 42 representa el valor en ppm de tu SDR y es solo un ejemplo. En la cabecera de cada mensaje decodificado, dumpvdl2 muestra la desviación de frecuencia medida. Si se mantiene de forma permanente bastante lejos de cero, ajusta la corrección.

Si prefieres trabajar con contenedores: el proyecto sdr-enthusiasts ofrece una imagen de Docker para dumpvdl2 en la que fijas las frecuencias, la ganancia y un ID de feed mediante variables de entorno. Cómo funciona ese ecosistema en general lo muestra Alimentar varias redes a la vez con Docker/Ultrafeeder.

Ajustar bien la ganancia y la calidad de la señal

En VDL2, menos suele ser más. La documentación de dumpvdl2 indica para los SDR RTL-SDR unos 40 dB como valor inicial, para los Mirics unos 75 dB, y desaconseja expresamente subir la amplificación al máximo. El objetivo es una señal que esté unos 15 dB por encima del ruido. Demasiada ganancia sube también el ruido y hace que el SDR se sature con emisores potentes.

Un método pragmático:

• Empieza con 40 dB y deja dumpvdl2 funcionando un rato.
• Fíjate en los niveles de señal y de ruido en las cabeceras de los mensajes.
• Cambia la ganancia en pequeños pasos y compara durante al menos media hora cuántos mensajes llegan por canal.
• Los receptores SDRplay, según la documentación, suelen llevarse bien con el control automático de ganancia.

Quien quiera optimizar en serio envía las estadísticas de dumpvdl2 mediante StatsD a un servicio externo de recopilación y las analiza gráficamente, de forma parecida a ADS-B con las herramientas de Medir el rendimiento de recepción.

Salida: texto, JSON y red

dumpvdl2 sabe hacer bastante más que escribir texto en el terminal. Eso es importante en cuanto quieres seguir procesando los datos.

• Formatos: texto legible, JSON para tus propios análisis, un formato ACARS de una sola línea para Planeplotter y un formato binario para tramas en bruto.
• Destinos: archivos con rotación horaria o diaria, UDP y ZeroMQ. Para una transmisión fiable en la red, la documentación recomienda ZeroMQ, porque UDP no garantiza la entrega.
• Enriquecimiento: con una lista de estaciones terrestres asignas las direcciones de estación a un aeropuerto y una ubicación. A partir de una base de datos SQLite de Basestation, dumpvdl2 añade datos del avión como la matrícula y el tipo.
• Filtros: con un filtro de mensajes ocultas, por ejemplo, los uplinks desde tierra o los mensajes ACARS vacíos.
• Identificador: con un ID de estación marcas la salida JSON cuando unes datos de varios receptores.

Se vuelve cómodo con ACARS Hub, del proyecto sdr-enthusiasts. La interfaz web recopila las salidas de decodificadores externos, las guarda en una base de datos, ofrece búsqueda y términos de alerta y puede mostrar objetivos ADS-B en un mapa. La página del proyecto señala allí a dumpvdl2 como decodificador VDL2 preferido. Además de VDL2, ACARS Hub acepta también ACARS clásico, HFDL de onda corta y enlaces de datos por satélite; una introducción a la onda corta la ofrece Recibir HFDL.

Qué revelan los datos

Ahora viene lo interesante: ¿qué contienen los mensajes? dumpvdl2 desglosa cada trama en sus capas. A grandes rasgos se distinguen tres niveles.

La capa de enlace (AVLC)

Cada trama VDL2 lleva una dirección de origen y otra de destino. En los aviones es la dirección OACI de 24 bits: el mismo código hexadecimal que conoces de ADS-B. Así, cada mensaje se puede asignar de forma inequívoca a un avión, incluso si en el contenido no figura ninguna matrícula. Qué hay detrás de esa dirección lo explica La dirección de 24 bits OACI (código hexadecimal). Las estaciones terrestres tienen direcciones propias que resuelves con una lista de estaciones. A ello se suman tramas de gestión (XID), con las que los aviones establecen conexiones con estaciones terrestres y pasan de una estación a la siguiente.

ACARS sobre VDL2

La mayor parte del tráfico son mensajes ACARS transportados por VDL2. Normalmente contienen la matrícula y a menudo el número de vuelo, además de una etiqueta (label) que identifica el tipo de mensaje. Contenidos típicos:

• Mensajes OOOI: Out (salida del puesto de estacionamiento), Off (despegue), On (aterrizaje), In (llegada al puesto de estacionamiento): las marcas de tiempo con las que las aerolíneas derivan los tiempos de bloque y de vuelo.
• Meteorología y operaciones: consultas meteorológicas, indicaciones sobre la carga, datos de combustible y de rendimiento.
• Mensajes técnicos: datos de mantenimiento y de motores, a menudo codificados de forma críptica.
• Texto libre: mensajes entre la tripulación y el centro de operaciones, por ejemplo a los despachadores de vuelo.

Mediante libacars, dumpvdl2 decodifica además aplicaciones incrustadas: FANS-1/A-CPDLC y ADS-C, MIAM para transferencias de datos mayores y mensajes Media Advisory, que revelan qué enlaces de datos (VDL2, HF, Satcom, ACARS en VHF) están disponibles en ese momento.

ATN y CPDLC

La tercera capa es la Aeronautical Telecommunication Network (ATN). Por VDL2 circulan en Europa los servicios CPDLC del control del tráfico aéreo: los controladores envían autorizaciones, cambios de frecuencia o instrucciones directas como mensaje de texto a la cabina, y la tripulación confirma con un pulsador. El Maastricht Upper Area Control opera ATN-CPDLC desde 2003, y el programa Link 2000+ de Eurocontrol llevó el servicio a muchas otras regiones de información de vuelo. dumpvdl2 decodifica los protocolos necesarios para ello, desde X.25 pasando por CLNP hasta ATN-B1-CPDLC. Qué significa CPDLC en la operación lo muestra CPDLC explicado; el papel de Eurocontrol y de la DFS lo tratan artículos propios.

Qué ganan en concreto los spotters

Para los spotters, VDL2 es sobre todo un complemento de ADS-B. Unos cuantos casos de uso de la práctica:

• Confirmar matrículas: los mensajes ACARS llevan la matrícula en claro. Si tu foto está borrosa o la matrícula estaba tapada, ayuda cotejar la hora y el código hexadecimal; más sobre ello en Averiguar una matrícula ilegible.
• Completar avistamientos: los tiempos OOOI y los números de vuelo ayudan a completar tus notas a posteriori, de forma parecida a Cotejar con los registros de ADS-B.
• Aviones sin datos de posición: no todos los aviones aparecen completos en los mapas públicos. Un contacto por enlace de datos te muestra al menos que una matrícula determinada estaba activa al alcance de tu receptor.
• Entender la operación: quien lee un rato se hace una idea de cuánta comunicación hay detrás de cada rotación, desde la consulta meteorológica hasta el aviso de llegada.

Para buscar un avión concreto, ADS-B sigue siendo la herramienta de elección; Seguir un avión por matrícula o código hexadecimal muestra cómo se hace.

Aspectos legales: leer no es transmitir

Los mensajes de enlace de datos se dirigen a las aerolíneas y al control del tráfico aéreo, no al público en general. Muchos países, también Alemania, tienen normas sobre contenidos de radio que no están destinados a ti, sobre todo en lo que respecta a su transmisión y publicación. Por eso no compartas contenidos, capturas de pantalla ni registros antes de comprobar la situación jurídica de tu país. Una introducción la ofrecen Escuchar la radio aeronáutica: la situación jurídica y ¿Está permitido recibir y compartir datos ADS-B?. Este artículo no es asesoramiento jurídico.

En qué fijarte

• Incluye siempre 136,975 MHz. Sin el Common Signalling Channel se te escapa una gran parte del tráfico.
• Comprueba la corrección de frecuencia. Un valor de ppm incorrecto cuesta enseguida muchos mensajes en los métodos digitales.
• No maximices la ganancia. 40 dB en el RTL-SDR son un buen comienzo, no el máximo.
• Elige la antena adecuada. Una antena de 1090 MHz recibe mal en la banda VHF. Una sencilla groundplane para 137 MHz aporta bastante más.
• Distingue uplinks de downlinks. Las estaciones terrestres suelen emitir con más fuerza que los aviones lejanos. Si ves sobre todo uplinks, la ubicación puede ser poco favorable para el tráfico aéreo.
• Primero lee, luego comparte. No publiques nada sin conocer la situación jurídica.

Conclusión

VDL Mode 2 te abre la vista a la parte de la aviación que ADS-B no muestra: la comunicación digital entre el avión, la aerolínea y el control del tráfico aéreo. Con un segundo SDR, una sencilla antena VHF y dumpvdl2 recibes a la vez los canales habituales en torno a 136,975 MHz. Los mensajes suelen ser crípticos, pero aportan códigos hexadecimales, matrículas, números de vuelo y tiempos de operación: piezas valiosas para confirmar avistamientos y entender mejor las operaciones de vuelo. Quien quiera dar el siguiente paso completa la instalación con ACARS clásico y HFDL.