Grundlagen der akustischen Ortung

Der YouTuber Colsto, Betreiber eines Kanals mit 105.000 Abonnenten, hat eine innovative Methode zur Bestimmung von Aufnahmeorten entwickelt. Grundlage ist die Analyse von Hintergrundgeräuschen in Videoclips, insbesondere der Doppler-Kurven von Propellerflugzeugen. Diese Kurven sind im Spektrogramm nach Hineinzoomen sichtbar, obwohl sie akustisch nicht wahrnehmbar sind. Da tiefe Frequenzen Wände durchdringen, sind solche Signale in nahezu jeder Außenaufnahme vorhanden. Colsto gleicht diese akustischen Signaturen mit ADS-B-Flugdaten ab, die von Diensten wie Flightradar24 gesammelt werden.

Datenverarbeitung und Filterung

Für die Analyse lädt Colsto über ein Python-Skript sämtliche ADS-B-Daten des kontinentalen USA für den Aufnahmetag herunter. Die Daten umfassen Position, Geschwindigkeit, Höhe und Typcode der Maschinen. Nach Ausschluss von Jets konzentriert er sich auf Propellerflugzeuge. Mithilfe eines landesweiten Höhenmodells und einer 3D-Physikmodellierung berechnet er die Schallausbreitung und berücksichtigt dabei die Schrägdistanz zum Beobachter. In seinem Testfall identifizierte er zwei Überflüge im Abstand von 920 Sekunden. Ausgehend von 35.000 möglichen Punkten nach dem ersten Filter reduzierte sich die Zahl durch Berücksichtigung der Frequenzabfälle und der dazwischenliegenden Stille auf 15.000 Kandidaten.

Verifikation und Genauigkeit

Schließlich modellierte Colsto für jeden verbliebenen Punkt die erwartete Doppler-Kurve anhand der tatsächlichen Flugdaten und verglich sie mit dem Spektrogramm des Videos. Der höchste Score ergab den tatsächlichen Kamerastandort in Oyster Bay, den er per Street View verifizierte. Dabei zeigte sich die Übereinstimmung mit der Baumlinie und die sichtbare Kamera. Bemerkenswert ist, dass die Methode auch mit nur einer Minute Audio funktionierte, obwohl die Doppler-Kurve darin kaum erkennbar war. Die Genauigkeit lag bei rund 100 Metern.

Schutzmöglichkeiten und Bewertung

Eine wirksame Abschirmung gegen diese Methode ist nach Angaben von Colsto kaum möglich. Weder Hochpassfilter noch lautes Übertönen eliminieren das Signal, und selbst Telefonkompression übersteht es. Als wirksam erweisen sich lediglich Schnitte im Video, die den Zeitversatz zwischen Flugzeugen zerstören, oder zusätzliche Rauschunterdrückung. Dennoch hält Colsto das Risiko für gering, da es vermutlich hundert einfachere Methoden gebe, eine Person zu lokalisieren. Die Ergebnisse basieren auf einem einzelnen Testfall und wurden bisher nicht unabhängig bestätigt.