Тема: Приемник для получения снимков со спутников NOAA (Прочитано 11486 раз)

Orion · « : 30 Березня 2014, 20:09:19 »

С помощью доступных оптических инструментов мы можем заглянуть в бескрайние просторы Вселенной и увидеть множество объектов, находящихся на огромном расстоянии от Земли. Но оказывается, скромными любительскими средствами можно принимать изображение самой Земли непосредственно с космического аппарата.

Спутники серии NOAA в режиме реального времени передают картинку в виде частотно модулированного звукового сигнала в диапазоне 137 МГц по открытом протоколу APT. Для того, чтобы его принять нужен узкополосный NFM приемник, покрывающий этот диапазон, несложная антенна и компьютер. Звуковой сигнал с приемника подается на вход звуковой карты и декодируется доступными программами, например WXtoImg. Отследить прохождения спутника можно с помощью gpredict, Orbitron или любой другой программы.

Для приема изображения со спутника был собран супергетеродинный приемник с двумя преобразованиями частоты на микросхеме MC3362P с УНЧ на LM386 и УРЧ на BF961. Для цифрового управления приемником был собран синтезатор частоты на микросхемах LM7001 и PIC16F628A с индикацией на дисплее WH0802.

Схема и описание приемника взяты из журнала "Радио". Эта статья доступна по адресу http://www.qrx.narod.ru/hams/p_144.htm. Схема синтезатора частоты с ФАПЧ и прошивка для микроконтроллера взята из темы http://vrtp.ru/index.php?showtopic=20385. Антенна собрана по схеме http://www.sat.belastro.net/glava5/cross_dipol_antenna_.gif без рефлектора.

На данный момент прием изображений по APT можно вести с трех спутников:
NOAA-15 137.620 МГц
NOAA-18 137.912 МГц
NOAA-19 137.100 МГц

Спустя 4 месяца работы над приемником, 27 марта наконец удалось декодировать первый сигнал.

Чуть позже планирую разместить статью, в которой будет более детально описана история создания приемника. Хочу отметить, что из измерительных инструментов использовался только простой мультиметр. Антенна собрана из четырех телескопических антенн, которые в рабочем состоянии выдвигаются примерно на 50 см.

Также отмечу, что для приема спутников успешно используют любительские радиостанции, тв-тюнеры и DVB-T донглы. Идеальной антенной считается всенаправленная квадрифилярная с круговой поляризацией. Однако из-за ее узкополосности, ее настройка требует специальных инструментов.

Прилагаю схему приемника, синтезатора частоты и конструкцию антенны.

Orion

Фото приемника в корпусе. Слева регуляторы громкости и уровня шумоподавителя. Зеленая кнопка без фиксации увеличивает шаг перестройки с 12,5 кГц до 250 кГц. Гнездо "тюльпан" - аудиовыход. Справа - энкодер, отвечающий за перестройку по частоте.

На задней панели кнопки включения питания и подсветки дисплея, антенное BNC гнездо.

Orion

Первые результаты. На первом снимке по центру - Украина. На втором - узнаваемые линии Италии.

Orion

Сегодняшний снимок. Судя по расчетам разрешение снимка - порядка 3 км, но из-за неидеального сигнала реальное разрешение меньше. Полный размер: https://www.dropbox.com/s/cyo4oct7oc0mr6d/2014-03-30_15-07_noaa-15.jpg

MAKsutik

Отличный проект

Еще живы радиолюбители

MaxMan

Юрчик. Завтра будем варить большую антенну!!!

Orion

Немного отчитаюсь о проделанной работе.

В июле на частоте 145,800 МГц удалось принять два сеанса связи МКС с Германией. Отвечал на вопросы астронавт Александр Герст. Сеансы связи ведутся в рамках программы ARISS. На их сайте http://www.ariss.org/ можно узнать расписание следующих сеансов.

Также на частоте 145,825 МГц удалось принять и декодировать пакеты данных APRS, переданные через МКС. Декодирование велось через программы soundmodem, UISS и MixW. Фрагмент сообщений ниже:

Fm RS0ISS To CQ <UI pid=F0 Len=36 >[11:57:38]
>ARISS - International Space Station

Fm SP1TMN-6 To CQ Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=38 >[11:58:05]
=5322.47N/01438.58E`=Janusz Szczecin

Fm SP7G-6 To UPRV35 Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=40 >[11:58:09]
`1-)l 6>/]"5V}73 via ISS Mirek Polaniec

Fm SV2CPH To APY350 Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=65 >[11:58:24]
:DO6CC :DL1EDA,PA3DZX-6,DJ2DS,PE1NTN,IZ1BOH,SV2CPH,HG8GL-4{37
Fm SP1TMN-6 To CQ Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=38 >[11:58:24]
=5322.47N/01438.58E`=Janusz Szczecin

Fm SP1TMN-6 To CQ Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=27 >[11:58:55]
>120857z=sp1tmn@interia.pl

Fm SP7G-6 To UPRV35 Via RS0ISS* <UI pid=F0 Len=40 >[11:58:58]
`1-)l 6>/]"5V}73 via ISS Mirek Polaniec

Как видно из сообщений, в них часто содержатся координаты и позывные радиолюбителей. Можно встретить и email.

Orion

Также в приемнике появились важные обновления: был найден и установлен новый фильтр ПЧ 455 кГц с шириной полосы пропускания 30 кГц (было 15). Теперь в канале видимого диапазона отсутствуют помехи на пересвеченных областях, и стал декодироваться второй канал ИК диапазона. Ниже - пример полученной картинки.

Пересмотрев множество схем, удалось таки задействовать шумоподавление и уменьшить максимальную громкость. Теперь удобнее слушать радиолюбителей, работающих через локальный echolink-репитер.

Orion

Еще пример

Orion

Один из самых низких западных пролетов.

Orion

Широкая полоса позволила равномерно окрашивать изображение в псевдоцвета. Этот снимок интересен тем, что при определенном освещении, а именно когда водоемы отражают солнце, открываются новые детали, например: Рейн, который видно от Альп до северного устья, реку По южнее и озера севернее Альп.

Orion

Несколько принятых подряд изображений можно объединить в видео. По нему можно определить направление движения облаков. Из-за разной освещенности в видимом диапазоне, лучше использовать ИК-канал. Снимки на разной высоте имеют разное покрытие, поэтому большинство кадров не полные.

Orion

Один из самых низких северо-восточных пролетов.

Acidlex

mayday

Класс! Жаль, что мои познания в радиоэлектронике на уровне средней школы. Даже читать литературу по теме начал, но тяжело все дается без практических примеров. Класс!!

Orion

Спасибо! Главное желание

Когда я только заинтересовался приемником в 2006 году и решил его собирать, у меня тоже были знания на уровне школы (к слову, я и сейчас не могу похвастаться ими). К тому моменту у меня получилось только одно устройство из нескольких деталей, собранное кое-как: ИК-приемник для COM-порта. А первая плата приемника получилась настолько корявой, что найти неисправность было очень трудно. Нужно начинать с простого, например с кварцевого передатчика, который потом пригодится для настройки контуров.

mayday

Спасибо за пример. Не буду опускать руки. Успехов вам.

Orion

Спасибо. И вам успехов! Еще один совет - не стесняйтесь спрашивать на специализированных форумах. В изготовлении приемника несколько раз мне давали очень важные советы, например: порекомендовали популярную схему синтезатора частоты, затем помогли его правильно подключить к приемнику.

M_M

Общие увлечения радиолюбителей и астрономов

Немного дополнений.
При сборке антенн надо бы обратить внимание на поляризацию антенн. Со спутника идет круговая поляризация, описанная антенна как раз для такого и предназначена. Но... Можно ошибиться с направлением вращения.

Техника далеко ушла вперед, декодировать сигнал можно даже смартфоном или айфоном.

Если цель - сама карта погоды, то WEFAX есть и на коротких волнах, приемник на КВ собрать проще, не требуется специальной антенны. Но в некоторых городах помехи сильно затрудняют прием, вплоть до невозможности, тогда прием со спутника - хорошая альтернатива.

Просьба к Orion. Не затруднит ли Вас выложить где-то пример звукового сигнала со спутника? Думаю, многим будет интересно попробовать WXtoImg в действии без изготовления приемника и антенны. И может стимулировать интерес к изготовлению своих вариантов

А если антенну взгромоздить на какую-то астро-монтировку, то можно существенно улучшить качество приема...

Kalbasnik

Тут немного про принципы и виды работы спутниковых погодных карт
http://www.radioscanner.ru/forum/topic15076.html
ДОБАВЛЮ
Ловят компом на как понял аналоговый тюнер, мнооого букав
http://www.radioscanner.ru/forum/topic21214.html
Антенна 137 МГц
http://www.hobitus.com/equipment/antenna/

Новини:

Автор Тема: Приемник для получения снимков со спутников NOAA (Прочитано 11486 раз)