Porter
22.03.2010, 22:45
Каждый ребёнок знает о спутниках как о системе ТВ, некоторые слышали о спутниках системы позиционирования GPS, ее русскому аналогу ГЛОНАС и о метеоспутниках. Но мало кто подозревает что "слушать" некоторые метеоспутники можно в домашних условиях! Для примера рассмотрим спутники NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration (http://www.noaa.gov/)).
Оперативная спутниковая система NOAA состоит из геостационарных спутников GOES предназначенных для краткосрочного и сверхкраткосрочного прогнозирования и мониторинга текущей метеорологической обстановки и полярно-орбитальных спутников POES, которые предоставляют информацию для более долгосрочных прогнозов. Данные со спутников GOES и POES позволяют производить глобальный мониторинг погодной обстановки.
Данные полярно-орбитальных спутников NOAA используются для долгосрочных прогнозов погоды, мониторинга атмосферы и погодных явлений, а также для обеспечения безопасности полетов (в т. ч. для обнаружения облаков вулканического пепла) и безопасности водного траспорта (мониторинг и прогнозирование ледовой обстановки). Данные, полученные спутником, накапливаются в бортовом ЗУ, а затем передаются в центры приема данных - Фэйрбэнкс (США, Аляска) и Уоллопс Айленд (США, Вирджиния). Спутники NOAA также оснащены системами поиска и спасения (S&R), http://planet.iitp.ru/spacecraft/noaa_rus.htm
Нас интересуют старые, низко орбитальные POES спутники. Они в разный момент времени находятся в разных точках над землёй с периодичностью блиской 100 минут, в отличии от SAT TV спутников, которые "висят" над нами на геостационарных орбитах (http://ru.wikipedia.org/wiki/Геостационарная_орбита). Тут можно посмотреть в реальном времени координаты и место нахождения спутников NOAA: REAL TIME SATELLITE TRACKING (http://www.n2yo.com/satellites/?c=4)
А тут можно почитать про полярную орбиту (http://ru.wikipedia.org/wiki/Полярная_орбита)
Спутники NOAA работают парой на солнечно-синхронных орбитах высотой 833 или 870 км. Выбранная орбита гарантирует прохождение над каждым районом Земли в одно и то же местное время и, как следствие, в сходных условиях освещенности.
Новые метеоспутники используют разные и весьма сложные алгоритмы передачи информации, в.т.ч. цифровые потоки и шифрование, передачу по запросу с земли. Понятно, что такую информацию дома ни принять ни обработать не получится... Однако, старые спутники всё еще (параллельно с ВЧ трансляцией) вещают в аналоговом режиме на вполне приемлемой частоте. Ниже перечень частот в FM диапазоне:
137.500 - NOAA 12 - 15;
137.620 - NOAA 17;
137.400 - Sich-1M.
* Цель даной статьи - общее образование, поэтому умышленно упускаю тех. подробности о приеме сигнала. Если вам интересно повторить описанное - ходите по приведённых в статье линках, ну и гугл вам в помощь. :)
Принимать такие частоты можно вполне бытовыми радиостанциями. Даже на ТВ тюнер с расширенным диапазоном готов принять сей сигнал (www.radioscanner.ru/forum/topic19251.html (http://www.radioscanner.ru/forum/topic19251.html)). Для приема погодных спутников нужна антенна с круговой поляризацией (см. Рис1.). Понятно, что можно использовать и другие конструкции антенн.
Тут описание и метод изготовления антенны : Инструкция по изготовлению антенны на 137 МГц для приёма сигналов погодных спутников. (http://www.radioscanner.ru/info/article177/)
Пред включением записи следует узнать, когда и какой спутник будет проходить над вашим регионом (старые спутники вещают постоянно по принципу "что вижу то пою"). Помните, что время прохождения спутника весьма не велико а сигнал нарастает от нуля до максимума и снова уходит в ноль. Время уверенного приема будет от 10- 12 до 1 - 2 минут, зависит оно от качества антенны, блискости прохождения спутника и открытости горизонта (многоэтажки, высокие деревья будут помехой). Оптимально - крыша высотки, идеально - возвышенность в поле, ибо в городе на любительской аппаратуре сигнал будет сильно зашумлен.
Принятый сигнал (см. прикреплённый файл) вам покажется знакомым и вы будете правы сказав что слышали нечто подобное при работе модема на телефонной линии.
(Слушайте привер в аудиофайле в последнем вложении).
И вы не ошибаетесь ибо фактически это обычный факсимальный сигнал по протоколу APT (Automatic Picture Transfer (http://www.meteosputnik.ru/item239)) через радиоканал :)
Спутники NOAA передают изображения в двух полустроках с различным содержанием (канал А и B), каждый из которых имеет собственные синхронизирующие сигналы (7 импульсов частотой 1040 Гц для канала A и 7 импульсов частотой 832 Гц для канала B ). Эти две полустроки передают изображения различных спектральных областей. Частота передачи - 120 строк в минуту, то есть две полустроки каждую четверть секунды.
Для этого изображения движение спутника было с Севера на Юг, соответственно строки начинаются с левой стороны. Канал А (левая сторона) содержит спектральный канал 2, а канал B (правая сторона) содержит спектральный канал 4. Спутники NOAA помимо других приборов имеют на борту AVHRR - Расширенный Радиометр с Очень Высоким Разрешением. Полная разрешающая способность (1км/пкс) камер радиометра передается в цифровом формате HRPT (Передача Картинки с Высоким Разрешением) на частоте 1,7 ГГц. Для аналогового режима APT (Автоматическая Передача Картинки), на частоте 137 МГЦ выбраны два из 5 спектральных каналов. Они уменьшены в разрешающей способности (4км/пкс) и передаются временным мультиплексированием, т.е. по очереди, в каналах А и B.
После обработки записанного *.WAV файла специальной программой (например WXSat2,5) вы получите нечто такое как на рис. 2.
На любую картинку можно наложить географическую сетку (рис. 3).Также со спутника идёт картинка в инфракрасном диапазоне.
Вот пример картинки на любительской технике в городских условиях. Видны помехи (рис 4). Ну и на последок - свеженькая картинка :)
А вот интерпретация данных с полученных картинок и создание прогноза погоды это уже совсем другая наука ;) и занимается этим гидрометцентр...
Здесь был вложен файл: noaa152010.03.1915.jpg (146.8 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: noaa-17-20070918-1833-contrastb_resize.jpg (132.4 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: 21.03.2010_17.17-map.jpg (200.4 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: img_4642.jpg (89.7 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: 21.03.2010_17.17.jpg (173.8 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: noaa18_sempl.rar (322.1 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Оперативная спутниковая система NOAA состоит из геостационарных спутников GOES предназначенных для краткосрочного и сверхкраткосрочного прогнозирования и мониторинга текущей метеорологической обстановки и полярно-орбитальных спутников POES, которые предоставляют информацию для более долгосрочных прогнозов. Данные со спутников GOES и POES позволяют производить глобальный мониторинг погодной обстановки.
Данные полярно-орбитальных спутников NOAA используются для долгосрочных прогнозов погоды, мониторинга атмосферы и погодных явлений, а также для обеспечения безопасности полетов (в т. ч. для обнаружения облаков вулканического пепла) и безопасности водного траспорта (мониторинг и прогнозирование ледовой обстановки). Данные, полученные спутником, накапливаются в бортовом ЗУ, а затем передаются в центры приема данных - Фэйрбэнкс (США, Аляска) и Уоллопс Айленд (США, Вирджиния). Спутники NOAA также оснащены системами поиска и спасения (S&R), http://planet.iitp.ru/spacecraft/noaa_rus.htm
Нас интересуют старые, низко орбитальные POES спутники. Они в разный момент времени находятся в разных точках над землёй с периодичностью блиской 100 минут, в отличии от SAT TV спутников, которые "висят" над нами на геостационарных орбитах (http://ru.wikipedia.org/wiki/Геостационарная_орбита). Тут можно посмотреть в реальном времени координаты и место нахождения спутников NOAA: REAL TIME SATELLITE TRACKING (http://www.n2yo.com/satellites/?c=4)
А тут можно почитать про полярную орбиту (http://ru.wikipedia.org/wiki/Полярная_орбита)
Спутники NOAA работают парой на солнечно-синхронных орбитах высотой 833 или 870 км. Выбранная орбита гарантирует прохождение над каждым районом Земли в одно и то же местное время и, как следствие, в сходных условиях освещенности.
Новые метеоспутники используют разные и весьма сложные алгоритмы передачи информации, в.т.ч. цифровые потоки и шифрование, передачу по запросу с земли. Понятно, что такую информацию дома ни принять ни обработать не получится... Однако, старые спутники всё еще (параллельно с ВЧ трансляцией) вещают в аналоговом режиме на вполне приемлемой частоте. Ниже перечень частот в FM диапазоне:
137.500 - NOAA 12 - 15;
137.620 - NOAA 17;
137.400 - Sich-1M.
* Цель даной статьи - общее образование, поэтому умышленно упускаю тех. подробности о приеме сигнала. Если вам интересно повторить описанное - ходите по приведённых в статье линках, ну и гугл вам в помощь. :)
Принимать такие частоты можно вполне бытовыми радиостанциями. Даже на ТВ тюнер с расширенным диапазоном готов принять сей сигнал (www.radioscanner.ru/forum/topic19251.html (http://www.radioscanner.ru/forum/topic19251.html)). Для приема погодных спутников нужна антенна с круговой поляризацией (см. Рис1.). Понятно, что можно использовать и другие конструкции антенн.
Тут описание и метод изготовления антенны : Инструкция по изготовлению антенны на 137 МГц для приёма сигналов погодных спутников. (http://www.radioscanner.ru/info/article177/)
Пред включением записи следует узнать, когда и какой спутник будет проходить над вашим регионом (старые спутники вещают постоянно по принципу "что вижу то пою"). Помните, что время прохождения спутника весьма не велико а сигнал нарастает от нуля до максимума и снова уходит в ноль. Время уверенного приема будет от 10- 12 до 1 - 2 минут, зависит оно от качества антенны, блискости прохождения спутника и открытости горизонта (многоэтажки, высокие деревья будут помехой). Оптимально - крыша высотки, идеально - возвышенность в поле, ибо в городе на любительской аппаратуре сигнал будет сильно зашумлен.
Принятый сигнал (см. прикреплённый файл) вам покажется знакомым и вы будете правы сказав что слышали нечто подобное при работе модема на телефонной линии.
(Слушайте привер в аудиофайле в последнем вложении).
И вы не ошибаетесь ибо фактически это обычный факсимальный сигнал по протоколу APT (Automatic Picture Transfer (http://www.meteosputnik.ru/item239)) через радиоканал :)
Спутники NOAA передают изображения в двух полустроках с различным содержанием (канал А и B), каждый из которых имеет собственные синхронизирующие сигналы (7 импульсов частотой 1040 Гц для канала A и 7 импульсов частотой 832 Гц для канала B ). Эти две полустроки передают изображения различных спектральных областей. Частота передачи - 120 строк в минуту, то есть две полустроки каждую четверть секунды.
Для этого изображения движение спутника было с Севера на Юг, соответственно строки начинаются с левой стороны. Канал А (левая сторона) содержит спектральный канал 2, а канал B (правая сторона) содержит спектральный канал 4. Спутники NOAA помимо других приборов имеют на борту AVHRR - Расширенный Радиометр с Очень Высоким Разрешением. Полная разрешающая способность (1км/пкс) камер радиометра передается в цифровом формате HRPT (Передача Картинки с Высоким Разрешением) на частоте 1,7 ГГц. Для аналогового режима APT (Автоматическая Передача Картинки), на частоте 137 МГЦ выбраны два из 5 спектральных каналов. Они уменьшены в разрешающей способности (4км/пкс) и передаются временным мультиплексированием, т.е. по очереди, в каналах А и B.
После обработки записанного *.WAV файла специальной программой (например WXSat2,5) вы получите нечто такое как на рис. 2.
На любую картинку можно наложить географическую сетку (рис. 3).Также со спутника идёт картинка в инфракрасном диапазоне.
Вот пример картинки на любительской технике в городских условиях. Видны помехи (рис 4). Ну и на последок - свеженькая картинка :)
А вот интерпретация данных с полученных картинок и создание прогноза погоды это уже совсем другая наука ;) и занимается этим гидрометцентр...
Здесь был вложен файл: noaa152010.03.1915.jpg (146.8 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: noaa-17-20070918-1833-contrastb_resize.jpg (132.4 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: 21.03.2010_17.17-map.jpg (200.4 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: img_4642.jpg (89.7 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: 21.03.2010_17.17.jpg (173.8 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.
Здесь был вложен файл: noaa18_sempl.rar (322.1 Кб), но к сожалению был утерян. Если он у Вас есть, свяжитесь с администрацией для его восстановления. Спасибо.