Reklama od sponsora

Znajdź to czego szukasz

piątek, 24 sierpnia 2018

Odbieranie map pogodowych z satelitów NOAA

Korzystając z technologii SDR można w łatwy sposób dwa lub trzy razy dziennie odbierać obrazy APT z satelitów meteorologicznych NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration).

Satelity meteorologiczne podczas przelotu skanują Ziemię podobnie jak skaner i przesyłają w czasie rzeczywistym obraz do stacji odbiorczych. Wykorzystują one dwa systemy przekazu danych: HRPT (High Resolution Picture Transmission - zdjęcia wysokiej rozdzielczości), oraz APT (Automatic Picture Transmission - zdjęcia niskiej rozdzielczości)


W chwili obecnej mamy do dyspozycji 3 satelity:
  • NOAA 15 (NOAA K) nadaje w APT na częstotliwości 137,620 MHz,
  • NOAA 18 (NOAA N) nadaje w APT na częstotliwości 137,9125 MHz,
  • NOAA 19 (NOAA N Prime) nadaje w APT na częstotliwości 137,100 MHz
Co jest potrzebne do odbioru map satelitarnych:
  • Dowolny skaner częstotliwości lub odbiornik SDR (Software Defined Radio) podłączony do komputera lub Raspberry Pi ewentualnie WebSDR (zazwyczaj strona internetowa z aplikacją obsługującą odbiornik SDR), listę takich stron można znaleźć na stronie WebSDR,
  • Aplikacja Gpredict do określenia gdzie aktualnie znajdują się satelity lub strona internetowa gdzie takie informacje są podawane np. Heavens-Above, która posiada obszerną bazę danych satelitów.
  • Aplikacja do dekodowania sygnałów APT z satelitów, która wyświetla gotowe mapy np. WXtoImg lub strona internetowa oferująca dekodowanie sygnału np. APT3000,
  • Opcja dodatkowa to darmowa aplikacja Audacity, do nagrywania dźwięku i późniejszej jego obróbki.
W moim przypadku korzystam ze strony WebSDR wybranej z listy dostępnych w Europie odbiorników na częstotliwość 137 MHz (kliknij w zdjęcia aby powiększyć)


Za pomocą aplikacji Gpredict wyszukuję interesujące mnie satelity i czas gdy pojawią się w zasięgu ustawionego odbiornika SDR. Szczegółowo omawiam tą aplikację w innym wpisie.


Z aplikacji odczytuje częstotliwość z jaką nadaje dany satelita i ustawiam ją wstępnie w odbiorniku, zazwyczaj sygnał pojawia się powyżej tej częstotliwości ze względu na znane z fizyki zjawisko Dopplera. Ustawiam modulację FM i rozszerzam zakres (Bandwidth) z 16kHz na około 40 kHz aby objąć całe widmo nadawanego sygnału.


Teraz pozostało już tylko uruchomić aplikację Audacity i oczekiwać na pojawienie się sygnału. Nie korzystam z możliwości nagrywania na stronie, ponieważ tak nagrany materiał jest dość słabej jakości do dalszej obróbki.
W momencie gdy satelita pojawia się na horyzoncie, a w odbiorniku pojawiają się pierwsze sygnały ustawiam częstotliwość na środek widma sygnału (WebSDR) i włączam nagrywanie (Audacity).

Przy dobrych warunkach nagranie trwa około 10 minut, w tym czasie trzeba cały czas korygować częstotliwość obniżając ją w miarę jak satelita zbliża się do nas, a później oddala ze względu na wspomniany wcześniej efekt Dopplera. Można sobie pomóc "zbliżając" widoczny zakres częstotliwości poprzez naciśnięcie przycisku [max in] lub [zoom in] wtedy można dokładnie korygować zmianę częstotliwości.

Po zakończeniu nagrania zostają jeszcze dwie rzeczy do zrobienia, zamiana nagranego materiału z stereo na mono, zaznaczam wszystko i z menu [Ścieżki] wybieram [Miksuj] i [Miksuj stereo do mono] oraz zmiana próbkowania na 11025 Hz w menu [Ścieżki] wybieram [Zmień próbkowanie…].
Oczywiście te ustawienia można wcześniej zdefiniować w menu [Edycja] wybierając [Ustawienia…]
Taki materiał zapisuję do pliku wybierając z menu [Plik] opcję [Eksporuj >] [Eksportuj jako WAV]

Teraz już pozostaje z nagranego materiału wydobyć to co satelita chciał nam przekazać.
Otwieram aplikację WXtoImg i z menu [File] wybieram [Open Audio File...] i otwieram wcześniej nagrany plik. Po kilku sekundach plik zostaje zdekodowany i jeżeli został poprawnie i czysto nagrany pojawia się w obszarze roboczym w postaci mapy


W menu [Enhancements] mam do wyboru różne możliwości przedstawienia mapy począwszy od widoku w podczerwieni [MCIR map colour IR], w pełnym spektrum widma [MSA multispectral analysis], a także widmo temperatury wody w morzu, czy temperatury powietrza, opcji jest trochę.

Poniżej zamieszczam gotowe zdjęcia:

Satelita NOAA - 19 - idealnie odebrany sygnał z satelity (kliknij aby powiększyć)







Satelita NOAA - 15 (gorsze warunki odbioru i szum na nagraniu objawiły się szumem na zdjęciach)









Brak komentarzy:

Prześlij komentarz