Локационные снимки погоды


У нас есть возможность наблюдать за облачностью с помощью двух замечательных интерактивных карт. По своим функциям карты облачности в реальном времени примерно одинаковы, за тем исключением, что первая карта просто показывает расположение облаков на фоне карты, а на второй, дополнительно, можно увидеть температурные и погодные данные по всему миру. Естественно, вы не увидите, как двигаются облака, поскольку наша планета огромна, а картинка обновляется один раз в несколько минут. Тем не менее, карты показывают реальное расположение облаков у нас над головой исходя из последних спутниковых данных NASA.

Карта облачности в реальном времени


Карта облачности в реальном времени

Карта облачности в реальном времени с температурными данными

Карта облачности в реальном времени

И немного об облаках. Облаков бываю различных видов. Но более всего поражают воображение, так называемые, серебристые облака. Когда наблюдаешь за ними, возникает вопрос – как появляется такое чудо природы?
Что же это такое?

Это явление, которое возникает над поверхностью Земли на высоте приблизительно 80 километров. Серебристые облака лучше всего наблюдать в средних широтах на протяжении двух-трех недель в период летнего солнцестояния. Именно в это время в средних широтах Землю на всю ночь окутывают сумерки, однако, не смотря на это, Солнце, которое находится под горизонтом, освещает облака.
этому серебристые облака и не наблюдают в местах, находящихся ближе к экватору. Серебристые облака отличаются тонкой структурой. К тому же они выглядят по-разному, как волны, гребешки, полосы или вихри. Облака имеют серебристый и голубоватый оттенок, а около горизонта – золотистый оттенок. Картина с серебристыми облаками очень часто меняется, так как облака в форме струй, гребешков или других структур постоянно относительно друг друга перемещаются в самых разных направлениях. Сначала наблюдателю может показаться, что серебристые облака очень похожи с обычными облаками. Однако их совсем не сложно отличить. Просто необходимо учитывать, что серебристые облака образовываются в атмосфере на очень большой высоте, большей приблизительно в 10 раз, чем высота обычных облаков. Кроме этого, серебристые облака вытянуты в сторону полюса и появляются в небесном просторе ближе к полуночи. Также серебристые облака являются такими прозрачными, что совсем не ослабляют яркость звезд.
Наиболее отчетливая картина серебристых облаков была зафиксирована в полночь в Шотландии.

Источник: spacereal.ru

1. Если драйвера на SDR-RTL еще не установлены, установить все драйвера и запустить программу SDRSharp (см. статью Установка и первичная настройка радиоприемника SDR-RTL или любую другую инструкцию в Сети)

2. Установить программу WXtoImg (exe доступен в архиве к статье или на официальном сайте официальный сайт закрыт).


3. При первом запуске желательно указать город или координаты точки приема.

4. В меню File с помощью пункта Mixer Control… выбрать по умолчанию устройство «Стерео микшер» (Stereo Mixer). Если такого устройства нет, можно использовать программу Virtual Audio Cable

5. Обновить список спутников командой Update Keplers в меню File

6. Открыть SDRSharp. В верхней панели открыть окно настроек (иконка Шестеренка). В окне настроек выбрать Sample Rate НЕ МЕНЕЕ 0.9 MSPS (млн. измерений в секунду), затем установить флажок RTL AGC

7. В левой боковой панели на вкладке Radio выбрать тип модуляции WFM и полосу пропускания (Bandwidth) порядка 35 000 Гц (можно подстроить по месту — яркая полоса сигнала на спектроскопе должна помещаться в полосу пропускания)

Посмотреть время пролета и частоту приема спутника (пункт Satellite Pass List… в меню File программы WXtoImg) или таблица. В списке указано время пролета в зените (верхней точке), на горизонте спутник появляется несколько раньше. Ввести частоту приема в верхней панели программы SDRSharp (увеличить разряд — клик в верхней части цифры, уменьшать — в нижней)

За несколько минут до начала пролета спутника включить прослушивание в SDRSharp и включить запись (пункт Record… в меню File, в окне выбрать Auto Record) в программе WXtoImg. Включать запись в программе SDRSharp НЕ НУЖНО

Как только сигнал APT (Automatic Picture Transmission) заметно превысит уровень шума (это будет слышно как писк (два писка в секунду) и следующий за ним «стрёкот»).


По ходу приема полученное изображение рисуется построчно в основной части окна программы WXtoImg. Во время приема нужно регулировать громкость сигнала, чтобы уровень в нижнем левом углу программы WXtoImg был зелёным. По мере пролета спутника нужно корректировать сдвиг Допплера, чтобы сигнал не выходил за границы полосы пропускания

Прием спутника NOAA19

Источник: pikabu.ru

Что-то начинает проясняться

Чуть позже, будучи уже в сознательном возрасте, я решил вернуться к этой теме. Откопал ту рацию в куче старого хлама в чулане, сделал подобие антенны на нужную частоту, затащил ее как можно выше на крышу, и стал слушать. Точной частоты сигнала я не вспомнил, так что пришлось опять выжидать его, несколько раз в час переключая каналы рации. Спустя неделю произошло чудо — я опять услышал этот писк. Сигнал был намного более устойчив, чем тогда. Рассчитанная антенна примерно на 137 МГц сделала свое дело, хоть это и был всего лишь простой диполь. Кроме писка стали различимы звуки, похожие на сигналы синхронизации. Звук появлялся не внезапно, а постепенно проявлялся из шумов, длился примерно 8-10 минут и снова проваливался под шумовую полку. Уверенность приема сигнала, не была постоянной, а менялась от появления к появлению. Тогда-то мне и пришла в голову мысль, что это может быть искусственный спутник Земли.

Здравствуй, NOAA


Гугление показало, что на этой частоте может быть несколько спутников, в основном погодные. Позже с помощью программы трекинга сателлитов было установлено, что это спутники серии NOAA, а именно NOAA-16, NOAA-18 и NOAA-19. А самое интересное, что этот звук не что иное, как APT (automatic picture transmission). Все-таки, спутники там не просто так болтаются, а передают на Землю снимки в реальном времени. Что еще может быть более интересным для начинающего радиолюбителя, как не прием снимков с орбиты в реальном времени?

Техническая сторона

Как оказалось, принять эти снимки не так уж и сложно, учитывая что APT как стандарт передачи изображения, был придуман аж в далеком 1963-м году. На самом деле, это аналоговый сигнал, прям как в телевизоре, но намного медленнее. Будет правильнее сказать, что это своеобразный космический факс. Изображение передается построчно, две строки в секунду. Разрешение факса примерно 4 километра на пиксель, чего достаточно лишь для того, чтоб более-менее разглядеть очертания материков, но и этого вполне достаточно, чтобы почувствовать себя крутым метеорологом. Принять сигнал дело одно, но его еще нужно декодировать, для чего в сети оказалась бесплатная программа WXtoImg. Сигнал со спутника принимался на два отрезка проволоки (диполь), затем по кабелю передавался в рацию, настроенную на частоту передачи NOAA, а потом звук через аудио-кабель был направлен в линейный вход компьютера, где его уже ждала программа.

Первый снимок


На спутниках NOAA установлен радиометр с очень большим разрешением, который может формировать два графических канала с разрешением 1 км/пиксель. Однако перед отправкой изображения на Землю, разрешение картинки уменьшается до 4 км/пиксель и сглаживается. Одно изображение — обычно передает дальний инфракрасный диапазон (термальное изображение, 10,8 мкм). Второе же, в зависимости от освещения Земли Солнцем, может переключаться между ближним ИК (0,86 мкм) и средним ИК (3,75 мкм). Так уж сложилось, что частота девиации рации не позволяла принять два изображения. Да и чувствительность не давала чисто декодировать изображение. Тем не менее, услышав сигнал, я тут же начал его принимать. В программе запрыгали уровни, она определила синхроимпульсы и начала строить изображение. Сначала кроме шумов я ничего не разглядел. Но чем дальше строилось изображение, тем больше деталей удавалось различать. По очертаниям моря я так ничего и не понял. Потом жена говорит: «Вверх ногами же!». Было решено перевернуть изображение прямо в «Paint». «Да это же „Крымнаш“!», воскликнул я, когда увидел результат.

Есть, куда расти

Чтобы улучшить качество снимков, пришлось внести некоторые изменения в «железо». Первой проблемой была антенна, лучшим вариантом оказался квадрифиляр. По части приемника было решено приобрести RTL SDR приемник, о котором на Хабре тоже есть немало статей. Если все правильно настроить, то картинка выходит просто непередаваемо красива:

Ты не один

Еще приятно было узнать, что в интернете есть множество сообществ радиолюбителей, которых тоже зацепила эта тема, например: «Снимки Земли с NOAA + RTL SDR».

Источник: habr.com


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте, как обрабатываются ваши данные комментариев.