Снимок с метеоспутника в реальном времени


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.


копал 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, прямо 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.


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 в голову пришло: «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

Фото Земли из космоса в реальном времени.

Получение фото со спутника в реальном времени в видимом и инфракрасном спектрах дает возможность отслеживать и прогнозировать изменение границ и температур объектов земной поверхности, акваторий, снежного покрова, ледовых полей и воздушных масс.


Это особенно актуально при опасности возникновения и развития лесных пожаров, наводнений и паводков, в сейсмоопасных районах и в районах с сезонной дорожной сетью, а также во время навигации в районах со сложными климатическими условиями.

Спектр применения фото из космоса чрезвычайно широк.  Работа с информацией, получаемой со спутника, будет полезна  в различных сферах деятельности человека.

Фото, передаваемые со спутника в реальном времени позволяют осуществлять оперативное дистанционное зондирование земли,  мониторинг атмосферы, прогнозировать погоду и отслеживать различные погодные явления.

Сферы применения фото со спутника

Фото со спутника имеют очень широкий спектр применения. Изображения земной поверхности полученные со спутников используют при обновлении карт, наблюдении за сельскохозяйственными и природными объектами, оценке ущерба природных катаклизмов и экологических катастроф.

Помимо этого, фотографии из космоса широко используются в метеорологии, ведь фото со спутника являются едва-ли не основным источником информации о погоде. Так же изображения земли нашли свое применение в экололгии и географии.

Практически не ограничены возможности использования фото со спутника в педагогической деятельности. Работа оператором на персональном приёмном комплексе способствует развитию у учащихся навыков обращения с компьютером и компьютерными программами, изучению географии, геометрии, астрономии и физики не только в теории, но и на практике.


Практические занятия по приёму фото со спутника стимулируют у школьников и студентов интерес к науке и технике, к созданию собственных конструкций, повышают желание учиться.

Наблюдение за постоянно меняющимся состоянием атмосферы – движением облаков, изменением их конфигурации и температуры C° позволит делать самостоятельные прогнозы погоды.

При изучении географической номенклатуры появляется уникальная возможность сравнения реального вида со спутника и картографического изображения земной поверхности.

Спутниковый приёмный комплекс позволяет не только принимать фото со спутника, но и прослушивать переговоры космонавтов на МКС проходящих в открытом режиме, а так же радиолюбителей работающих в диапазоне УКВ. Это создаст повышенный интерес к космической тематике и радиоэлектронике.

Формат передачи фото из космоса

Полярно-орбитальные спутники серии NOAA вращаются на высоте около 800 км. Траектория их орбит проходит через оба полюса. Каждый виток смещён (относительно Земли) от предыдущего и смещение это происходит вслед за перемещением освещённой части поверхности Земли. Такой тип орбиты называется солнечно-синхронный.  В результате этого спутники чаще находятся над освещённой солнцем поверхностью. Таким образом, в течение дня возможен приём до 10 фото со спутника, а ночью до 2-3 фото.


Формат APT

Передача осуществляется в формате APT, в частотном УКВ диапазоне 137-138 мгц. Поляризация круговая правовращательная. Мощность передатчика на спутнике 5 Вт.

Снимки передаются бесплатно по концепции «открытое небо» Всемирной Метеорологической Организации (WMO).

Формат HRPT

Фото со спутника передаётся так же в цифровом формате HRPT в частотном диапазоне 1,7 ггц.

На частотах порядка 1,7 Ггц снимки из космоса передаются с разрешением 1,1 км/пкс в цифровом формате HRPT (передача картинки высокого разрешения).  Для  приема этих данных необходимо более сложное оборудование, это остро направленная антенна, например "тарелка", устройство которое будет направлять ее на спутник, специальный конвертер преобразующий высокую частоту (1,7 гГц) в более низкую, например 137 мгц. Ну и, наконец, специальная программа, которая будет управлять антенной, принимать и обрабатывать сигнал.

Источник: meteosputnik.ru


You May Also Like

About the Author: admind

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

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