Или о превратностях спутниковго приёма. В сокращении (потому что блог). Полная версия тут
... с каждым днём всё труднее найти место общения радиолюбителей с одними и теми же интересами. Но это так, лирическое отступление. Потому что основная мысль этого опуса, потеоретизировать о способах (модах, видах) передачи на Землю данных телеметрии и состояния спутника и возможности их приёма "средним" радиолюбителем. Трудно не согласиться с тем, что когда оборудование класса high end, то проблем или мало или нет совсем. А как быть народу пред или уже пенсионного сословия с ограниченным сетапом?
Как правило это или старенькие всемодовые трансиверы без CAT управления, в лучшем солучае есть прямой вход на модулятор передатчика (ACC). Антенное хозяйство - 5-9 элемента на 145 и что-нибудь около того на 435. Не вращается ни по углу места, ни по азимуту. Есть еще большой класс автомобильных/базовых УКВ радио только в FM. Тоесть, старые "запасы". Если я сильно ошибаюсь, то буду рад тому что минималистически оценил возможности среднего радиолюбителя на УКВ.
Но тем не менее продолжим обзор :-) В последнее время появилось достаточно много моделей на базе DVB-T тюнеров. Уменьшительно-ласкавое название - донглы. Или ишачки, по нашему. Вот фото моего, куплено у UR5FYG. Очень добротно сделано, есть отключаемый конвертор на КВ. (второй выключатель-светодио это аттенюатор минус 20 дБ для КВ) На УКВ его чувствительности маловато, а на КВ, в связи с тем, что, во-первых, используется преобразователь с КУ больше единицы, а во вторых- сами диапазоны отличаются большими уровнями, что в совокупности с практическим отсутствием цепей селективности, приводит к катастрофическому падению качества приёмника: особо высокой динамикой приёмник не отличается, так как предназначен для работы в комфортных условиях TV диапазона или, что еще лучше, кабельного TV. С помощью Орбитрона и виртуальных компортов нему можно приладить систему компенсации эффекта Допплера, но в силу вышеописанного для приёма спутниковых сигналов требует хороших антенн. Одним словом приём спутниковых сигналов со средним сетапом однозначно затруднителем. Назовём это неуверенным приёмом.
Однозначными лидерами априори будут спутники передающие телеметрию в CW моде. Но богатством отображаемых параметров такие системы не отличаются. В последее время всё больше и больше спутников переходит на передачу как сигналов так и команд управления в пакет радио, преимущественно в X25 (AX25) , обеспечивающий безошибочность канала если связь есть. Сегодня чаще всего на скорости 9600 bps. Хотя уже можно встреить спутники с каналами 32 или даже 56 bps. Детали можно посмотреть на онлайн спутниковом блокноте частот и мод сайта cubesat.hammania.net Самый удобный вариант при этом - AFSK модуляция, позволяющая неточную настройку. Но для этого нужны хорошие уровни. Следующий шаг вперёд - FSK или BPSK. В этих системах энергетические показатели в точке приёма могут быть более скромными, но за это приходится платить точностью настройки на сигнал, что при наличии эффекта Допплера непростая задача. Даже при использовании хороших приёмников требуетсяи точная настройка (до десятков герц) и постоянный дрейф по частоте вслед за уходящим согласно закона Допплера сигналов. Особено проблематично это при отсутствии системы коррекции частоты.
Самый плохой вариант согласно тезы "беда не приходит одна" - и сигнал слабый и автокоррекции нет. Тогда в качестве принимаемых предпочтительны спутники передающие AX25 или постоянно или очень часто - 3-4 раза в минуту. Тогда есть шансы " настроиться на сигнал по водопаду, например MIXw, или по имеющемуся в программе сопровождения спутника индикатору настройки. Но для этого однозначно нужно знать частоты модулированных сигналов (в герцах) синхроимпульсов. Примером плохой программы декодера может служить прорамма декодирования украинского PolyITAN (слава богу она есть вообще). Там вообще нет узла настройки и декодирование происходит по шестнадцатиричному коду ASCII полученному с модема в качестве которого используется MIXw (или можно AGW PE). С учётом того, что спутник передаёт три пакета общей длительностью в 2,5 секунды один раз в две минуты и со скоростью 9К6 времени для того чтобы настроиться по сигналу нет. Его при такой сважности вообще трудно обнаружить.
Следующая ступень "комфортности" программного обеспечения для приёма телеметрии - это Delfi-C3. Программа называется RASCAL и поставляется в виде Java архива RASCAL.jar.
У неё, помимо индикатора уровня сигнала присутсвует индикатор мгновенного значения аудиочастоты, и, когда звучит синхроимпульс, серый текст "No Sync" меняется на зелёный "Sync". Уже легче, эффективность приёма на порядок выше, особенно если учесть, что сигнал излучается постоянно. Результаты сразу попадаютна экран. Есть возможность их сохранить.
Несколько более продвинутый алгоритм индикации настройки на BPSK сигнал в программе для приёма сигналов FunCube1 и FunCube-2(Ukube-1). Оба спутника излучают в одном формате, поэтому одну программу можно использовать для приёма с обоих спутников. Это FuncubeDashBoard ...
... Лучший подход для обеспечения "массовости приёма", если можно так сказать, по моему мнению, избрала команда разработчиков программы приёма телеметрии с борта венгерского MASAT1. Это Masat1_GND_Client У неё нет режима автоподстройки частоты, зато у неё есть свой, отличный от стандартного, водопад, позволяющий точно настравиваться на BPSK сигнал. Как можно увидеть при настройке синхроимпульсы легко "подвинуть " в подсвеченные участки, что гарантирует точную настройку. Таким образом легко вручную осуществлять "компенсацию эффекта Допплера". Естественно, при наличии автоматической компенсации упомянутой выше вы просто будете наслаждаться видом работы "умной" техники. К сожалению, в среде разработчиков каналов связи на Землю идёт постоянная борьба мнений и не все разработки имеют в качестве приоритета заботу о удобствах для рядового, "не упакованного", пользователя. Лидеры в этом - японцы. Они разрабатывают (не уверен что эта работа уже завершена) канал передачи на Землю принимать и декодировать данные с которого можно будет на обычные вещательные приёмники при скорости в канале 56К. Как вам приём телеметрии на винтажное радио? И, кстати, когда спутник близко, вполне качественно.
