Над нашими головами є сузір'я супутників, що значно перевищує кількість, яку хтось уявляє. Кожен супутник виконує певну функцію, і в світі існує багато країн та економічних консорціумів, які інвестують у них, щоб отримати або надати інформацію найрізноманітнішого характеру. Найбільш привабливими для звичайного користувача є супутники, що дозволяють отримати зображення з дуже мало ресурсів і з більш ніж цікавими результатами. Любителі по всьому світу використовують їх, щоб спостерігати найнеймовірніші явища, які може запропонувати Земля. Дізнайтеся, про що йдеться в цій діяльності та які елементи необхідні для отримання неймовірних зображень.

супутника

Обертаючись навколо планети, ми знаходимо багато супутників, які сьогодні ми можемо вважати активними, тобто діючими, та іншими, які вже неактивні роками і які вважаються космічним сміттям, сміттям, яке одного разу розпадеться в атмосфері. Інші працюють частково, як це має місце з багатьма російськими та китайськими супутниками, які надсилають інформацію на Землю лише тоді, коли вони пролітають над її повітряним простором або коли для цього їм дозволено з Землі. Звичайно, інформація, яку вони можуть надати, дуже орієнтована на ці країни; Цей спосіб дій підпорядковується державним питанням природним шляхом. Нарешті, варто зазначити, що існує кілька способів утримати супутник там і два типи орбіт: серед найпопулярніших та найвідоміших ми знаходимо геліосинхронні та Геостаціонарна.

Як завантажити зображення із супутника

Супутники на геостаціонарній орбіті залишаються на висоті 36000 кілометрів від поверхні Землі і рухаються зі швидкістю, яка дорівнює швидкості обертання Землі. Таким чином, обертаючись разом, створюється відчуття, що супутник "висить і нерухомий" у своєму положенні, коли насправді він рухається з постійною швидкістю 11 тисяч кілометрів на годину, щоб завжди залишатися в однаковому відносному положенні щодо Землі. Ці супутники розташовані на екваторі, і лише за допомогою 3 з них можна було б покрити всю поверхню планети. Але насправді їх є не лише 3, а сотні.

Першим геостаціонарним супутником був Syncom 3, запущений на мисі Кеннеді 19 серпня 1964 р. Це був експериментальний супутник зв'язку, розташований над екватором, довжиною 180 градусів у Тихому океані. Цей супутник висвітлював пряме телебачення про Олімпійські ігри 1964 року в Токіо, Японія, і використовувався для різних випробувань зв'язку. Переваги цього класу кораблів полягають в тому, що антени розташовані на Землі встановлюються та фіксуються в незмінному положенні, можливість постійно отримувати такі послуги, як телефонія, Інтернет, телебачення, метеорологічні дані та незліченна кількість тактичних та стратегічних даних країн.

Нарешті, можна сказати, що геостаціонарні (геосинхронні) супутники мають і свої недоліки. Одним з найбільш важливих, що слід виділити, є те, що для виведення цього типу космічних апаратів на орбіту потрібні високоточні космічні пристрої та операції з Землі. Рух також потрібно на борту супутника, щоб утримати його на своїй відповідній орбіті, що створює додаткові витрати та вагу, які ніколи не легко знайти в орбітальному тілі. Приймальне обладнання повинно мати дуже особливі характеристики з точки зору чутливості та складності схеми, що робить термінали дорожчими, роблячи їх корисними для дуже кількох конкретних застосувань широкої громадськості, таких як телевізійні послуги, певні види телефонії та позиціонери, відомі як GPS.

Метеорологічні супутники

У цьому класі кораблів ми знаходимо два типи чітко визначених артефактів. Геостаціонарної орбіти та Полярна орбіта, також відомий як геліосинхронна або низькоземна орбіта (LEO). Під час своєї невпинної подорожі ці складні лабораторії обертаються навколо Землі приблизно 14 разів на день на висоті орбіти від 830 до 890 кілометрів, покриваючи приблизно шириною 3000 кілометрів на кожному зібраному зображенні. З цих супутників LEO ми будемо робити знімки що, проходячи через кожну точку планети, вони беруть лінію за лінією і повторно передають її на Землю постійно та в реальному часі. Гелій означає Сонце; тому геліосинхронна орбіта означає, що вона синхронізована із Сонцем, обертаючись навколо планети від полюса до полюса з заданою або синхронізованою частотою.

Надаючи видиму, ближню інфрачервону та теплову інформацію, вони дозволяють контролювати рослинні умови протягом коротких періодів часу, що робить їх ідеальними для вивчення високодинамічних явищ, таких як опустелювання, вирубка тропічних лісів або масштабні лісові пожежі. Серед приладів, що переносяться на борту, є датчик, який називається радіометром AVHRR (Розширений радіометр з дуже високою роздільною здатністю), який сканує поверхню нашої планети лінія за лінією, коли вона прогресує, використовуючи п’ять детекторів для одночасного збору випромінювання в п’яти різних частинах електромагнітного спектра (смуга 1 видна, смуга 2 знаходиться поблизу інфрачервоної, 3 середньої -інфрачервоний, 4 та 5 тепловий інфрачервоний) з роздільною здатністю 1,1 км на середній лінії або нижній. Астрономічно кажучи, розуміється, що зеніт - це перетин вертикалі місця з небесною сферою над головою спостерігача, тоді як надір - точка небесної сфери, діаметрально протилежна зеніту, що перетинає центр планети.

В даний час ми знаходимо 4 активних супутника погоди з низькою орбітою в режимі передачі зображення, який називається APT (Автоматичне передавання зображення): NOAA 15, NOAA 17, NOAA 18 та NOAA 19. Ці супутники передають інформацію на Землю у двох режимах: один із низькою роздільною здатністю. APT в діапазоні 137 МГц. і ще одна висока роздільна здатність HRPT (Передача зображення з високою роздільною здатністю) в 1,7 ГГц. В цій останній смузі дані кодуються у цифровій формі, тому для аматора дуже складно зібрати необхідне обладнання для їх правильного прийому. Крім того, є й інші супутники сузір’я NOAA (Національне управління з питань океану та атмосфери) лише режим низької орбіти передачі HRPT або деактивовані та в резерві.

На боці Рад - супутник Метеор 3-5 Це малоповерховий полярний тип. Результат полягає в тому, що вона обертається кожні 109 хвилин або близько того. Цей супутник не є геліосинхронним. Щодня відбувається невелика зміна часу проходження, що ускладнює його використання для спостереження певних явищ, оскільки інтенсивність світла щодня різна. Однак, виводячи лише одне зображення на рядок, воно має дуже хорошу роздільну здатність. Метеор 3-5 був запущений 15 серпня 1991 року і в даний час є єдиним активним супутником із серії Метеор. Ви, мабуть, маєте серйозні проблеми з бортовою системою живлення: він активний лише тоді, коли отримує сонячне світло. Швидкі коливання інтенсивності зображення, ймовірно, зумовлені коливаннями енергосистеми. Роздільна здатність зображення вдвічі більша, ніж у серії NOAA.

Система передачі зображень APT

Як вже згадувалося вище, система передачі зображення, що використовується цими супутниками, є APT (Автоматична передача зображення) і складається з несучої, модульованої за частотою піднесучою 2400 Гц, яка змінюється в амплітуді з відеосигналом. Різні відтінки, від чорного до білого, залежать від глибини модуляції. Таким чином буде визначена інтенсивність точок, що утворюють зображення або пікселі.

Що мені потрібно, щоб спуститися і подивитися фотографії?

Перше, що вам потрібно мати, це УКВ-приймач FM широкосмуговий (WFM - 50 кГц.) (Широкочастотна модуляція), що охоплює ділянку між 137 МГц. та 138 МГц. Можна завантажити зображення у вузькому FM (NFM) (Вузькочастотна модуляція), але цілі незмінно будуть галасливими та обрізаними. Вузька смуга також спричинятиме багато шуму, за винятком випадків, коли супутник знаходиться безпосередньо над нашим місцезнаходженням. Ефект Доплера, якому піддається сигнал, у поєднанні з вузькістю проміжної частоти аудіоканалу в приймачі зв'язку призводить до дуже поганого сигналу.

На практиці переносний УКВ-приймач, який може приймати згадану частину спектра, можна використовувати для початку отримання зображень, поки ви не отримаєте практики та знань. Тоді ми хочемо покращити результати і рухатися до широкого проміжного приймача. Як ви чуєте сигнал, надісланий супутником на ноутбуці? A) Так:

Те, що слідує за одержувачем у порядку значущості, це a антена доречно для найкращих результатів зображення. Тут багато хто повинен уявити величезні металеві притчі; проте нічого з цього не потрібно на нашому першому "супутниковому" вильоті. Буде достатньо центрального ізолюючого елемента та чотирьох невеликих алюмінієвих трубок діаметром 10 міліметрів, які встановлені у формі хреста. Тип труби, що використовується для встановлення невеликих штор, є недорогим варіантом, який кожен може легко придбати за низькою вартістю.

З невеликою майстерністю та доброю волею ми можемо досягти міцної та акуратної конструкції, яка дозволяє насолоджуватися антеною з дуже важливими характеристиками. Алюмінієві трубні з'єднання будуть виконуватися з урахуванням того, що ми підключаємо дві дипольні антени, які мають однакову опорну основу. Тобто до однієї сторони ви повинні підключити центральний провідник коаксіального кабелю, а до трубки, розташованої на іншому кінці, - зовнішню сітку коаксіального кабелю. Міра кожної алюмінієвої трубки однакова для чотирьох "елементів”І виникає з наступного розрахунку: довжина диполя дорівнює 142,5, поділена на резонансну частоту, виражену в мегагерцах. Отриманий результат буде загальною довжиною диполя (обох елементів) і буде виражений у метрах.

L = 142,5/F (МГц) => L = 142,5/137,5 = 1,036 метрів

Це рівняння говорить нам, що для кожної трубки буде 51,8 сантиметра, але оскільки нам потрібно відняти центральний простір для кріплення, ми підсумовуємо остаточне вимірювання 50,5 сантиметра для кожного “елемента” диполів, який буде формувати нашу антену. Зв'язок між диполями повинен бути встановлений з Коаксіальний кабель 75 Ом що прийме конкретний захід (нічого не є довільним у радіочастоті). Вимірювання кожного з'єднувального кабелю буде еквівалентно добутку ¼ довжини хвилі резонансної частоти антени, помноженої на константу поширення сигналу всередині кабелю. Значення ¼ довжини хвилі для цих частот становило б 300 (300 тис. Км/сек = швидкість світла)/F (МГц), і це значення ділиться на чотири.

300/137,5 = 2,18 метра => 2,18/4 = 0,54 метра

У коаксіальному кабелі, центральним діелектриком якого є піна (піна), постійна поширення дорівнює 0,82, тоді як, якщо він виготовлений із пластику, він дорівнює 0,66. Саме з цієї причини ви повинні робити рахунки відповідно до кабелю, який ви використовуєте для складання антени. У нашому випадку ми використовували піну, і остаточне вимірювання кожного кабелю виявилося 44 сантиметра. Нарешті, обидва кабелі підключені паралельно, і коаксіальний кабель підключений, але вже 50 Ом, до приймального обладнання. До цієї конструкції ми додаємо жорстку центральну опору, провідний кабель довжиною не більше 10 метрів, і ми матимемо антену, готову розташуватися на високому місці і очистити від прилеглих предметів, які можуть заважати правильному прийому слабких сигналів від з супутника.

Після виготовлення антени та прослуховування супутників, коли вони проходять через нашу територію проживання (кожен крок триває від 8 до 12 хвилин, залежно від нахилу відносно зеніту), ми побудуємо кабель, який йде від аудіо вихід приймача на вхід MIC хвиля ЛІНІЯ В звукову карту в комп'ютер. Тут ви повинні мати особливий ОБЕРЕЖНО щоб не пошкодити звукову карту. Незважаючи на те, що це дуже просте підключення, де потрібно не більше кабелю з двома штекерами на кінцях, дуже високий звуковий вихід на приймачі може пошкодити вхід звукової карти безнадійно.

Завжди добре проводити тести перед тим, як намагатись завантажити зображення, щоб відрегулювати всі можливі змінні, такі як висота антени, правильна частота прийому, вихідний звуковий рівень приймача і, звичайно, всі важливі параметри останній необхідний пункт: програмне забезпечення.

В Інтернеті існує найрізноманітніша програма на будь-який смак. У нашому випадку ми вибрали WXtoImg. Ця програма може працювати з Windows 95/98/Me/2000/NT/XP/Vista, Linux, FreeBSD із встановленою сумісністю з Linux, MacOS X 10.4.1 або попередньою версією, повідомляється на веб-сайті її творців. Під час встановлення нас попросять ввести назву нашого міста та координати (широту та довготу) місцезнаходження нашої станції. Якщо ми вирішимо пропустити цей крок, ми можемо зробити це пізніше, вибравши в меню опцію Розташування наземної станції. Варіанти.

Потім ми перевіряємо параметри Disable PLL, Resync і Despeckle у тому ж меню Варіанти. Вибравши ці налаштування, у меню Файл натисніть Update Keplers, щоб налаштувати час програми на час супутників, які знаходяться на орбіті. Також важливо синхронізувати годинник нашої машини з будь-яким годинником в Інтернеті. Таким чином, вибравши автоматичний старт відстеження зображень, програма буде знати, коли починати зйомку зображень. Проводячи перші тести, не рідко для вас буде отримати похилі і навіть «дуже похилі» зображення. Ця корекція проводиться за допомогою функції нахилу, яку ви знайдете в меню Зображення. Як тільки програма почне працювати, нехай вона діє самостійно. Він буде відповідальним за створення всіх можливих зображень із отриманого.

підсумовуючи

Для отримання супутникових знімків потрібно чотири елементи: приймач, антена, кабелі Y відповідне програмне забезпечення. Решта - це практика та багато терпіння, наприклад, очікування проходів з більшою висотою, щоб отримати хороші сигнали і, отже, кращі зображення. Ще одне, що ви швидко дізнаєтесь, це найкращі зображення ви отримаєте їх опівдні оскільки в ті часи сонячне освітлення буде вам на користь. Звичайно, вночі ви отримаєте абсолютно темне зображення, хоча корисне для регулювання нахилу (нахилу), калібрування антен та інших деталей, які повинні бути готові при спробі зробити хороше зображення.

Метеорологічні супутники почали запускати в 1960 році, і з тих пір вони стали одним з найкорисніших практичних інструментів, створених космічними технологіями. У наступних поставках ми будемо поглиблювати прийом супутникових зображень і ми зробимо це за допомогою нашого першого приймача на основі TDA7000. Перевага, яку ми матимемо з цим приймачем перед звичайним УКХ-приймачем, - це смуга пропускання ПЧ-каналу. Маючи приймач WFM, такий як TDA7000, зображення будуть чіткішими та без спотворень. Наразі ви можете навчитися завантажувати зображення та дізнатися секрети, які нам підготували невтомні «олов’яні птахи», які обертаються навколо нашої планети.