Форум / Связь на УКВ / Связь разными видами / CВЯЗЬ ЧЕРЕЗ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ СПУТНИКИ ЭТО ПРОСТО. /

сообщений: 4

Зарегистрирован: 10 сентября 2012

#1966 Размещено: 29 августа 2019 16:50

Радиолюбительские спутники начали применяться в 1961г. С тех пор серия спутников OSCAR (Orbiting Satellite Carying Radio) ежегодно пополняется новыми моделями. Было создано радиолюбительское объединение по спутниковой радиосвязи AMSAT (Amateur Radio Satellite Corporation) с подразделениями во многих странах мира. В нашей стране также запущена серия спутников RS1-RS15 (Radio Sport). Названия спутников серии OSCAR состоят из двух букв и номера спутника. Первая буква – происходит от названия страны или организации, вторая буква – «О». Например:
AO-92- спутник AMSAT OSCAR, имеющий 92-й порядковый номер в серии;
SO-50 - спутник Saudi-OSCAR c 50-тым порядковым номером.
Номер спутнику присваивается после его запуска и начала работы, т.е после регистрации. До этого в сообщениях разработчики используют произвольное имя. Например, индийский спутник VO-52 при разработке носил имя HamSat или VUSat. Аппаратура на спутниках питается от аккумуляторов, которые подзаряжаются от солнечных батарей. Мощность передатчиков небольшая и зависит от размеров и массы спутника. Обычно любительские спутники имеют массу 10-60 кг и мощность 0.5-3 вт. На орбиту они доставляются как «попутный» груз при запуске коммерческих спутников связи. Иногда небольшие любительские спутники «выбрасываются» на орбиту при выходе космонавтов в открытый космос. На этих маленьких спутниках нет репитеров (только передатчики на несколько милливатт). За их сигналами можно только наблюдать, а связь через них невозможна. Мощности 2-3 вт волне достаточно, чтобы принимать FM сигналы спутника на земле на портативную антенну. Важную роль играет ориентация передающей антенны спутника. Если антенна излучает не в вашу сторону или мощность передатчика спутника мала, то для приема сигнала нужна направленная антенна.
Большинство спутников оснащаются ретрансляторами примерно такого типа как УКВ репитеры. Частота приема и передачи фиксирована. Когда через спутник работает один из операторов, другие ожидают. На спутниках устанавливаются репитеры, которые принимают сигнал на одном диапазоне, а передают на другом. Это практически исключает «забитие» приемника на спутнике сигналом его передатчика. Репитеры на спутниках с фиксированными частотами предназначены для работы голосом с FM аппаратурой или цифровыми видами связи. В последнем случае у спутника могут быть несколько фиксированных частот. Кроме репитеров имеются также более совершенные спутниковые системы связи - транспондеры, позволяющие работать одновременно нескольким радиостанциям с сигналами SSB или CW. На спутниках, имеющих FM аппаратуру, чаще применяется режим JA. Некоторые спутники могут работать в нескольких режимах. Переключение производится по команде с земли. Спутники с транспондерами могут иметь маяки, передающие в телеграфном режиме телеметрию (напряжение аккумуляторов, температуру и др.) или просто одну несущую частоту. По маякам можно определить момент появления спутника в зоне радиовидимости или выход из зоны. Если маяка нет, то о появлении спутника можно судить по смене характера эфирного шума. Передатчик спутника может быть запущен каким либо посторонним сигналом или помехой с земли. Это отразится на характере шума. Радиолюбители, работающие в обычных не спутниковых режимах связи не должны использовать специальные спутниковые частоты. Большинство спутников имеют низкие орбиты близкие к круговым и пролетают над землей на высоте 700 – 1300 км (у МКС - Международной космической станции высота орбиты примерно 400км). Такие спутники совершают в день 12 – 14 витков вокруг земли. Зона радиовидимости (возможная зона связи) имеет размер 6000 – 8000 км., в зависимости от высоты орбиты. Над одной и той же территорией, вследствие вращения Земли, спутник проходит примерно 6 раз в день. Время связи на одном витке 12 –20 минут. Для связи через спутники с низкими орбитами операторам на Земле достаточно иметь передатчик мощностью 5 вт и несложную направленную антенну. При хороших условиях возможна работа и со штыревых антенн, например, с автомобилей. Улучшить условия приема можно используя небольшую направленную антенну, манипулируя ей вручную. Имеются также спутники с вытянутыми эллиптическими орбитами. Они совершают примерно два витка в день вокруг земли, а время связи на витке около 12 часов. Расстояние до спутника при этом может быть до 60 тыс. км. Сигнал со спутника будет слабым, для работы со спутником потребуется хорошая антенна (многоэлементный волновой канал) и мощный передатчик.
При работе через спутник с репитером, имеющим фиксированную частоту, учитывая возможность работы только одного корреспондента, необходимо стремиться к краткости проведения радиосвязи. Передается только оценка уровня сигнала и QTH-локатор.

сообщений: 4

Зарегистрирован: 10 сентября 2012

#1967 Размещено: 29 августа 2019 17:12

Как работать через популярные сейчас ЧМ спутники АО-91, АО-92.

АО-91 и АО-92- работают в репитерном режиме ЧМ. Который доступен радиолюбителям.
Частота uplink (соответствует частоте на которой Вы передаете свой сигнал репитеру) и частота downlink ( соответствует частоте, на которой передает репитер, или частота приема на земле) находятся на разных диаппазонах.

сообщений: 4

Зарегистрирован: 10 сентября 2012

#1968 Размещено: 29 августа 2019 17:17

АО-91 -Uplink ЧМ 435,250 кГц, тон 67 Гц Downlink ЧМ 145,960 кГц
АО-92 -Uplink ЧМ 435,350 кГц, тон 67 Гц Downlink ЧМ 145,880 кГц

Причина, по которой частоты находятся на разных диаппазонах в том , что таким образом мы можем мониторить приемный сигнал (на обычные головные телефоны, чтобы не было обратной связи на передачу), и проверять что собственный сигнал достигает спутника. Можно работать не наблюдая за частотой приема, но это не рекомендуется если у Вас нет большого опыта работы через спутники.
Лучше, если вы будете слышать ваши собственные сигналы, приходящие со спутника.
Допплеровское смещение частоты также затрудняет проведение связи. На частотах 435- 438 Мгц оно может быть около 20 кгц.
Так начало передачи на спутник на АО-92 435.340 а окончание 435.360. Например, если у спутника частота передатчика 145.880, то при появлении спутника в зоне видимости свой приемник надо настроить на частоту 145883 кгц и плавно ее уменьшать при приближении спутника (достаточен шаг 5кгц). При выходе спутника из зоны видимости частота будет 145876кгц.
Если спутник проходит не прямо над корреспондентом (т.е с элевацией менее 90 градусов), то смещение частоты будет менее заметным плюс-минус 5 кгц.
Зона покрытия.
Зона покрытия или footprint, громадная по сравнению с наземным репитером, при высоте орбиты 800 км над землей обычно составляет около 4000 км в диаметре.
В зависимости от прохода спутника (то есть в зависимости от того как перемещается спутник по отношению к наземной станции), в зоне покрытия находится почти вся Европа, включая Северную Африку.
Это означает что есть потенциальная возможность многим сотням радиолюбительским станциям, одновременно работать через спутник.
Так как на спутнике только один канал, то он весьма загружен!!!
Поэтому QSO проводятся в стиле контеста Callsign-QTHloc-RST

Прогнозирование орбиты.

Спутник всегда находится в движении вокруг Земли. Поэтому он не всегда доступен для наблюдателя. Чтобы узнать когда спутник находится в зоне радиовидимости необходимо использовать програмное обеспечение для прогнозирования орбит спутника.

В радиолюбительской практике существует не мало программ, которые помогают проводить трафик через ИСЗ , наиболее популярной программой являeтся Orbitron.
Orbitron — предназначенa для радиолюбителей и любителей визуальных наблюдений. Ее также применяют профессионалы-метеорологи, пользователи спутниковой связью. Программа показывает положения спутников на любой заданный момент (как в реальном времени, так и в режиме симуляции).
Программа БЕСПЛАТНА, и считается одной из самых простых в обращении, и одновременно самых мощных программ слежения за спутниками, по мнению тысяч ее пользователей со всего мира.

Для прогноза орбит Вам может помочь информация с сайтов:
www.amsat.org
www.heavens-above.com
https://www.amsat.org/tle/current/nasabare.txt -информация о ТLE

Если Вы смогли расчитать орбиту спутника, Вы сможете спланировать заранее как будет проходить спутник, то будете знать куда нужно направлять антенну. Если вы еще не освоились с использованием программ, то лучше распечатать данные с элевацией и азимутом на листе, чтоб не паниковать во время сеанса связи.

Аппаратура

Чтобы работать через спутник АО-91, необходимо радио, которое бы принимало ЧМ на диаппазоне 145.960 кГц и передавало сигнал мощностью 5-20 вт. в ЧМ на диаппазоне 435.250 кГц с тоном поднесущей 67 Гц. Для передачи достаточно открытого горизонта и J-антенны, для приема нужна направленная антенна типа Yagi 3-6 элементов. Большое значение имеет длина и качество антенного кабеля. Лучше использовать 2 разных станций, одна на прием другая на передачу. В идеальном случае требуется трансивер на передачу с перестройкой по частоте с шагом 5 кгц, на прием от 1 до 5 кгц , чтобы можно было корректировать Допплеровский сдвиг.
Как пример: При пролете АО-92 я использую с окна 8 этажа, на прием тр. IC-706 mk2 + yagi 4 el. настроенную на 145,800 а на передачу тр.Yaesu FT-7900 + J антенну 435,350кГц
Не смотря на сложное расположение моего QTH в плане открытого горизонта, за весну и лето 2019 г. удалось провести более 300 связей через спутники АО-85, АО-92, АО-91, SO-50.

Предварительное программирование необходимых частот в память Р/с поможет избежать сложностей, если Вы используете ЧМ станцию.
Имейте ввиду, что некоторые трансиверы не всегда корректно работают в плане установки тонов поднесущей в спутниковом режиме.
Пробуйте и у Вас обязательно все получится.