СВЯЗЬ ЧЕРЕЗ РАДИОЛЮБИТЕЛЬСКИЕ СПУТНИКИ
В практике любительской связи помимо естественного распространения радиоволн применяется и ретрансляция сигналов любительских радиостанций с помощью специально создаваемой для этих целей приемопередающей аппаратуры. Поскольку зона уверенной радиосвязи, обеспечиваемая таким ретранслятором, однозначно определяется высотой его установки над поверхностью Земли, то наибольший интерес, конечно, представляет размещение ретрансляторов в космосе - на борту искусственных спутников Земли. Советскими радиолюбителями были созданы и выведены на орбиту восемь ИСЗ серии «Радио». Шесть из них имели активные бортовые ретрансляторы сигналов любительских радиостанций с диапазона 144 МГц на диапазон 28 МГц (так называемая «мода А»), на двух ИСЗ работали маяки в диапазоне 28 МГц. Все восемь спутников имели близкие к круговой орбиты с периодом обращения около 120 мин. При этом максимальное время «радиовидимости» спутника (т. е. время, в -течение которого можно проводить связи через его бортовой ретранслятор) достигает 25 мин, а максимальная дальность связи составляет примерно 10 000 км. Если учесть, что при прохождении сигналов с Земли до спутника и обратно реально «работают» и обычные механизмы распространения радиоволн, то порой удается установить и связи на большие расстояния.
Помимо собственно ретранслятора сигналов любительских радиостанций (приемопередатчик с соответствующими антеннами) на борту ИСЗ устанавливается приемник командной радиолинии (для управления работой бортовых систем), бортовая автоматика, обеспечивающая нормальное функционирование радиоэлектронной «начинки» спутника; источники питания (аккумуляторы, солнечные батареи). Телеметрическая информация о состоянии бортовых систем передается через специальный маяк. Кроме того, на борту ИСЗ могут находиться и другие устройства, расширяющие его возможности. Так, некоторые из ИСЗ серии «Радио» имели на борту автоматический оператор - «робот», с которым можно было провести радиосвязь телеграфом. Данные о проведенных связях «робот» заносит в память бортовой системы и передает по команде центра управления на Землю. Наличие на борту ИСЗ программируемой с Зем-ди памяти позволяет реализовать «доску объявлений» - автоматическую передачу циркулярной информации (о графике работы бортового ретранслятора, предстоящих спортивных мероприятиях и т. п.).
В срответствии с Международным регламентом радиосвязи для спутниковой связи могут быть использованы любительские KB диапазоны 14, 21 и 28 МГц, а также большинство УКВ диапазонов. На практике из KB диапазонов пока применялся только диапазон 28 МГц (передача сигналов с борта ИСЗ на Землю).
Для исключения помех спутниковой связи в 1-м районе IARU принята рекомендация - воздерживаться от проведения обычных («земных») радиосвязей в участке 29 300...29 550 кГц. Здесь работают маяки ИСЗ, в этот участок ретранслируются сигналы любительских радиостанций с диапазона 144 МГц. Международным радиолюбительским союзом выделен участок для спутниковой связи в диапазоне 144 МГц (145,85... 146 МГц). В других любительских диапазонах участки для связи через ИСЗ пока не установлены.
Конкретные полосы частот, ретранслируемые различными ИСЗ (даже одной серии), могут быть разными, поэтому их деление по видам работы установлено IARU в общем виде - в процентах от полной ретранслируемой полосы. Это деление относится к каналу передачи с борта ИСЗ на Землю. Нормировать его в общем виде для канала передачи с Земли на борт ИСЗ нельзя, так как бортовой ретранслятор может, в принципе, инвертировать ретранслируемую полосу частот (т. е. поменять местами верхнюю и нижнюю границы полосы ретрансляции).
Международным радиолюбительским союзом установлено следующее деление по видам работы ретранслируемой полосы частот (считая от ее нижней границы)г 5% - «охранная зона» маяка ИСЗ; 30% - телеграф;
30% - телеграфа однополосная модуляция; 30% - однополосная модуляция; 5% - «охранная зона» маяка ИСЗ. «Охранные зоны» маяков (а они обычно работают вблизи нижней и верхней границы полосы ретрансляции) введены для того, чтобы исключить помехи приему телеметрической, а также циркулярной информации с борта ИСЗ.
Телетайпным радиостанциям рекомендуется работать вблизи частоты раздела полосы на. исключительно телеграфный участок и на участок, в котором можно работать как телеграфом, так и однополосной модуляцией. Связи через ИСЗ имеют два принципиальных отличия от обычных «земных» связей.
Из-за высокой скорости движения спутника по орбите наблюдается значительный (до нескольких килогерц) сдвиг частоты ретранслируемого сигнала, причем в зависимости от направления движения ИСЗ по отношению к земному наблюдателю может.иметь различный знак и, кроме того, непрерывно изменяться в процессе движения ИСЗ. По этой причине оператор вынужден практически непрерывно подстраивать свой приемник, чтобы не потерять корреспондента.
Другое отличие состоит в том, что имеется -возможность работы полным дуплексом, т. е. возможность слышать корреспондента во время работы на передачу. Это обусловлено тем, что ретрансляция сигналов идет с изменением рабочего диапазона. Поэтому при использовании раздельных антенн на прием и на передачу (а это обычно так) развязка между приемником и передатчиком наземной станции оказывается достаточной, чтобы исключить помехи приему сигналов с борта ИСЗ.
Линейные ретрансляторы, установленные на борту ИСЗ, имеют ограниченные возможности: мощность передатчика ретранслятора в - расчете на одного потребителя (наземную радиостанцию) падает с ростом числа этих станций и с увеличением эффективной мощности их передающих средств. Это определяет особые правила работы через ИСЗ:
1. Не работай на передачу (даже для подстройки аппаратуры) в полосе частот ретранслятора до того момента, пока не услышишь сигналы маяка. Отсутствие сигналов маяка может быть вызвано недостаточной чувствительностью или неисправностью приемного тракта, и работа на передачу создаст помехи тем, кто уже проводит связи через ИСЗ.
2. Не излучай эффективную мощность (с учетом коэффициента усиления антенны!) большую, чем это рекомендовано для данного спутника. Перегрузка бортового ретранслятора ухудшает условия работы других радиолюбителей, подталкивает их также на повышение излучаемой мощности, что может привести к блокировке или выключению ретранслятора.
3. Не передавай длительных общих вызовов. Если на короткое CQ никто не ответил, то лучше внимательно прослушать диапазон. Многие редкие станции используют передатчики с фиксированными частотами и не имеют возможности вызывать станции, работающие на общий вызов.
4. Не вызывай станции своего решена, если орбита спутника проходит близко к горизонту. Такие орбиты дают возможность проводить связи с корреспондентами, находящимися на максимальном удалении, а время «радиовидимости» в этом случае очень маленькое.
5. Не работай через ИСЗ по средам. Эти дни предназначены для экспериментов по специальным программам.
Активный период спутников серии «Радио», выведенных на орбиту в конце 1981 года, подходит к концу. Советские радиолюбители готовят к запуску новые ИСЗ этой, серии.
МКС можно не только увидеть, но и послу шать. Настрой те вашу УКВ шку на 145,825 Mhz, и при пролете МКС вы услышите характерное "хрюканье" - это работает пакетный диджипитер МКС. Бывает что на частоте 145,800 MHz передаются изображения в режиме SSTV (Slow Scan Television) различной космической тематики.
Иногда на частоте 145,800 MHz в FM можно услышать работу космонавтов с позывными RS0ISS на русском языке или NA1SS - на английском со станциями находящимися на земле. Но работы у космонавтов на борту МКС очень много, все строго по расписанию, поэтому появляются в эфире они очень редко, и по заранее составленному расписанию. Работают в основном с коллективными радиостанциями, находящимися в школах, колледжах. Представляете эмоции школьника, поговорившим с космонавтом по радио, как по телефону? Кроме космонавтов в FM через МКС можно поработать через пакетный ретранслятор - DigiPeater. Но мы не будем на нем здесь подробно останавливаться.
И так, МКС МКСом а с кем еще "поговорить" в космосе?? Да еще имея на руках простую аппаратуру.... Да уж, не густо тут радиолюбителей, подумаете вы. Но на самом деле это не так.
В начале статьи я упоминал о различных спутниках. В том числе радиолюбительских. Их тоже есть немало. Но у нас же простейшая аппаратура? Под простейшей аппаратурой я подразумеваю наличие китайской радиостанции - бестселлера BAOFENG UV5R.
А также простейшей направленной антенны вида:
Без них нам на спутники, как без удочек на рыбалку. Для того чтобы поймать рыбу, нужны снасти, ведь? То же самое и здесь. Если есть УКВ портативка, то сигнал спутника вы может быть и услышите, но вряд ли сработаете с какой либо станцией. Ну что ж, пора знакомится, наш подопытный - СПУТНИК Saudisat 1-C SO-50
Именно через него ми будем проводить космические QSO.
А как его найти? То что он летает где то в космосе - всем понятно. Как определить когда спутник будет пролетать над вашим QTH?
Есть несколько способов это определить.
- Онлайн. С помощью сайта http://www.n2yo.com/satellite/?s=27607
Рекомендую зарегистрироваться на этом сайте, затем зайти туда под своим логином и паролем. После этого станет доступной опция расчета орбит спутников для вашего QTH, который вы укажете при регистрации. Можно будет производить расчет орбит на несколько дней. И не только для SO-50. Там в каталоге очень много спутников.
- Orbitron Satellite Tracking system http://www.stoff.pl/
- Мобильные приложения
Хороший обзор этого приложения сделал Дмитрий R4UAB http://forum.r4uab.ru/viewtopic.php?t=17
Я описал три способа, как "найти" спутник на небе для вашего QTH. выбирайте любой, который вам наиболее удобный и вычисляйте когда SO-50 будет в зоне видимости.
Теперь поговорим о антенне. Существует также несколько вариантов ручной направленной антенны. Все они достаточно эффективны.
Я пользуюсь антенной конструкции RZ9CJ 3 элемента на 145 MHz + 5 элементов на 436 MHz .Ее изображение вы найдете чуть выше. А размеры этого "двухдиапазонного чуда" следующие:
Параметры антенны указаны на рисунке. Длина кабеля - произвольная, оптимальная, на мой взгляд, около 1 метра,больше будет длинноват. Подсоединяете кабель в точки Х Х подпаиваете штеккер BNC разъем "папа" и получаете хорошую двухдиапазонную направленную антенну, с которой можно работать не только через спутники.
И еще один момент. Если вы используете радиостанцию Baofeng UV5R, то вам понадобится еще такой небольшой антенный переходник:
Антенная часть готова, приступим к настройке радиостанции. Я опишу это на примере Baofeng UV5R.
Наш спутник SO-50 имеет такие параметры.
- UPLINK 145.850 MHz FM (Это частота приема спутника, и частота передачи нашей радиостанции. На 145.850 MHz мы передаем)
- DOWNLINK 436.795 MHz FM (Частота передачи спутника, и соответственно частота приема нашей станции)
Все, транспондер спутника открыт. Но, для того чтобы начать вещать, и чтобы нас услышали, нам нужно настроить еще одну вещь.
Передавать на спутник надо на частоте 145.850 MHz FM с другим субтоном 67.0 Hz .Тогда спутник откроется, и ретранслирует ваш сигнал на Землю на 436.795 MHz
Но и здесь еще не все так просто. Дело в том, что наш SO-50 - это космический объект, который движется на орбите Земли с первой космической скоростью - 8 км/с.
Здесь имеет место такое явление, как Эффект Допплера https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D1%84%D1%84%D0%B5%D0%BA%D1%82_%D0%94%D0%BE%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B0
Это изменение частоты излучения, воспринимаемые наблюдателем, вследствие движения источника излучения.
Простыми словами, - по мере движения спутника частота передачи его, будет немного "убегать". Повышаться, когда спутник приближается к нам, и соответственно уменьшаться, когда он будет удаляться от нас. То есть нам надо будет корректировать частоты приема Baofeng. Сделать это несложно, записав в память станции нужные частоты и сохранив их в виде каналов.
Я рекомендую сделать это с шагом в 5 КГц , чего будет вполне достаточно.
Канал | Имя | TX Freq | CTCSS (TX) | RX Freq |
101 | SO50 ON | 145.850 | 74.4 Hz | 436.810 |
102 | SO50-1 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.810 |
103 | SO50-2 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.805 |
104 | SO50-3 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.800 |
105 | SO50-4 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.795 |
106 | SO50-5 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.790 |
107 | SO50-6 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.895 |
108 | SO50-7 | 145.850 | 67.0 HZ | 436.890 |
О том, как занести частоты в память радиостанции Baofeng рекомендую прочитать здесь
Там рассматривается установка частот с помощью программы CHIRP и подсоединению станции через кабель к ПК. Очень эффективный и быстрый метод.
Можно, конечно и вручную вводить частоты. Но это неудобно. Рекомендую установить и настроить CHIRP.
Поскольку все готово, можно начинать работать через SO-50. С помощью описанных выше методов определяем, когда будет пролетать спутник над вашим QTH.
Нужно определить стороны горизонта. Обычное движение - это с запада, юго - запада на север, северо-восток.
Здесь совет:
Подключаем антенну к станции, включаем нее. Поскольку спутник движется по направлению к нам, выбираем более высокую частоту приема. В нашем случае это 436.810 MHz
И развернув антенну в направлении появления спутника начинаем внимательно слушать. Шумоподавитель рекомендую отключить, иначе будет мешать приему. Слушаем, поворачивая антенну вокруг своей оси, выбирая нужную поляризацию. Со временем начнут появляться сигналы корреспондентов.
Будьте внимательны! Слушайте слушайте и ще раз слушайте!
Для начала рекомендую проводить QSO на поиск. Позже,как уже освоитесь, можно позвать и на общий вызов. Во время связи передается QRA локатор - это самая важная информация при связи на УКВ!
По мере движения сателита по небосклону вы услышите, что принимаемые сигналы начнут немного искажаться. Это эффект Допплера. клацаем другой канал с меньшей частотой приема 436.805 MHz, 436.800
... и так далее и работаем со станциями.
Спутник находится в зоне видимости около 10 минут. Это от горизонта до горизонта. С нашей простой антенной зона комфортного приема значительно уменьшается, до 5-6 минут. Но этого вполне достаточно, чтобы сработать с несколькими станциями.
И самое главное! Там очень любят новичков! Если вы только начали работать на SO-50, вас будут вызывать очень много станций, поскольку - вы новый корреспондент для всех, и, возможно новый QRA квадрат.
На странице
http://aar29.free.fr/sat/so50/so50log.php
можно посмотреть кто с кем работал и кто кого слышал. Это такой мини - чат. Иногда полезно посмотреть, кто тебя слышал, но не смог провести QSO!
Успехов в освоении спутников!
11.08.2016 г
Любительская радиосвязь с МКС и через спутники AMSAT
blackbox 23-04-2009 15:58
quote: Originally posted by Леонид Ильич:
Originally posted by blackbox:
[B]На приём такие станции частенько работают как сканеры, от 30 до 1200 МГц, так что запросто можно болтать после несложной доработки!/B]/QUOTE]это правда? а то я хотел сканер купить, но дороговато.
Да, правда, конечно.
Но сканер купить стОит! У него и характеристики намного лучше, и есть возможность выбора типа модуляции по ширине полосы (тот же WFM для широковещательных УКВ/FM станций), а у станции такого нет.
Если пользоваться дома - то настоятельно рекомендую купить или тщательно собрать самому широкополосную антенну! Вкрученная в портативный сканер штатная очень слабенькая!
Леонид Ильич 23-04-2009 16:48
а не подскажете модель сканера? портативного, что-бы с собой носить можно было. ICOM?
Crab12 23-04-2009 16:58
quote: Originally posted by blackbox:
возможность выбора типа модуляции по ширине полосы (тот же WFM для широковещательных УКВ/FM станций), а у станции такого нет.
У есок VX6,VX7 есть