Любительская радиосвязь с МКС и через спутники AMSAT

12. Любительская радиосвязь с МКС и через спутники AMSAT

Одним из интересных направлений в области любительской радиосвязи является радиосвязь через радиолюбительские спутники и связь с МКС. Кроме того, с определённых метеоспутников можно принимать в реальном времени погодные карты. Следует отметить, что на всех спутниках при работе SSB и CW передача осуществляется на нижней боковой полосе (LSB), а приём ведётся на верхней боковой (USB). Но некоторые радиолюбительские спутники, например SO-50, работает с частотной модуляцией.

Для успешной работы через спутники подходят такие популярные трансиверы, как Yaesu FT-897 или Yaesu FT-857. Но лучше всех с этими задачами справляется современный трансивер Yaesu FT-991, позволяющий работать в режиме cross band и с разными видами модуляции на диапазонах 144/430 МГц https://www.yaesu.ru/tovar_ft991
Как пример, сигналы радиолюбительских спутников можно послушать здесь: OnLine WEBSDR приёмник: http://websdr.r4uab.ru/

Помимо трансивера для начала работы через спутники необходимо иметь соответствующее программное обеспечение, антенны волновой канал (Uda-Yagi), работающие в диапазонах 144/430 МГц и c числом элементов от 6-ти и выше. В случае применения отдельных антенн на разные диапазоны, рекомендуется использовать дуплексный фильтр OPEK DU-500 https://www.yaesu.ru/tovar_opek_du-500 или аналогичный

и поворотное устройство, вращающее антенну в двух плоскостях (например, Yaesu G-5500 https://www.yaesu.ru/tovar_rot-g5500) или RF HAMDESIGN SPID BIG-RAS https://www.yaesu.ru/tovar_rot-big-ras

Если нет возможности купить готовые антенны, на первое время можно использовать простые самодельные двух диапазонные антенны на диапазоны 144/430 МГц. Необходимо только учитывать затухание в кабеле в диапазонах УКВ и особенно, на ДЦВ (его марку и погонную длину).

Самостоятельно изготовить такую антенну можно по чертежу, приведённому ниже. Для согласования антенны с кабелем рекомендуется применить симметрирующий трансформатор (BALUN).

Или применить такой походный вариант установки антенны на деревянном буме :):

& Подробнее об антеннах, через которые можно работать через спутники, можно прочитать здесь:
http://forum.qrz.ru/35-kosmicheskie-vidy-svyazey/12701-antenny-dlya-raboty-cherez-ao-51-a.html
Текущие сведения о работающих спутников можно посмотреть здесь: http://www.amsat.org/amsat-new/satellites/status.php

Частоты и виды модуляции, которыми работают некоторые спутники AMSAT приведены ниже.

• Oscar7 (AO-7)
Mode A Uplink: 145.8500 - 145.9500 CW/SSB
Downlink 29.4000 - 29.5000 CW/SSB
Mode B Uplink: 432.1250 - 432.1750 CW/SSB
Downlink 145.9750 - 145.9250 CW/SSB

• JAS-2 (FO-29)
Uplink: 145.9000 - 146.0000 CW/SSB
Downlink 435.8000 - 435.9000 CW/SSB

• HAMSAT (VO52)
Uplink: 435.2200 - 435.2800 CW/SSB
Downlink 145.9300 - 145.8700 CW/SSB

• ROSTO (RS-15)
Uplink: 145.8580 - 145.8980 SSB/CW
Downlink 29.3540 - 29.3940 SSB/CW

• Saudi (SO-50)
Uplink: 145.8500 FM (CTCSS: 74,4 Hz On 67 Hz work)
Downlink 436.7950 FМ

• Saudi (SO-50)
Uplink: 145.8500 FM (CTCSS: 67 Hz On 233 Hz work)
Downlink 436.7950 FM

• AMRAD (AO-27)
Uplink: 145.8500 FM
Downlink 436.7950 FM

• SUMBANDILA (SO-67)
Uplink: 145.8750 FM (CTCSS 233.6 Hz.)
Downlink 435.3450 FM

Для управления радиостанции с компьютера существуют самые различные программы: SatScape, WinOrbit, Orbitron, Gpredict (аналог Orbitron под Linux), HamRadioDelux, UISS, K1JT, F1EHN, SATPS32, MixW2.19 и т.д.
Программу HamRadioDelux можно скачать отсюда: www.yaesu.ru/files/HRD.zip
Программу WinOrbit можно найти здесь: www.yaesu.ru/files/WinOrbit.zip

Программа SatScape имеет интерфейс, похожий на интерфейс программы Orbitron, но в отличие от неё в ней есть приятные функции - 3D вид и вид горизонта с поверхности Земли и намного больше информации по спутникам. Скачать её можно отсюда: www.yaesu.ru/files/Orbitron_310.exe Основное окно этой программы показано на рисунке ниже.

При работе со спутниками необходимо учитывать смещение частоты, вызванное эффектом Доплера. Как пример, сигналы от АО-51 на подлёте принимают на частоте 435,310 МГц, а при заходе спутника – уже на 435,290 МГц. В диапазоне 144 МГц, смещение составляет ± 3 кГц (для MKC-ISS). Для компенсации эффекта Доплера, рекомендуется вблизи рабочих частот спутника прописать несколько каналов приёма/передачи с небольшим канальным шагом и вручную переключать их по наилучшим критериям приёма.
Для устойчивой работы подобных программ, рекомендуется установить программу синхронизации времени. Например, использовать программу Dimension 5.3, которую можно скачать отсюда: www.yaesu.ru/files/d4time53.msi
При желании, можно послушать служебные сигналы от МКС (ISS), использовать её в качестве ретранслятора или, если повезёт, связаться с её экипажем.Пример такой радиосвязи можно посмотреть здесь: http://radikal.ru/vf/bQa3KBkIkl

Настройте вашу радиостанцию на частоту приёма МКС 145,825 MГц в режиме ЧM и просто ждите. В течение суток раза четыре на этой частоте вы должны услышать такой журчаще-хрюкающий сигнал, продолжительностью около 10 минут. Если удастся услышать такой сигнал в первый раз, то, скорее всего часа через полтора (период обращения МКС вокруг Земли) этот сигнал вновь повторится. Положение МКС в режиме реального времени можно посмотреть здесь: http://www.ra4a.ru/index/0-41

Если Вам посчастливилось провести связь с Международной Космической Станцией, то Ваша радость будет еще большей, если Вы получите QSL-карточку от членов экипажа (QSL manager Александр Давыдов (RN3DK)).

Для того чтобы посмотреть, что передают через МКС нужен компьютер с программой, с помощью которой будет приниматься и декодироваться APRS-сигнал, другими словами – «пакет» (AX.25) на скорости в 1200 bps. Например, в программе MixW2.19 нужно выставить вид модуляции – «пакет», потом опять: вид модуляции --> настройки --> модем, и в строке прокрутки установить: VHF 1200 baud (standard). В закладке «мониторинг» можно поставить все флажки. Затем проверьте установку уровня сигнала НЧ со звуковой карты. Откройте шумоподавитель, при шуме в нижнем окне виден «водопад», который не должен быть красного или черного цвета. Этот режим регулируется в меню «Конфигурация» - «регулировка входного уровня»).
В среднем большом окне, в такт с сигналом пакета, будут появляться позывные и короткая информация. Например:

* Fm RA3IS To CQ Via RS0ISS-3* [19:49:19">
* :UR5RAA: Romeo, nice to see you!
* Fm UR5RAA To CQ Via RS0ISS-3* [19:49:28">
* :RA3IS: Hi fm Ukraine from Romeo! 73! mailto:ur5raa@mail.ru
* Fm UR5RAA To CQ Via RS0ISS-3* *: RA3IS: PSE QSL: ur5raa@mail.ru

В нижнем окне на «водопаде» можно наблюдать спектр сигнала. Теперь можно попробовать передать на МКС информацию с Земли со своей станции. Передавать нужно на частоте 145,990 МГц, а принимать - по прежнему на: 145,800 МГц. Потом снова в меню надо выбрать вид модуляции, заполнить вкладку «соединиться с…». Укажите свой позывной, а в среднем поле укажите позывной МКС (RS0ISS-3), напишите CQ и жмите «соединиться». Ваш общий вызов теперь звучит как бы из космоса - летающий ретранслятор МКС (RS0ISS-3) посылает ваш вызов с орбиты всем остальным операторам.
Если желаете знать точное время пролёта станции над тем QTH, где вы сейчас находитесь, то установите программу SatScape, WinOrbit, Orbitron или другую аналогичную. Хотите, чтобы на экране была карта Европы и на ней сами отображались «услышанные» станции - поставьте программу UISS, а если эту программу ещё и зарегистрировать, то ваша станция сама будет включаться на передачу, едва заслышав пакеты от RS0ISS-3.
Помимо проведения радиосвязей через МКС можно принять совместное участие с её экипажами в самых различных научных экспериментах, как, например, работа с программой BeacWin. Эта программа предназначена для организации работы радиомаяка с борта международной космической станции (МКС) во время проведения эксперимента «Тень». Работает совместно с эмулятором TNC AGWPE под управлением системы Windows. Под управлением Windows ME/XP программа выдает сигналы через звуковую карту, выход которой должен быть подключен к передатчику. Под управлением Windows 95/98 программа будет работать через модулятор модема, подключенный к COM-порту компьютера. В этом случае для связи компьютера с передатчиком могут использоваться модемы различных конструкций, совместимые с BayCom Serial, а также модемы МОДЕМ21 и МОДЕМ22 разработки RA3XB. Программа может свободно распространяться среди радиолюбителей России по принципу «как есть», т.е. без гарантий со стороны автора и без претензий со стороны пользователей. Программа BeacWin разрабатывалась в среде программирования Borland C++ Builder 6 и она не имеет зарубежных аналогов.
Более подробную информацию о технических аспектах проведения радиосвязей через спутники или МКС с помощью персонального компьютера и о работе соответствующих программ, можно узнать на тематических радиолюбительских сайтах сети Internet.