Slow Scan TV. Радиолюбительское ТВ с МКС.

Прием SSTV с МКС, телевидение медленного сканирования.

---

... Все страницы раздела SAT * KSM проекта MY TLE генератор DDE файлов спутникового мониторинга - являются размышлением, направленным на необходимость и обеспечение работоспособности скриптовых сценариев автоматической генерации собственных данных орбит и связей авто настройки программ - для работы в составе единого ПО комплекса отслеживания радио передач спутников - в образовательных и радиолюбительских целях ...
* KSM - kompleks sputnikovogo monitoringa, satellite monitoring complex, частная любительская домашняя наземная станция приёма сигналов космических аппаратов на базе RTL-SDR ...

Прием телевидения SSTV c МКС / ISS.

Задача : прием изображений телевидения медленного сканирования SSTV периодически передаваемых с международной космической станции МКС / ISS достаточно мощным 25Вт радиопередатчиком и доступные, с помощью простой радио / любительской аппаратуры - для приема на Земле / наземными радиолюбительскими станциями спутникового мониторинга ...

Сроки / дата передач SSTV с МКС / ISS.

О мероприятии обычно уведомляют заранее, в радио / любительских рассылках и дайджестах спутниковых новостей, но - сколько бы времени не давали в запас - его все равно может не хватить на подготовку, если не ясна суть процесса ... Очередной прием на примере передач : Московский авиационный институт / МАИ, над Россией, вводные данные :
2019, 5 июня, 12:00 - 16:00 UTC
2019, 6 июня, 11:30 - 15:30 UTC
частота 145.800 МГц
режим SSTV PD120

Расчет проходов МКС / ISS.

Расчет проходов одиночного космического аппарата, такого, как МКС / ISS - вообще не создает никаких проблем ... Просто обновите TLE в программе мониторинга и проведите расчет проходов ведомого спутника для высоты с 5 градусов от горизонта (минимум приема) ... 5 числа я был на смене / на работе и поэтому - расчеты только на 6 июня, в простой форме, всего 4 прохода ...
время / высота прохода ... (диапазон 11:30 - 15:30 UTC) ...
10:08:52 14.5 - не попадаем по времени ...
11:44:51 29.7 - совпадает! длительность прохода 7 мин ...
13:21:03 30.4 - совпадает! длительность прохода 8 мин ...
14:57:04 15.5 - совпадает! длительность прохода 7 мин ...

Длительность прохода и прием SSTV.

Раньше использовался режим передачи SSTV PD180 с перерывом в 3 минуты между каждым изображением ... Теперь используется более быстрый режим PD120 с 2-минутным перерывом, что позволит получать больше изображений за орбитальный проход ... Это дает шанс принять 2 / 3 кадра за проход ... Возможно, 2 мин перерыв нужен чтобы под / остыл передатчик и не жрал батарейки, а также для смены кадра / картинки, что в условиях невесомости может оказаться - не совсем тривиальная задача ... Также, оператору приема может понадобиться время, чтобы сохранить изображение ... В общем, надо пользоваться тем, что дали ... Могло, и этого - не быть ...

Программа для приема SSTV.

Если не особо заморачиваться, то программа RX-SSTV предназначена для работы только на прием, и поддерживает множество SSTV режимов передач, включая и PD-120, а также - автоматический выбор режимов, что позволит не пропустить передачу кадра / картинки ... Можно выбрать : программа декодирования SSTV телевидения медленной развертки из множества известных ...

Радио / приемник для приема SSTV.

Ну, конечно, из простого и доступного - RTL-SDR / или, у кого какой есть SDR или иной радио / приемник (или, даже - приемо / передатчик), цифровой / аналоговый на диапазон 144 МГц / 2 метра ... Подразумевается, что вы уже умеете с ним обращаться ...
Настройки - примерно такие же, как на RTTY / радиотелетайп ...
Для настройки радио / приемника чаще используется режим USB / верхняя боковая полоса ...
Доплер / коррекцию частоты настроить в программе мониторинга спутников, типа Orbitron ... Эта функция поддерживается цифровыми SDR / программно настраиваемыми радио приемниками ...
Выход звука радио / приемника нужно подать / пробросить на вход программы декодирования RX-SSTV или MMSSTV ... Обычно, настроек Windows DirectSound Цифровое аудио HDMI - достаточно для авто / проброса и захвата звука программой, иначе может потребоваться установка и настройка VAC / Virtual Audio Cable ... Самый простой способ - передача звука бесконтактным способом с динамика радио на микрофон / аудио вход усилителя звука программы декодирования (читай, звуковой карты, в случае установки программы на компьютере) ...

Антенна для приема SSTV.

Как я уже задавал себе вопрос / ранее : кто мне сказал, что для приема спутниковых передач нужна Helix / спиральная спутниковая антенна ? ... Да, когда-то - нужна, когда-то - не нужна ; иногда - просто необходима ... Все зависит от типа поляризации передаваемой волны передатчика ... RTTY принимается на обычный штырь, иногда советуют применять антенну круговую рамочную петлю ... SSTV - конструктивно напоминает RTTY, если вообще не является производным протоколом ...

Согласно мощности передатчика SSTV МКС / ISS - различные источники указывают на достаточную антенну λ / 4 ... В течение большего времени прохода МКС может находиться более 15 градусов угла над горизонтом, поэтому антенна с большим углом излучения / диаграммой направленности - даст лучшие результаты ...

Общие сведения об антеннах говорят ... О достаточно равномерном / шарообразном лепестке диаграммы направленности для антенн с размером λ / 4 ... Поэтому - они чаще применяются, как широко / направленные антенны, что очень полезно для приема сигналов движущейся международной космической станции, с постоянным изменением азимута и высоты полета ...

Особо хочется отметить количество элементов антенны ... В погоне за усилением можно строить много / элементные антенны, добиваясь 5 - кратного усиления в dB, но многие при этом забывают, что с увеличением количества вибраторов диаграмма направленности антенны - пропорционально сужается до 10 раз в градусах ... Это не проблема для антенных систем с приводом автоматического наведения ... Но, в случае стационарной установки антенны - качество все / направленности - теряется ...

Простая антенна 1/4 wave ground plane antenna должна давать хорошие результаты ... Конструктивно - это штырь / монополь с заземляющими усами, для установки прямо на землю ... Однако, следует учитывать ограничения, снижающие эффективность приема антенны : высота установки не менее λ / 4 от земли ; и в этом случае заземляющие усы / противовесы - играют роль реальной земли ... Антенну можно подвесить на диэлектрическом шнуре куда-нибудь на мачту с перекладиной, на конек крыши дома, в крайнем случае - на дерево ... Совершенно кстати следует напомнить, что для диапазона волн с длиной 2 метра, расстояние до земли - чуть более полу / метра, так что городить 2-х метровую подставку под антенну не имеет большого смысла ...

Простая антенна 1/4 dipole antenna также должна давать хорошие результаты ... Простые конструкции диполя доступны и в промышленном исполнении ...

Может быть интересна конструкция всенаправленной штыревой антенны с J - согласованием, очень похожим исполнением на согласование антенны Slim-Jim с Boom эффектом ... Поражает простота антенны - обычный штырь с J - согласованием для подключения 75 Ом кабеля, с креплением произвольной частью прямо на несущую вертикальную мачту ... J - антенна доступна для изготовления в домашних условиях, с круговой диаграммой направленности, без противовесов, легко согласуется с кабелем и может работать на удвоенной / и, даже - утроенной частоте, что, кстати - не рекомендуется для работы на передачу из-за разбалансировки КСВ ...

Более интересная и рекомендуемая конструкция антенны - эффективная узкополосная всенаправленная антенна / вертикальный петлевой вибратор ...

Большие коллинеарные антенны работают не так хорошо, потому что их диаграмма направленности узконаправленная, обычно к горизонту ... Коллинеарные антенны с параллельно установленными вибраторами, и напротив, ортогональные - с поперек / противоположным монтажом, под углом 90 градусов ... Это из теории векторов ...

Настройки звуковой карты для приема SSTV.

Обычно, все режимы установок и настроек по умолчанию - оказываются работоспособны в широком спектре применения ... Есть некоторые советы по изменению настроек звуковой карты для приема SSTV телевидения, направленные на улучшение качества принимаемых изображений ... Это необязательные меры и могут применяться в рекомендательном порядке или в случае обнаружения серьезных искажений кадра или - при несовместимости оборудования компьютера / использовании звуковой карты с нестандартными частотами по умолчанию ...
# Частота дискретизации 48 кГц вместо значения по умолчанию 44.100 кГц ...
# Если частота SSTV передачи 3 КГц, частота программы декодирования SSTV = 3 * 8 = 24 КГц - а ваша карта более современная и скоростная ... То, вероятно - не будет проблемой установить более высокую скорость дискретизации, кратную декодеру, например 192 КГц ... Что будет выше стандартной частоты для декодера в 8 раз, для сигнала SSTV - в 64 раза ...
# Настройки декодера 24 КГц, равные половине стандартной частоты звуковой карты 48 КГц - должны дать возможность получить оптимальные кадры изображения ...

Советы и рекомендации для приема SSTV.

Следуя по ссылкам можно найти много интересных советов и решений для приема спутникового SSTV телевидения ...

# ... amsat-uk.org, ТВ медленного сканирования МКС SSTV для начинающих.

# ... m0ukd.com, 0,25 Wave Ground Plane Antenna Calculator.

... Калькулятор 1/4 волновой наземной антенны ...

# ... radioscanner.ru, Всенаправленная J - антенна.

# ... radial.ru, Всенаправленные вертикальные антенны.

... петлевой вибратор (дипольные) на VHF диапазон ...

Итоги приема МКС SSTV, июнь 2019.

Итак, времени до начала приема мало - и я выбрал для изготовления антенну : всенаправленная штыревая антенна с J - согласованием, как самую легкую ... История : изготовление самодельной антенны Whip J Match - в отдельной статье, пока же начинаем прием ...

Попытка приема SSTV МКС в 11:44:51 UTC ...

... Никакого сигнала не обнаружено ... Ну ладно, думаю, предупредили, что передача будет в зависимости от загруженности экипажа МКС ... Или, антенна нерабочая ... Хотя, вот именно в антенне - я был уверен больше всего ...
Пробное подключение показало наличие множества сигналов, пусть даже большинство помех - но, это явно указывает на исправность антенны и ее усиление ...
Сигналы передач на фоне пиковых помех - настолько мощные, что заставляют уровень сигнала - приседать ...
Изготовление антенны на диапазон 144 МГц открыло новые возможности, сигналы, а также дало повод задуматься о новом мониторинге спутников, по принципу, как это было сделано для диапазона 435 МГц ...

На рисунке видно отличие мониторинга радио сигналов станций ... Слева / без антенны ... Справа / со штыревой J антенной ... Whip J Match (сори, так я обозвал эту антенну ; мне кажется слово джейка не до конца полно описывает сущность конструкции антенны) ...

Антенна 144 МГц ... Антенна 144 МГц ... Стоп / стоп ... Какие 144 МГц ? ... Мониторинг антенн совсем забил мне голову ... Проверяю размеры антенны - рассчитано на 144.800 ... Проверяю настройки на прием - 144.800 ... А должно быть 145.800 ... Вот тебе и первый косяк ... Пересчитал размеры антенны на 145.800 ... Отпилил от штыря 1 см ... Другие размеры настолько малы в отклонении, что сравнимы с погрешностью изготовления, поэтому решил не исправлять их ...

Попытка приема SSTV МКС в 13:21:03 UTC ...

... Все работает как часы ... Испытываю трудности с выбором сдвига частоты ... При приеме RTTY, для получения разности звуковых частот следует отодвинуться от точной настройки на станцию :
в режиме USB на минус 1900 Гц ...
в режиме LSB на минус 1900 Гц ...
подробнее о настройках : Попытки приема *TTY и Программы для приема FAX / RTTY ...

Как же поступить в случае приема SSTV МКС ? Решил настроить авто / коррекцию на 145.800 - а сдвиг, в случае чего - ввести прямо в программе SDRSharp управления частотой RTL-SDR ... Это предположение могло бы сработать при получении явного сигнала, но ... Сигнал, в этот раз был, но - не картинка, а очень похожий на тестовый / настроечный ... Писк выше 2300, непрерывно меняющий (понижающий) частоту звука до / ниже 1200, затем пауза минуты 2, после - повтор ... Как, будто - сигнал настройки / проверки ширины диапазона ... Точных значений сказать не могу, так как сигнал понижающийся, а я в это время дергал shift туда / сюда - поэтому вообще запутался ... Продолжаю придерживаться мнения, что для качественного приема нужно придерживаться отстройки -1900 герц ... Нужны фактические подтверждения / прием сигнала SSTV, которых пока - нет ...

Попытка приема SSTV МКС в 14:57:04 UTC ...

... Ситуация в точности повторилась - и это говорит о стабильности настроек приема ... Так, как - это мой первый опыт приема SSTV и, чтобы понимать, какой сигнал мы вообще ищем - попробовал тестовый сигнал sstv_test-1.wav из программы MMSSTV ... К слову сказать, настройки по умолчанию программы RX-SSTV - всегда готовы авто / стартануть на прием кадра и мониторят только звуковой канал - поэтому, только я запустил тестовый звуковой файл на прослушивание - кадр картинки был захвачен и отрисован в окне программы ...

Программа RX-SSTV не мониторит FREQ частоту и источник сигнала ; она мониторит только канал звука / звуковой карты (предполагаю, как и многие другие SSTV декодеры изображений) ... Кстати, совершенно непонятно, почему указывают, что программа RX-SSTV работает только на прием ? ... Настройки TX / передачи - также присутствуют в этой программе ... Настройки по умолчанию - я не изменял, только выбрал протокол по умолчанию - PD120 ...

Несмотря на то, что - ничего не получилось, и я устал, как собака - было очень весело ... Все / окружающие, с неистребимым чувством гражданского юмора - склоняли, спрягали и обсасывали мои действия, ожидали прохода спутника, строили теории влияния грозовой облачности на качество радио / сигнала, предлагали использовать новенькую J-антенну вместо молниеотвода или сдать на медь ... Как-то, незаметно, день перешел в ночь ...

Июнь, 2019 ... P. S. Более удачный прием случился спустя пол-года и совсем неожиданно Прием SSTV на RTL SDR ...

Список всех страниц, раздел sat-ksm : смотреть онлайн бесплатно, интересное - надо посмотреть ...