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和平之翼
DO-17 微衛星




No.32   1995 Sep.   p60~63,   林茂榮 Paul Lin, BV5OC, P.O. Box 575 Changhua

Fig 01


    代表和平意義的業餘無線電衛星 DO-17 是有名的微衛星之一,若能親眼目睹該衛星或模型,就可以明瞭為什麼被稱為微衛星 (MICRO SAT);她的本體只有大約 23 公分左右的正方體,四周由太陽能電池板包裹著,提供大約 6 瓦電能。整體重量也只有 2、3 公斤。這類微衛星實際可以擺在你的膝蓋上。


以 OSCAR 命名

    DO-17 是在 1991 年連同好幾枚微衛星一起發射升空,沿著地球的繞極軌道運行,每走完一圈,耗時約 100 分鐘左右。這些業餘微衛星發射升空,上了軌道安然無恙之後,就以 OSCAR 來命名 (Orbit Satellite Carry Amateur Radio)。DO-17 可以算是一枚數位包封通訊業餘微衛星,以包封通訊技巧,把衛星上的數據傳送到地面的基地電台。因為她是 OSCAR 系列的第 17 枚,所以被命名為 DO-17 (Dove Oscar 17)。


遙測數據內容豐富

    DO-17 會利用包封通訊格式,把遙測資料傳送下來,所以地面電台可以很方便監聽到 DO-17 從地球低軌上傳送下來的遙測資料,這些遙測數據,雖然很像是驚鴻一瞥,可是憑著抓住所得到的遙測數據,再加上一點點想像力,可以感覺到好像是自己就在這地球低軌上運行一樣,因為遙測數據內容相當豐富。


語音合成播送遙測數據

    更奇怪的是,DO-17 竟然會出聲講話。1994 年夏天,DO-17 地面控制站上的控制人員,就曾啟動 DO-17 的語音功能,這是實驗性質,DO-17 原本是規劃利用語音合成技藝來播送遙測資料及其他衛星的相關活動快報。


太陽同步衛星

    跟其他地球低軌衛星 (LEO, Low Earth Orbit) 一樣,DO-17 就像是一顆迷你月亮,她在特定的時間浮出地球水平線,過了十幾分鐘之後,從另一端落入水平線就消失了,出沒時間並不是每天都固定不變。還好,有電腦及適當軟體的協助,很容易可以得到 DO-17 的正確出沒時間。而為了監聽方便,微衛星系列安排成太陽同步軌道;所謂太陽同步軌道,就是這軌道上的衛星,每天第一次出現的時間,大約是固定不變的,就好像是日出一樣。


有聲音也有包封遙測數據

    DO-17 發射出 145.825MHz 的 FM 訊號很強,極容易接收,既不需要很複雜的天線,也不用很專業的接收機。實際上,使用一般 V/UHF 座台機、手機或簡便的接收機,都可以聽到 DO-17 發出的訊號。如果加上電腦、介面及適當的軟體,當她出現時,除了可以聽到發出的聲音外,還可以接收到遙測數據資料。


接收 DO-17 的基本設備

    要接收 DO-17 的包封遙測數據訊號,與一般限制在地表電台上的包封數據通訊只是有一點點不一樣,當 DO-17 的足印 (FOOTPRINT) 離開時,也可以使用 DO-17 的包封遙測設備來做一般地面包封通訊的現場聊天或與佈告欄連線等。

    除了要準備某些特別的軟體外,接收 DO-17 的包封遙測數據資料,與一般的地面包封通訊設備是一樣的。下面就天線、TNC、接收機、電腦及軟體作一簡述:

    天線:簡單的天線就夠用了,最好是不具指向性,像 1/4 波長垂直天線,或 J-pole 天線都行,但絕對不要使用定向天線。天線最好架設在室外,室內天線是有可能接收到,但效果勢必很差。也許找個面對空曠地的窗口,把天線裝在窗沿,效果也會比室內天線好很多。

    雖然很容易接收到 DO-17 的訊號,因為她是從地球軌道上發射訊號,沒有任何阻擋,但是實際上,軌道與你的接收天線之間,總是有約五百到數千公里之間;再加上 DO-17 上的發射功率並不強,因此為了接收訊號強度,可以維持在接收機的靈敏度之上,天線與接收機之間的電纜饋送線應該採用低損失的同軸電纜;可能的話,應該使用 RG-213 或損失更低的饋送線。

    TNC:這是任何包封通訊的中樞神經,乍聽起來,TNC (Terminal Node Controller) 好像很複雜似的,實際一點也不複雜,千萬不要讓這陌生的名詞嚇跑了。如果你熟悉電腦,那麼 TNC 就有點像數據機 (MODEM)。數據機把電腦的數位資料,轉換成聲頻範圍內的音調,然後利用電話線來傳送,接收到的聲音就透過相反的程序,轉換成電腦數據資料;而所謂的 TNC 就與數據機類似,只是數據機利用電話線路來傳送,而 TNC 是利用無線電波為媒介來傳送。

    收發機:一般市面上的任何接收機都可以用來監聽 DO-17,甚至手機都可以。如何連接 TNC 與接收機,可以參考 TNC 的操作說明。

    電腦:要能夠解碼 DO-17 的遙測資料,就必須要一部 IBM 相容的個人電腦及可以解碼的軟體,這電腦並不要求有很強的功能,只要一般的個人電腦都可以,XT 也行,配上適當的軟體,也可以用來追蹤。

    軟體:要建立監聽 DO-17 的基地電台,最好準備下面兩種軟體:

    1. 終端軟體:這是可以讓個人電腦與 TNC 之間溝通的軟體,一般流傳的終端軟體有十幾種之多,如果加上共享軟體,那就數不完了。如果你的電腦安裝有視窗軟體 (WINDOWS),找找看裡頭的工具軟體,也許就有終端軟體可用。

    2. TLMDC II:這是一個針對 DO-17 遙測訊號來寫的解碼程式,它可以把 TNC 接收到的遙測資料以表列的方式顯示,不斷更新。有了這軟體,幾乎就像是在 DO-17 旁邊一樣,可以即時掌握狀況。

    TLMDC II 軟體只能在 IBM 或是相容的個人電腦上執行,這軟體可以從 AMSAT 直接購買。AMSAT 的通訊處是:

    AMSAT, P.O. BOX 27, WASHINGTON DC 20044, U.S.A. TEL:301-589-6062


如何找到 DO-17 微衛星

    要知道什麼時候 DO-17 會出現,最簡單的辦法是利用個人電腦執行衛星追蹤軟體。目前市面上有不少衛星追蹤軟體,其中最好的要算是 Instant Track,這軟體的價格還算合理,從 AMSAT 也可以買到,價格大約是兩千元台幣左右。

    Instant Track 的功能完整,如果個人電腦採用 VGA 顯示幕,Instant Track 可以用圖示的方式追蹤 DO-17,包括過去、現在及未來的軌道。你可以執行 Instant Track 軟體,得到 DO-17 出現的正確時間,也可以隨時掌握出現時的方位及高度。

    萬一沒有配備 VGA 顯示幕,也沒關係,Instant Track 可以用列表的方式來預測 DO-17 的蹤跡。在你購置 TNC、電腦、追蹤軟體之前,也許想先試一試,到底 DO-17 的訊號是怎麼樣?那倒也不難,一般包封佈告欄都有很豐富的訊息;不然參看附表,這是最近一個月以台灣中部為中心的 DO-17 出沒時程表。


接收 DO-17 訊號的第一次經驗

    首先要確定電腦與 TNC 之間是否可以正常溝通,先把 TNC 電源關掉,啟動電腦的終端軟體,設定好終端軟體的各項參數,以便符合 TNC,例如傳送速度、每位元爻數等等。然後打開 TNC,要是一切順利,電腦的螢幕上會出現一些啟動正常的資料,這與使用的 TNC 有關,每家廠商製作的 TNC 都不相同,不過最後應該都會出現 CMD:這個類似游標的符號,表示 TNC 現在可以接受指令。

    如果電腦螢幕出現的是一些亂七八糟的畫面,那也別驚慌,可能只是終端程式的一些條件沒設定好,可以先把 TNC 關掉,再重開電源一次看看;如果問題依舊,那就檢查電腦與 TNC 之間的接線是否妥當、核對終端程式的設定參數、或者是再仔細看一下 TNC 的使用說明,一般都是小細節沒注意罷了。


KISS 模式

    TNC 與電腦可以正常溝通之後,現在要利用指令,把 TNC 切換到 KISS 模式。

    所謂的 "KISS" 是代表 Keep It Simple, Stupid,這絕不是開玩笑,這裡我們不打算深究 "KISS",但是 TNC 在這種工作模式之下,可以把接收到的衛星包封遙測資料,原原本本地轉送給電腦。

    一般的包封通訊,TNC 會先行依照規約處理資料,而電腦只是提示及下指令的介面工具而已,我們不希望 TNC 內的規約起作用,所以把 TNC 切換到 KISS 模式,這時候就由個人電腦內的 TLMDC II 來代替 TNC 內的規約。

    如何把 TNC 切換到 KISS 模式,這必須要查看 TNC 的操作說明,因為不同的 TNC 可能操作就不同,而一般 TNC 的操作是:
※下 KISS ON 指令
※下 RESTART 或 RESET 指令

    TNC 在 KISS 模式就緒之後,剩下的事就簡單了,打開接收機,把頻率調到 145.825MHz,把靜音鈕打開,當 DO-17 出現時,你會聽到一陣陣的嘶叫聲,中間可能穿插靜音,成是合成語音的發話。

    現在可以使用訊號線,把 TNC 的訊號輸入與接收機的喇叭或錄音輸出孔接妥,如果接的是錄音輸出,應該可以看到 TNC 的 DCD 指示燈會隨著聲音閃爍;如果接喇叭或耳機孔,就必須調整適當的音量,因為下面不需要電腦的終端功能,所以先結束終端程式。


TLMDC II,專用的抓資料程式

    現在要執行TLMDC II程式。

    啟助 TLMDC II 之後,按 L 可以進入即時解碼功能,接著你會看到一個有空白表格的畫面,這是正常的;這螢幕會維持一段相當長的時閒,直到程式已經解碼出夠多的資料,空白表格內才會出現資料。

    不過得要等等,千萬別期待馬上可以出現遙測資料,這要看看你的接收機的靈敏度夠不夠,天線的效果好不好。一般而言,至少要等好幾分鐘之後,才可以看到空白的表格畫面出現資料。


其他太空通訊

    另外還有幾枚衛星可以使用,AO-21 有很強的 FM 訊號,使用的頻率是 145.985MHz。AO-21 上的詢答機可以轉發包封通訊,同時也有包封遙測資料。另外,蘇聯的「和平號」太空船 (MlR) 上也有業餘的包封電台。 END



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