Basi sulla ricezione dei satelliti meteorologici americani NOAA - Personal WebSite IK1YRC

Basi sulla ricezione dei satelliti meteorologici americani NOAA

BASI SULLA RICEZIONE DEI SATELLITI NOAA

Ogni anno ci sono nuovi radioamatori o semplicemente nuovi appassionati, ai satelliti meteorologici.

E quindi si ritiene opportuno proporre una base di partenza per quelle persone.

Qui ci si occuperà della ricezione e decodifica dei satelliti americani NOAA. NOAA è l'acronimo di National Oceanic and Atmospheric Administration; in italiano "Amministrazione nazionale per l'osservazione oceanica ed atmosferica".

Questi satelliti, hanno dimensioni abbastanza grandi se paragonati ai comuni satelliti LEO, trasponder radioamatoriali. La frequenza operativa è FM 137-138 MHz, in LRPT (acronimo di low-rate picture transmission); sistema di trasmissione digitale a bassa risoluzione. Esiste anche un sistema in alta risoluzione HRPT (acronimo di high-resolution picture transmissions); questo modo opera su frequenze più alte (1700Mhz) ed ha una banda passante più ampia.

Per ricevere queste emissioni, di questi satelliti polari (con orbita polare a circa 900 km di altezza) si deve essere dotati di una configurazione hardware semplice.

Si può utilizzare una radio HAM che riceva in FM larga alla frequenza operativa di FM 137-138 MHz. Oppure utilizzare un ricevitore RTL-SDR (il più economico monta un chip 2832) - FIGURA 1; uno scanner o un ricevitore satellitare meteorologico collegato alla scheda audio e si ottengono splendide immagini a colori direttamente dai satelliti meteorologici. Come elemento ricevente dei segnali radio si può usare una antenna QFH a polarizzazione circolare oppure delle antenne per traffico satellitare motorizzate ed interfacciate ad un pc.

Mediante il software SDRSHARP, che si interfaccia perfettamente con la pennetta RTL-SDR 2832, ed offre molti plug-in, anche per la ricezione dei satelliti meteo NOAA e METEOR. Dal VIDEO 2, si può vedere il cambiamento di modulazione, quando il satellite NOAA effettua il passaggio dalla zona d'ombra a quella in pieno sole, terminatore o grey line.

In sostanza si riceve un file audio a 16 bit, che per un passaggio ha dimensioni di circa 200Mb; Questo file lo si converte con un programma tipo Audacity ( VIDEO 3 ), in un file dalle caratteristiche adatte alla manipolazione dell'immagine; si passa quindi da un file con frequenza di campionamento di 62500 a 11025 hz, a da due canali stereo ad un canale mono.

Fatto questo si esporta il file che verrà successivamente elaborato da un programma come WXTOIMG (si può trovare al link).

Una volta scaricato ed installato il software, si apre, e come prima cosa si inseriscono i dati richiesti e si fa l'update dei dati kepleriani. Dopo di che si apre il file audio precedentemente elaborato con audacity -FIGURA 2, ed in automatico si ottiene l'immagine satellitare a colori:VIDEO 1.

Quando l'immagine è ricevuta correttamente si ottengono anche i confini degli stati in automatico; quando il file audio ha dei problemi si ottiene una immagine scadente come questa:- FIGURA 3.

Mediante delle opzioni si può ottenere anche la cartina con evidenziate le precipitazioni in atto, durante il passaggio del satellite, La temperatura della superfice dei mari e molto altro, grazie ai sensori montati sui satelliti NOAA.

I satelliti NOAA attualmente operativi in LRPT son 15, 18 e 19.

Ecco una immagine corretta del satellite NOAA 18 del 10 febbraio 2021 - orb. #81059 - rx RTL2832U - pre 0.1 2000 mhz +30db - 9.30z -FIGURA 4.

A volte non si riesce a fare collimare la maschera con le terre, perfettamente ed ovunque; il risultato non è molto bello e si vede un esempio nella FIGURA 5.

Credits: NOAA, Audacity, WXtoIMG, NEWGEN RTL2832SDR

FIGURA 1: CHIAVETTA RTL-SDR CON CHIP 2832

AUDIO DEL PASSAGIO DELLE 9.20Z DEL GIORNO 3 4 2021

FIGURA 2 - FILE AUDIO ESPORTATO DA AUDACITY

FIGURA 3 - IMMAGINE ELABORATA DA WXtoIMG CON PROBLEMI NEL FILE AUDIO RICEVUTO - Satellite NOAA 18 - orb #81793 - rx RTL-SDR 2832U- pre 0.5-2000 Mhz > 30db - 3 aprile 2021 - 9.20 utc

FIGURA 4: FILE AUDIO CORRETTO CHE ELABORA UNA IMMAGINE CON CONTORNI DELLE TERRE, Satellite NOAA 18 del 10 febbraio 2021 - orb. #81059 - rx RTL2832U - lna 0.5 2000 mhz +30db - 9.30z

Satellite NOAA 19 del 5 aprile 2021 06.09  UTC - orb #62659 Rx rtl-sdr 2832U + lna 0.5-2000Mhz >30db

Simulazione di uso di WXtoIMG

VIDEO 1: SIMULAZIONE DI USO DI WXtoIMG

SW SDRSHARP PER LA RICEZIONE MEDIANTE DONGLERTL-SDR 2832

VIDEO 2:  ESEMPIO DI RICEZIONE MEDIANTE IL SW SDRSHARP, CON PASSAGGIO DALLA ZONA DI OMBRA ALLA ZONA CON SOLE , DEL SATELLITE: GREY LINE

VIDEO 3: ESEMPIO DI USO DEL SW AUDACITY CON ELABORAZIONE DI UN FILE AUDIO DI SDR SHARP, PER USO CON WXtoIMG O JVCOMM32

FIGURA 5: Satellite NOAA 18 - 23 giugno 2021 - orb. #82928 - rx RTLSDR2832U - lna 0.1 2000 mhz +30db - AOS 9.59z - Con controni non perfetti tra terre e maschera