气象卫星云图观测接收

MeteorologicalSatellite Observation And Receiving

摘要

     卫星通信对于普通人来讲，似乎是觉得很遥远，但是随着广大业余无线电爱好者群体夸大及科学技术的发展，业余无线电卫星活动似乎已经不是一件新鲜的事物了。卫星作为现代通信重要的媒介，在现代通信领域具有不可替代的作用。关于气象卫星云图，相信大多数人都见过，天气预 中关于天气的24小时云图，即气象卫星云图。本篇 告旨在用最简短的语言向广大业余无线电爱好者介绍了业余卫星通信之气象云图接收的操作流程，希望可以激发起广大无线电爱好者的兴趣。本篇 告共分四为个部分，分别为：接收系统框图、业余卫星的运行方式、业余卫星的工作方式及频率、气象卫星接收方法。

关键字：无线电；气象云图；卫星定位；天线；云台；

一、接收系统框图

三、业余卫星的工作方式及频率

  业余卫星的工作方式常用的是FM和SSB，数据通信模式也是业余卫星通信的一种，但相对要求较高，到目前为止仍不够普及。业余卫星的工作方式主要有两种：一是转发方式、二是信标，其实还有另外一种那就是前段时间比较热门的ISS国际空间站宇航员直接和地面业余爱好者进行的通信，但只有在空间站宇航员有时间、有心情的时候才会出来和地面的HAM们直接通联，另外就目前的情况来看宇航员们对欧美国家的HAM们比较热心。

   业余卫星的转发方式说白了就是在卫星上放一个小功率的中继，而且一般都是跨段的中继，地面站发射信 到达卫星，经转发后回到地面。理论上只要在卫星的覆盖范围内的电台都能利用卫星转发与同在覆盖范围内的其它业余电台进行联络。卫星信标其实就是在卫星上装了一个功率超小的发射机，不停地向地面发送CW信 ， 信 中虽然包含了一些卫星的基本信息，但对一般使用者来说这些信息无关紧要，只是利用这信 来判断卫星是否已在自已的可通联范围之内，通过观察信 的强弱，可以大致判断出可通联的程度。

四、气象卫星接收方法

   ㈠卫星选择

作为我们业余接收的对象，我国的同步气象卫星、风云系列的都不适合，主要是频率太高，而且还有加密系统。相比之下美国的NOAA系列的气象卫星频率较低，且处在离地球比较近的极轧上，相对接收比较容易。

NOAA系列现在能听得到的也就NOAA-15、17、18、19.其中NOAA18、19差不多是一样的高度，一样的周期而且基本上是在同一时间过顶。所以这几颗卫星我们选择哪一个理论上都可以，对于西安电子科技大学新校区，我们可以选择N0AA-18，其工作模式为FM，由于我们只做卫星信 接收这一部分，因此只需要关注它的下行频率，为137.7MHZ。

（二）位置定位及卫星跟踪

能够准确无误的接收到卫星的信 ，有两个必要的前提条件，那就是必须知道观测所在的位置和卫星所在的位置。

 a观测者位置定位

   对于观测者，以前的定位是非常麻烦的，但是在信息化的现代 会，           已经变得非常容易了。手机里面的全球定位系统（GPS）可以迅速给出观测者的位置坐标；还可以利用手机或电脑里面的地图软件了解到自己的地理信息，本次项目使用专用的卫星跟踪软件Obition，可准确定位西安电子科技大学新校区。

      b卫星位置定位

   对于卫星而言，我们可以使用专用的跟星软件，而且大多数卫星跟踪软件都是为Windows、Mac和Linux编写的，方便无线电爱好者使用。使用此软件，我们可以很方便准确的获取到我们所需要的一些关键参数，如方位角，仰角，过顶时间，多普勒频移，倾斜角，偏心率等。实际上我们在工程实践的过程中，只需要关注它的方向角，仰角及过顶时间即可，关于多普勒频移等因素的影响，我们可以通过接收频率的修正或拓展带宽等方式消除。

     载入星历，并选择我们所需要的卫星，并将观测点设在西安电子科技大学新校区，软件会自动给出观测者的位置坐标和卫星的位置参数，对卫星实时跟踪，极大的减轻了我们认为找卫星的负担。以下是此软件的截图：          

     b旋转云台

   如果我们只是想简单的接收一次卫星信 ，旋转云台也可以不做，我们可以手持天线找到合适的接收方向。但是若想自动控制天线对准卫星的话，卫星旋转云台是一个必选的模块，关于这个模块，我们也可以在 上买现成的，但是现成的云台价格昂贵，对于业余无线电爱好者是一项不小的开销，因此，最适合行之有效的方法就是自己亲手做一个卫星旋转云台。

   最简单的便是用两个电机分别控制八木天线的方向角与仰角，注意这两个电机是互相垂直90°的，云台的控制，我们也可以用卫星跟踪软件Obition的旋转器/云台选项对其进行控制，简单有效。