Межрегиональная
организация радиолюбителей
спутниковой радиосвязи
AMSAT-R
| Фото-архив Hardware Software Микро-спутники Проекты * Карта сайта * |
|
Межрегиональная
|
|
|
Альтернативным механизмом интеграции в международную пакетную радиосеть наряду с КВ форвардингом и сетью AMPR (Интернет/Пакетное Радио) является использование любительских пакетных спутников. Это касается таких наземных функциональных конфигураций как пользовательская пакетная станция, спутниковый пакетный шлюз (SatGate) и спутниковый пакетный узел (SatNode).
Данный механизм обмена бюллетенями и персональной почтой использует низкопролетные радиолюбительские спутники как "летающие почтовые ящики" с периодом примерно 100 минут. В настоящий момент активны три полнодуплексных 9600 bps UoSAT спутника: KO-23, KO-25 и UO-22. Каждый из них позволяет получить до 900 KB информации за один виток, что однозначно решает вопрос эффективного форвардинга из любой точки мира.
Главным требованием будем считать создание полностью автоматической спутниковой пакетной станции на скорость 9600 bps (полный дуплекс), где станция должна автоматически принимать кеплеровские координаты со спутника, синхронизировать время, управлять положением антенн и частотой трансивера, отправлять и принимать почту. В функции оператора станции входит только включение станции, чтение пришедшей почты и посылка сообщений (личных или бюллетений).
Данная статья написана на основе ежедневной эксплуатации пакетной спутниковой станции RA3APW с мая 1996 года.
Наземная спутниковая станция с автоматическим режимом работы состоит из:
Так как программное обеспечение WISP стало стандартом де-факто в спутниковой пакетной радиосвязи, рассмотрим подробнее аппаратное обеспечение.
Если даже рассматривать только трансиверы, разработанные для спутниковой связи, выбор будет не прост: Yaesu FT-736R, ICOM IC-970H, ICOM IC-820, ICOM IC-821, Kenwood TS-790. Необходимо обратить внимание на:
Все вышеперечисленные трансиверы имеют примерно равную выходную мощность, вполне достаточную для работы со спутником без внешнего усилителя. Не стоит увлекаться увеличением выходной мощности - если Ваша станция не принимает информацию со спутника, нет смысла в том, что спутник слышит Ваш сигнал.
Все вышеперечисленные трансиверы имеют канал компьютерного управления (CAT), причем каждая фирма поддерживает собственный протокол управления.
Возможность установки дополнительного модуля 23 см имеют только трансиверы TS-790, FT-736 и IC-970.
Возможность установки дополнительного модуля 13 см имеет только трансивер IC-970.
Трансивер YAESU FT-736 требует замены фильтра ПЧ 455 KHz и вывода сигналов радиоканала на заднюю стенку.
Трансивер ICOM IC-820 и IC-821 не требуют никаких модификаций.
Трансивер KENWOOD TS-790 требует вывода сигналов с частотного дискриминатора и варикапа модулятора на разъём на задней стенке (модификации описаны здесь).
Трансивер IC-970 требует аналогичных модификаций.
К персональному компьютеру не предъявляются какие-либо жесткие требования. Программное обеспечение WISP существует в двух версиях: WISP под Windows-3.1 и WISP под Windows-95/NT. Для первого случая подойдет любой персональный компьютер на базе INTEL-386 и выше, для второго - INTEL-486 и выше.
Главным требованием, предъявляемым к антенно-фидерному устройству и радиоканалу, является обеспечение связи со спутником c углов места (элевации) менее 5°.
Для работы через спутники лучше всего использовать антенны с круговой правосторонней поляризацией. Конструктивно это обычно антенны типа "волновой канал" с расположением на единой траверсе в горизонтальной и вертикальной плоскостях. Некоторые фирмы предлагают антенны с переключателем поляризации, однако эта опция обычно лишняя. Следующие фирмы предлагают антенны, разработанные специально для спутниковой связи: Cushcraft, Hygain, M2, KLM, Maspro, Tonna. Для диапазона 2м хорошие результаты обеспечат антенны Cross-Yagi с количеством элементов от 2х8 до 2х12. Для диапазона 70см хорошие результаты могут быть получены с антеннами Cross-Yagi с количеством элементов от 2х15 до 2х21. Длина траверсы колеблется в этих вариантах от 4.5 до 6.5 метров. Можно порекомендовать спутниковые антенны фирмы Hy-gain, где в наборе присутствует также поперечная высокопрочная пластиковая перекладина, для соединения траверс антенн для 2м и 70см. Если предполагается использовать диапазон 23см, то антенна устанавливается на этой перекладине.
Установка антенного приемного усилителя имеет смысл только непосредственно на антенне (однако в этом случае 70см антенну нельзя использовать на передачу не предприняв мер по коммутации этого усилителя), если низок уровень индустриальных шумов и потери в кабеле значительны.
Высота установки антенны не играет большой роли, если в непосредственной близости нет препятствий типа металлических конструкций, домов, леса, гор и т.п. Гораздо большее значение имеет собственно местоположение спутниковой станции. Дело в том, что диапазон 430-440 MHz, используемый для приема со спутника, отдан любителям на вторичной основе, и в последнее время в этом участке в Москве появилось много коммерческих радиостанций (транковых и аналоговых ретрансляторов). Некоторые из них сильно мешают приёму со спутника, например имеют входные каналы ретранслятора точно на частотах пакетных спутников. UA3CR, первый в СНГ, кто начал работать с пакетными спутниками, вынужден был перенести свою спутниковую станцию из Москвы за город. Пакетная спутниковая станция RA3APW также расположена вне пределов Москвы.
Лучшими вариантами поворотных устройств являются изделия фирмы YAESU типа G5400 и G5600 (более мощный вариант). Антенное поворотное устройство должно обеспечивать ориентацию антенн в двух плоскостях на спутник и иметь канал управления с компьютера.
Антенное поворотное устройство состоит из двух узлов: собственно поворотного устройства, устанавливаемого на вершине антенной мачты и блока управления с индикаторами положения антенн и разъемом внешнего компьютерного управления, располагаемого на рабочем столе. Блок управления соединяется с поворотным устройством двумя кабелями (для горизонтальной и вертикальной плоскости) по 6 проводов в каждом. Удобно использовать для этих целей кабель "витая пара" (TP) ETHERNET. При использовании переключателя поляризации используются оставшиеся два провода в "витой паре".
Контроллер пакетной связи должен:
Можно использовать любые 9600 bps TNC типа:
Компьютерное устройство управления антеннами и трансивером предназначено для автоматического управления поворотным механизмом антенн в двух плоскостях (азимут/элевация) и управления режимами трансивера (виды модуляции и подстройки доплеровской частотной поправки по каналам вверх/вниз). Одни устройства управления используют процессор компьютера для расчета орбит и параметров управления (KCTT, FodTrack), другие используют отдельный микроконтроллер для этих целей (Trakbox).
Конструктивно такие устройства выполняются либо в виде компьютерной платы, устанавливаемой в ISA слот, либо в виде самостоятельного блока, подключаемого к компьютеру через последовательные и параллельные порты. При выборе трансивера и устройства управления убедитесь, что они совместимы друг с другом.
Наиболее популярные в настоящее время устройства управления:
В качестве примера привожу конфигурацию спутниковой пакетной станции RA3APW:
---
1997 :: Автор: Карен Тадевосян (RA3APW)