PLS LaciA NOAA széria igen nagy népszerűségnek örvend az amatőr műholdvadászok körében: a 2m-es rádióamatőrsávhoz közeli frekvenciájukra egyszerű antennát és előerősítőt építeni; kódolásuk nyilvános, és a meglévő demoduláló programot csak el kell indítani. Az eredmény cserébe kifejezetten látványos, ugyanis a föld felszínéről valamint a felhőkről kaphatunk érdekes képeket.
A klub jelenlegi NOAA vevő projektje 2022 januárjában indult, amikor a diósjenői téli táborban Csányi Balázs (Csébi) és Csókás Gergő (CsókásMester) a szállás környékén talált ágakból, deszkákból, és különféle drótdarabokból egy négy dipólból álló, körpolarizált vételre alkalmas antennát rakott össze, amivel sikeresen is vették a táborban a műholdak képeit.
Ezt az antennát a tábor végén lebontották, de a klubban újra lett építve szennyvízcső, villanyszerelési csövek és 3D nyomtatott elemek használatával. A kör egyik szabad árbocára fel is helyeztük, az alatta lévő dobozban elhelyeztünk egy raspberry pi-t, és vártunk a képekre.
Hiába vártunk azonban, képek nem érkeztek, csak mákostészta. Már nem emlékszem hogy hogy, de eljutott a híre a HA1MRC klubba Gschwindt András “Bandi bácsihoz” (HA5WH), aki rögtön felajánlott nekünk egyet az MRC saját tervezésű és gyártású, a meteorológiai műholdak frekvenciáját kiemelő előerősítő-szűrő moduljából. Nyár végén már nálunk is volt, HA7CSK és HA1YME segítségével újra összeraktuk a teljes vételi láncot de a képek továbbra sem jöttek. A feltételezésünk szerint a közelében lévő mikrolinkek túlvezérelték az erősítőt vagy a szoftverrádiót.
A hibakeresési folyamat részeként HA7BM bemérte az 5MRC-től kapott LNA-t, ebből az alábbi átvitel adódott:
A különböző feszültségű méréseket az RTL-SDR bias-t bizonytalansága miatt készítettük, de láthatóan minimális különbség adódott.
Ekkor már nem bírtuk megállni azt sem, hogy szétszedjük a szűrőt…
Mivel további kísérleteink sem hoztak eredményt, Bandi bácsi felajánlott egy QHF antennát, hogy próbálkozzunk azzal is, mivel a sörösdobozzal fedett antennánk egészségében ekkor már kételkedtünk. Adott hozzá egy második szűrőt is, hátha az elsőnek valami baja esett, és sajnos nem tévedett…
2023 májusában ugyanis megint kint voltunk a tetőn próbálgatni a különböző kombinációkat tápfeladók, SDR-ek, antennák és LNA-k használatával, amikor egy meghibásodott tápfeladó 12V-ot küldött az egyik erősítőre. A másik is gyanús volt, a belsejében ez fogadott minket:
Szerencsére egy klubtag a két hibás erősítőből tudott csinálni egy működőt.
Hogy a már tűkön ülő Bandi bácsinak végre valami eredményt tudjunk felmutatni, végső elkeseredésünkben az állomást leköltöztettük Kunhegyesre, a kör egy barátjához, HA1YME-hez, hátha a kevésbé szennyezett vidéki spektrum jót tesz neki.
Az áttelepítés jó ötletnek bizonyult, a korábbi zajos spektrummal ellentétben itt már tisztán kivehető volt a műholdak jele:
Rövid kísérletezés után ezt még tovább tudtuk javítani a Pi különválasztásával, mivel az bizonyult a legnagyobb zajforrásnak
Így már a táborban vett képeket is képesek voltunk lepipálni:
A tanulságok összefoglalva:
“Két hiba volt a rendszerben: Az egyik, hogy a pi és a poe levevő zaját felveszi az antenna és elnyomja a vételt, szóval valamennyire külön kell választani. Esetleg az SDR lehetne az antennán és csak az usb-t vinnénk messzebbre. A másik probléma az volt, hogy a Bandi bácsi-féle erősítő az antennáján elég rossz állapotban volt. Ezt lecseréltük a másikra, így most tuti jó, bár ha eredetileg is működött rendesen, akkor venni kellett volna vele valamit a kolitetőn. Amit Dínóval is néztünk, hogy alapból nagy a zaj fent, így ott eleve rosszabb esélyekkel indulunk. Az, hogy hol legyen az állomás, ti találjátok ki. Az a biztos, hogy a setup így most működik, de vissza tud kerülni. A Gergőék antennájával is meg lehetne próbálkozni, mert az is jól működött elvileg. Első körben csak a pi-t kell máshova tenni.”
Az említett antennát megpróbáltuk ismét a 2023-as farkashegyi kitelepülésen, és bár nem demoduláltuk, de jó jel-zaj viszonnyal jött az éppen áthaladó Noaa műhold.
Innentől már csak a szoftverrel akadtak gondjaink. Az ütemezésre, demodulálásra, hamis-színezésre és discord spamelésre használt raspberry-noaa-v2 nevű szoftver mostani verziójához képest gyerekcipőben járt, de a képek így is jöttek és Bandi bácsi is elégedett volt.
Sajnos a helyi Pi menedzselése nehézkes volt, HA1YME-nél a klub többi tagja nem érte el, valamint a lassú dekódolás miatt összecsúsztak az egymáshoz közeli áthaladások. Így 2024 januárjában a kunhegyesi állomás átállt az rtl-tcp internetes SDR protokollra, és a feldolgozást a klub szervere, “Villámhárító” kapta meg. Az áthelyezés “mellékhatásaként” frissítettük a raspberry-noaa-v2-t egy újabb verzióra, amiben bár még mindig nem működött a meteor műholdak vétele, de végre képes volt az állomás webszerverének üzemeltetésére, ahol lekérdezhetőek a korábbi felvételek és a beütemezett áthaladások. Ez nagyot dobott a projekt elérhetőségén, hiszen már nem csak a belső discord szerverünkre érkeztek a képek, hanem egy nyilvános URL-en is elérhetőek: https://noaa.ha5kfu.hu. Egy külsős rajongónk még rss feedet is készített hozzá, ami automatikusan értesít az áthaladásokról.
Februárban HA7DN (Baráth László, aka Dínóbácsi) az javaslatot kapta Bandi bácsitól, hogy a Meteor műholdakkal is megpróbálkozhatnánk. Így különböző óráink alatt sikeresen felfrissítettük a rendszert a legfrissebb verziójára (aminek a telepítéshez szükséges ansible playbookot is meg kellett mókolnunk, hogy működjön az rtl-tcp, mivel annak elérésében változások voltak), ami már képes volt az orosz műholdak OQPSK jeleinek vételére, és csomagjainak (un. CADU-jainak) dekódolására, és belőlük képek összerakására.
Innentől a dekódolással már csak apróbb nehézségeink voltak. Az ansible-el állandóan küszködnünk kellett, és a NASA oldaláról linkelt koronakilökődéses gif-ek egy hét alatt elfogyasztották a 3GB havi mobilnetemet, viszont a meteor M2-4-et is sikeresen vettük már a felbocsátás utáni első hétben. A munka közben HA7DN több pull request-et is nyitott a raspberry-noaa-v2 githubján.
Sajnos a Meteor műholdak üzemeltetése elég hektikus, a frekvenciákat, adatsebességeket a Roszkozmosz mérnökei havi rendszerességgel elállítják, akár teljesen ki is kapcsolják, és a jelenlegi szoftver sajnos nem nagyon tud mit kezdeni ezekkel a változásokkal – vagy ha tud is, még nem jöttünk rá hogyan. Jelenleg nincs érdeklődés egyikünkben sem, hogy megoldásokat keressünk erre a problémára, úgyhogy az idő felében csak NOAA műholdak képeit vesszük.
A másik kiküszöböletlen problémánk az overlay csúszkálása. Abból, hogy az eltolódás iránya ellentétes a műhold áthaladásának irányával arra a következtetésre jutottunk, hogy az rtl-tcp-ből hiányzó időbélyegezés nélkül a hálózat késleltetése miatt a szimbólumokat később veszi a demodulátor, mint az SDR, és a műhold későbbi pozíciójához tartozó pixeleknek tartja a kép sorait. Ezen sajnos egy új protokoll bevezetése nélkül nem tudunk segíteni, úgyhogy meg kell tanulnunk élni vele. NOAA képeken általában rosszabb, mint a Meteorokén, és ingadozása miatt kompenzálni sem nagyon tudjuk szoftverből.
Összefoglalva: Két éven keresztül, változó sikerrel dolgoztunk először a NOAA, majd utána a Meteor műholdak vételén. A felölelt idő részben azért nagy, mert kisebb-nagyobb megszakításokkal dolgoztunk, valamint jelentős része a hibák keresésével telt: még kész elemekből sem volt triviális összerakni egy működő vételi láncot az antennától a képekig. A klub sok tagja adta a szakértelmét és idejét ehhez a hosszú projekthez.
Külön köszönet Gschwindt András “Bandi bácsinak” (HA5WH) az alkatrészekért, a számonkérésért, a lelkesítésért és a dícséretekért – egyszóval mindenért, amik az ilyen projekteket előreviszik. És zárszónak még egyszer a projekten dolgozók nevei: Csókás Gergő “Csókásmester”, Csányi Balázs “Csébi”, Bazsó Márton “Marci” (HA7BM), Agócs Dániel Jácint “Dani” (HA5DNC), Csókás Bence Viktor “Csoki” (HA7CSK), Pusztai Péter Pál “Yume” (HA1YME), Baráth László “Dínóbácsi” (HA7DN), Párkányi László “PLS” (HA5PLS)