Пакетное радио космической станции ISS (International Space Station)
Использование пакетной радиосвязи в настоящее время в России переживает
подъем. Расширяется сеть на КВ и УКВ, появляется все большее количество
пользователей пакетной сети на УКВ.
Радиолюбители давно освоили космические ретрансляторы, устанавливаемые на
космических спутниках. В последнее время, с созданием и запуском в космос
систем пакетной связи, перед радиолюбителями возникли новые, увлекательные
возможности для экспериментов и работы цифровыми видами связи.
Тем, кто имел за плечами богатый радиолюбительский опыт и впервые проводил
связи через космические ретрансляторы, знакомо трепетное чувство,
возникающее при этом.
Создание спутниковой пользовательской пакетной станции, а тем более
автоматической спутниковой пакетной станции с использованием
низкоорбитальных спутников типа КО-23, КО-25, UO-22 требует сложного и
дорогого аппаратного обеспечения, в которое должно входить и двухдиапазонный
полнодуплексный УКВ трансивер, и антенны на каждый диапазон, и поворотное
устройство, позволяющее вращать антенну в двух плоскостях, компьютерное
устройство управления антеннами и трансивером, компьютер с программным
обеспечением… Этот перечень показывает, насколько сложным может оказаться
создание радиостанции для автоматической спутниковой пакетной станции,
что не по силам даже многим опытным радиолюбителям.
Если поставить более простую задачу – использование спутника в качестве
электронной доски сообщений, аппаратная часть значительно упрощается.
Аппаратура
Приводит в восторг то, что вся аппаратура (кроме компьютера и антенны)
умещается на ладони одной руки! Именно космическая станция ISS позволяет
использовать для работы с ней простой ЧМ трансивер позволяющий работать
на частоте downlink 145,800 MHz; uplink 145,990 МHz (опробована даже
портативная радиостанция ALINCO DJ-191), антенна GP 5/8 с круговой
диаграммой направленности и модем (с успехом использовался самостоятельно
изготовленный модем по описанию в журнале «РАДИОЛЮБИТЕЛЬ» №10 1997г.).
Обратите внимание, тем, кто применяет автомобильный вариант радиостанций,
необходимо удалить резистор R14 в схеме этого модема. Мощности 5 Вт
вполне достаточно. Но от параметров антенны зависит надежность связи.
При использовании антенны GP 5/8 , установленной на балконе 6 этажа
девяти-этажного дома, удавалась связь при угле места космической
станции не ниже 6 градусов над горизонтом, при этом наблюдались
значительные замирания уровня сигнала из-за поляризационных изменений
на трассе прохождения сигнала. Хорошие результаты может дать двухэлементная
антенна с круговой поляризацией, установленная вертикально, которая
конструктивно представляет собой два этажа крестообразно расположенных
в горизонтальной плоскости вибраторов. Верхний этаж – директоры,
нижний – активные вибраторы. При этом отпадает необходимость в
сложных поворотных устройствах, а круговая поляризация антенны
значительно уменьшает замирания сигнала. Такую антенну применяет
радиолюбитель VK5IK Ian (около Аделаиды). Он отмечает, что соединение
возможно при угле места станции больше 0,7 градуса, то есть практически
при появлении станции над горизонтом.
Компьютер может быть любой IBM совместимый, важно лишь, чтобы он
обеспечивал работу используемой терминальной программы. Необходимо
обратить внимание на снижение уровня шума, создаваемого компьютером.
Для этого, прежде всего можно посоветовать установить сетевой фильтр
в блоке питания компьютера. Для деталей фильтра в плате блока питания
есть даже отверстия и соответствующая трассировка, но в целях экономии,
производители из юго-восточной Азии «забывают» их установить. Установлено,
что при отсоединении мышки от компьютера, уровень шума снижается до 6-10Дб.
Программное обеспечение
Во-первых необходима программа слежения за полетом космической станции,
которая позволяла бы вычислять время начала и окончания сеанса связи.
Существует несколько таких программ QuikTrak 4.0 (QT), LOGSAT3.0 for Windows,
SatScape, но пожалуй самой удобной является InstantTrack v1.5 (IT15).
Эти программы позволяют видеть на цветной карте мира (или на глобусе
или даже на фоне звездного неба ) точку, над которой пролетает спутник
или станция, азимут, угол места, высоту полета над Землей, расстояние
по прямой и когда будет сеанс связи и многие другие параметры.
Исходными данными для программы являются географические координаты
радиостанции радиолюбителя, включая высоту над уровнем моря и элементы
орбиты станции ISS. Радиолюбитель из Северной Калифорнии N6CO Dave Larsen
почти каждый день помещает бюллетень - обновленные данные элементов орбиты
(keps) станции ISS в формате NACA. В Internet можно подписаться на бесплатную
еженедельную рассылку бюллетеня с данными (keps) более 50 спутников,
которые можно использовать радиолюбителям (включая ISS).
Адрес: www.amsat.org - здесь же можно скачать программу IT15.
Во-вторых, подойдет любая программа, используемая для пакетной связи
на УКВ со скоростью 1200bps. С модемом, описанном в №10 1997г.
журнала хорошо работает программа Baycom, но на компьютерах Pentium
лучшие результаты дает программа ТРК в среде DOS, и WINPACK в среде
Windows. Многие радиолюбители применяют программы, позволяющие
использовать в качестве ввода-вывода информации не порты СОМ1/2, а
звуковые карты типа Sound Blaster.
Порядок работы
На широте севернее 50 градусов с.ш. в течение суток возможно проведение
4-5 сеансов связи со станцией ISS. Сеанс связи, это время прямой
видимости при пролете станции над конкретной географической точкой,
составляет около 9-10 минут. Этого времени вполне хватает для отправки
сообщения и прочтения нескольких сообщений.
Давая команду на соединение «С RS0ISS-1» на частоте 145.800(+0,19) MHz,
вы увидите следующее сообщение, и предложение ввести команду:
RA9AQP>RS0ISS-1 "SABM"
Connection : RS0ISS-1
cmd:cmd:*** CONNECTED TO RS0ISS-1
Logged on to RS0ISS's Personal Message System
on board the International Space Station
CMD(B/H/J/K/KM/L/M/R/S/SB/SP/ST/SR/V/?)>
По команде L вы прочитаете листинг последних 10 сообщений,
при повторной команде L – предыдущие 10 сообщений:
Msg # Stat Date Time To From @ BBS Subject
502 B 02/04/26 06:33 ALL PY1EU qso v ISS0ISS
501 B 02/04/26 06:31 PY4KS PY1EU QSO
500 P 02/04/26 05:28 UA3DKR UN7RBD Hello
499 P 02/04/26 04:51 LU9EBZ LU9EBZ QSL Saludos de lu9ebz
498 P 02/04/26 04:50 RS0ISS LU9EBZ
497 B 02/04/26 03:09 ZS4ADR LW6DC TNX Andre !!!
496 P 02/04/26 01:32 MI0KAM LU5MEC Hello Kathryn MI0KAM
495 P 02/04/26 01:08 FG1JD N7GCW Got ur message!
493 PR 02/04/25 17:28 ALL F1AHH cq f1ahh
491 BR 02/04/25 17:03 ALL N6CO 2 Line ISS Keps 4-25
24605 Bytes free
Next message Number 503
Mailbox selected: 0
CMD(B/H/J/K/KM/L/M/R/S/SB/SP/ST/SR/V/?)>
Если даете команду, например R 491, можете прочитать сообщение соответственно с номером 491:
Полезно иметь список доступных команд, который можно получить по
команде H, список и описание доступных команд, в общем, никаких
особых отличий от способа работы в местной пакетной УКВ сети.
B(ye) B [CR] disconnects you from PMS.
H(elp) H [CR] or ? [CR] displays this help file.
J(log) J [CR] displays a list of callsigns heard (optional date/time)
K(ill) K n [CR] deletes message number n (only to/from your callsign).
KM(ine) KM[CR] deletes all READ messages addressed to your call sign.
L(ist) L [CR] lists the 10 latest messages.
M(ine) M [CR] lists the 10 latest messages to/from your callsign.
R(ead) R n [CR] reads message number n.
S(end) S (callsign) [CR] begins a message addressed to (callsign).
SB Sends Bulletin
SP Sends Personal
cmd:
RA9AQP>RS0ISS-1
Но поскольку радиолюбителей много, особенно много радиолюбителей
использующих станцию МИР в странах Западной Европы, США, и как ограниченный
ресурс, аппаратуру станции МИР необходимо использовать рационально.
Радиолюбители периодически помещают бюллетени, в которых обращаются
ко всем с просьбой воздерживаться от использования станции в качестве
цифрового ретранслятора (диджипитера). Это более чем в 2 раза замедляет
связь между наземными радиостанциями. Учитывая столкновения пакетов при
приеме на орбите при большом количестве радиолюбителей, соединяющихся
со станцией МИР, это иногда делает невозможным даже соединение со
станцией МИР. После соединения, необходимо по возможности, сокращать
время работы, и по окончании разьединяться командой “B”, давая возможность
работы со станцией другим радиолюбителям. Учитывая небольшую, всего
несколько десятков килобайт доступной радиолюбителям памяти, необходимо
не позже чем через сутки, удалять свои персональные сообщения и бюллетени,
иначе работа со станцией станет невозможной. В последнее время заботу об
этом взял на себя N6CO, думается, что это полезная работа.
Обратите внимание, - это видно на “J” листе (16 последних позывных, с
которыми проводился коннект со станцией) - над Европой радиолюбители
производят до 4 и более соединений в минуту.
RA9AQP USER 02/08/10 13:56
RK3DJW USER 02/08/10 13:53
DL2BFN USER 02/08/10 13:52
S57NML USER 02/08/10 13:52
9A3ST USER 02/08/10 13:52
S57NML-1 USER 02/08/10 13:51
I4KYO USER 02/08/10 13:51
PE2JMR USER 02/08/10 13:51
I6JKW USER 02/08/10 13:50
IZ5ASZ USER 02/08/10 13:49
IZ5CML USER 02/08/10 13:49
F1EBE USER 02/08/10 13:49
9A3ST -3 USER 02/08/10 13:48
DB5PZ USER 02/08/10 13:48
IK1SLD-1 USER 02/08/10 13:48
EB3CZS USER 02/08/10 13:48
F1JEK USER 02/08/10 13:48
EA7ERP USER 02/08/10 13:47
EB7FME USER 02/08/10 13:46
EA5YU USER 02/08/10 13:46
EB5BEC-2 USER 02/08/10 13:46
CMD(B/H/J/K/KM/L/M/R/S/SB/SP/ST/SR/V/?)>
Хотелось бы отметить, к сожалению, очень низкую активность радиолюбителей
России и стран СНГ. Можно было увидеть только 2-3 бюллетеня, помещенные
российскими радиолюбителями, в то время как общее их количество насчитывает
многие сотни.
Спутниковая пакетная связь увлекательное занятие для радиолюбителя в
сфере цифровых коммуникаций. Посланное вами сообщение за 94 минуты доступно
радиолюбителям всех континентов. За один виток космической станции вокруг
Земли, удавалось, отправив сообщение, получить ответное сообщение с другого
континента. Радиолюбитель Ian VK5IK в Южной Австралии, с которым мы
обменялись около 50 сообщениями, получает сообщение через 26 минут после
его отправления!
Для тех, кого интересует связь SSTV, со станции ISS в 2003г,
по сообщению N6CO, будет передавать цветные картинки с орбиты.
Наиболее терпеливым радиолюбителям удается провести QSO с
космонавтами телефоном ЧМ, в основном по субботам и воскресеньям
вечером, когда у космонавтов выдаются свободное от работы время.
Частоты uplink 145,200MHz, downlink 145,800MHz, поэтому просьба
радиолюбителей Челябинска не занимать частоту 145,200
облюбованную ими в последнее время, чтобы не мешать космонавтам
слушать.