在自家接收 NOAA 气象卫星云图

February 3rd, 2016

之前在 Youtube 上偶然看见有人用一根电视棒就能接收到 NOAA (美国国家海洋和大气管理局)的卫星云图,很高大上很好玩的感觉。我在好奇心的驱使下查了很多有关的资料,了解到这是基于 SDR (软件定义无线电)技术实现,而接收设备真的只需要一根电视棒+一条普通天线而已。

接着当然是要到万能的淘宝去搜刮器材了。不幸的是,因为众所周知的原因,电视棒这个关键词被哔了,但通过 RTL-SDR 关键词还能搜到一大堆,价格也大多在几十块左右,还算可以接受。

RTL-SDR 的具体含义可以通过传送门 http://rtlsdr.org 进行参阅。

因为我还想鼓捣其他一些东西,所以买了个 ¥200+ 的简易 SDR 接收机,在此说明一下,如果单纯想要接收无线电、调频广播、公众对讲机信号的话,一个几十块的电视棒是完全足够的了。下面是我的器材们的合影。

Device.jpg

为了节省各位的流量,对于安装驱动程序等一些步骤就不多说了,直接开始激动人心的鼓捣环节吧。

安装依赖软件

SDR#: 用来将电视棒收到的无线电信号解调成声音信号。

WXToImg: 用来将声音信号解码成图像。

Virtual Audio Cable: 虚拟声卡驱动,可以将电脑的声音转到虚拟声卡播放,使 WXToImg 能实时捕获到声音信号。

等待卫星过境

用卫星轨迹追踪软件,我用的是已有多年历史的 Orbitron,预测卫星进入可视范围的时间,并提前准备。

在等待卫星过境时,最好先设置好 SDR# 的解调参数,使用 WFM (宽带调频) 模式, Bandwidth (频宽) 一般可设置为 30000,然后将接收频率调到与卫星一致,不同卫星的频率一般不同,具体可到网上查找,例如今天接收的 NOAA-15 卫星就大约是 137.6200 Mhz

Radio.png

接着在系统的音频设定中将 默认播放设备和录制设备 设置为虚拟声卡。要注意一点,完成此设置后电脑的扬声器会没有声音,所以之后记得切换回扬声器。

然后打开 WXToImg,顶部菜单 Options -> Recording Options 进入 录制设定界面 ,将 Soundcard (声卡) 设置为虚拟声卡。

Record_Options.png

之后到 Options -> Ground Station Location ,将 地面站位置经纬度 设置为自己所处位置。
最后,菜单 File -> Record -> Auto Record ,即可开始自动录制声音。

开始接收信号

卫星过境时,信号强度一般会随着仰角的增大而逐渐增强,建议按照追踪软件显示的实时卫星位置慢慢调整天线角度,以求最佳接收效果。

Satellite.jpg

Recording.jpg

Recording_2.jpg

毕竟因为一直很穷的原因,我并没有配备导星仪一类昂贵的设备,所以全程都是用手拿着天线去调整角度的,而且我这个天生手残党有的时候难免会对不准,因此图像上就会有那些迷の花纹出现啦。

注意,卫星在过境的过程中,会出现多普勒频移现象,信号频率会逐渐轻微地偏离起初的中心频率,因此需要适时校正接收频率。

解码及生成图像

接受结束后,WXToImg 显示的只是 Raw Image (原始图像),需要点击菜单 File -> Decode ,进行解码操作,然后点击 File -> Auto Process 进行自动处理,操作完成后会生成 MCIR、MSA、HVCT 等多种通道的图像。

Saved_Images.jpg

最后,如果你还想知道 NOAA-15 的信号听起来怎么样的话,下面我截取的一小段音频应该可以满足你的好奇心,是很有节奏感的哦(请忽略轻微的爆豆音)~

本文共有 13 则回复
  1. Fate Fate 回复

    你这干扰比我还大,我是用自制的四臂螺旋天线,书上说全向增益3DB,希望能与你们交流

    1. Wis Chu Wis Chu

      因为我当时是直接用商家赠送的小天线,接收质量的确不是太好,其实当时也想过自制天线,不过考虑到制作流程比较麻烦,就先将就着用了 233333

  2. Fate Fate 回复

    天线换四壁螺旋天线

    1. Wis Chu Wis Chu

      你的天线是DIY的吗?

    1. Wis Wis

      其实我一开始也觉得挺6的,但玩起来之后会觉得很简单的啦~

    1. Wis Wis

      操作起来其实也不难的

  3. kn007 kn007 回复

    看图片有种不明觉厉的感觉。。。

    1. Wis Wis

      其实真的超简单的啦,实际操作一次你就懂啦

  4. Ben Ben 回复

    打开了新世界的大门

    1. Wis Wis

      从此开始进军无线电领域(咦惹~