WXSAT

Základní informace o systému

Na začátku 60.let Rusko (SSSR), USA a další státy vypustily na oběžnou dráhu mnoho různých satelitů. Na jejich palubách byly přístroje pro fotografování povrchu Země, pro výzkum atmosféry nebo pro monitorování rádiových kmitočtů. V současné době se nachází na oběžné dráze velké množství satelitů, určených například pro meteorologii, klimatologii, dálkové měření, geologii, apod. Podle způsobu určení jsou vybaveny rozdílnými typy snímačů. Některé z nich vytvářejí snímky zemského povrchu pod místem průletu a vysílají je okamžitě na daném kmitočtu. Ostatní senzory detekují například radiaci nebo množství ozónu a tato data potom uschovávají pro vysílání pro danou pozemskou stanici.

Některé satelity, včetně WXSAT, také uschovávají data ze senzorů, aby je později na pokyn řídící pozemské stanice vyslaly. Takto se například skládají snímky neobydlených míst na Zemi, např. V okolí pólů. Rozlišovací schopnost senzorů je různá. Systém SPOT má rozlišovací schopnost 10m, LANDSAT6 obsahuje panoramatický snímač s rozlišením do 15m, jeho další snímače rozlišují 30 až 120m.

AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometr - radiometr s velmi vysokým rozlišením) na satelitech NOAA(WXSAT) rozliší detalily do 1,1km. Senzory pracující ve viditelné části spektra na geostacionárním satelitu METEOSAT (WXSAT) rozliší detaily do 2,5km. Toto rozlišení je přístupné pouze při příjmu primárních dat (PD). Z nich je potom sestaven snímek vysílaný ve formátu WEFAX. Většina dat ze snímačů je originální a tudíž mezi sebou nekompatibilní. Frekvence a způsob přenosu používané pro předávání dat jsou často vyšší než umožňují amatérská zařízení běžně přijímat. Navíc jsou data z jednotlivých senzorů multiplexována a zakódována. Naštěstí je systém WXSAT úplně jiný.

WXSAT- satelity označované WXSAT (Weather Satelit - satelity pro sledování povětrnostní situace) se dělí na dva základní typy: orbitální satelity s polární drahou a satelity geostacionární. Mezi první meteosatelity patřily satelity označované NOAA(USA) a METEOR (SSSR). Později přibyly GOES(USA), METEOSAT (Evropa) a plánovany do budoucna jsou GOMS(SNS) a FENGYUN(Čína). Orbitální meteosatelity (METEOR a NOAA) mají charakteristickou orbitu s velkou inklinací -82 až 100°. Satelity při každém obletu míjejí severní nebo jižní pól, odtud název polární.

NOAA

NOAA Americké meteosatelity NOAA 9-14 (National Oceanographic and Atmospheric Administration) mají orbitu synchronní se Sluncem. Díky tomu prolétají nad jedním místem v přibližně stejné době každý den. Spotřebováváním paliva pro manévrování se rovina oběhu některých satelitů zvolna mění. Inklinace satelitů NOAA je 98°, doba oběhu přibližně 102 minut a výška obletu 820 až 850 km. Vysílání snímků z satelitů NOAA se skládá z řádků trvajících 0,5s, korespondujících s údaji snímačů. Ty poskytují jeden snímek zemského povrchu obsahující data ze dvou kanálů. Na kanálu A se vysílá snímek ve viditelné části spektra (VIS) a na kanálu B snímek v infračervené části (IR). Každý řádek obsahuje data z obou kanálů (časový multiplex) a skládá se ze sekvence oddělovacích tónů, proložených modulací snímku.

Data v kanálu A předchází krátký impuls 1040Hz a podobně data v kanálu B předchází krátký impuls 832Hz. Každý řádek také obsahuje kalibrační sekvenci. Díky tomu dokáže potom software používaný pro dekódování zobrazit pouze zvolený typ snímku či snímek zasynchronizovat na okraj obrazovky.

Vysílání snímků z orbitálních satelitů neobsahuje pro uživatele v našich zeměpisných šířkách žádný začátek ani konec. Vysílání probíhá bez přestávky po celou dobu přeletu. (Vysílání se přerušuje pouze při přeletu neobydlených částí Země, kdy se snímky ukládají do paměti.) Proto jsou okraje přijatého snímku zašumělé, satelit "zapadá" za horizont a signál slábne.

Kmitočty satelitů NOAA:

NOAA 9..........137,62MHz (1707MHz)
NOAA10.........137,50MHz (1698MHz)
NOAA11.........137,62MHz (1707MHz)
NOAA12.........137,50MHz (1688MHz)
NOAA14.........137,62MHz(1707MHz)
NOAA15.........137,50MHz

13.05.1998 - z Vandenberg AFB (SLC-4E) odstartovala raketa Titan2 (G-12) s novou meteorologickou družicí NOAA-K (NOAA15), a musím podotknout, že se skutečně povedla, posílá obrázky jako "z pohádky".

NOAA majáky..........136.77 a 137.77 MHz

Na kmitočtech v pásmu 137MHz vysílají satelity NOAA systémem WEFAX. Vysílají také snímky s velkým rozlišením, označované jako HRPT (High Resolution Picture Transmitting - vysílání snímků s vysokým rozlišením) na kmitočtech kolem 1,7GHz rychlostí 665kbit/s. Jejich příjem je však technicky mnohem složitější a vyžaduje speciální kartu do počítače, parabolu o průměru minimálně 1,2m, včetně počítačem řízeného rotátoru pro sledování satelitu (tracking). Rozlišení těchto snímků je 1,1km.

Ukončení systému NOAA satelitů se předpokládá kolem roku 2000, kdy budou nahrazeny novým typem, vysílajícím pouze digitální data.

METEOR

Tyto satelity mají vyšší orbitu než satelity NOAA (1200km). Inklinace satelitů METEOR je 82° a doba obletu 115min. Systém vysílání snímku je kompatibilní, ale poněkud odlišný od vysílání satelitů NOAA. Modulace je podobná, avšak snímek obsahuje pouze jeden obrázek ve větším rozlišení. Okraje řádků obsahují sady fázovacích čar (střídají se černá a bílá), čáry obsahující konec obrázku a stupnici šedi. Snímky v infračerveném spektru potom neobsahují na okrajích řádků stupnici šedi. Navíc jsou tyto snímky proti snímkům z NOAA invertované. Na snímcích ze satelitů NOAA a METEOR jsou teplejší místa zobrazena tmavším odstínem a chladnější místa jsou světlejší. U snímků ze satelitů METEOR je to naopak, teplá moře jsou bílá a chladná oblačnost je černá.

Kmitočty satelitů METEOR:

METEOR...........137.30; 137.40; 137.85MHz

Kmitočty ostatních satelitů

OKEAN2............137.400MHz
FY 1B..................137.795MHz

METEOSAT

METEOSAT Z geostacionární dráhy (kolem 35800 km) poskytují meteosatelity důležité stabilní snímky Země. Společnost EUMETSAT provozuje několik satelitů METEOSAT, z nichž tři jsou vhodné pro Evropu. METEOSAT 4,5 a 6 jsou umístěny na -10°, 0° a 10° na geostacionární dráze. V současné době je hlavní satelit číslo 5, číslo 4 je zapínán pouze občas a číslo 6 je určen jako rezervní. Start dalšího satelitu společnosti EUMETSAT nebyl v roce 1995 v Číně úspěšný a na letošní rok se počítá s novým startem v rámci programu ARIANE. METEOSAT 5 vysílá dva druhy dat, data formátu WEFAX a primární data (PD) rychlostí 166kb/s. Primární data ze snímačů jsou přijata řídícím střediskem v Darmstadtu, kde jsou zpracována a vysílána opět přes satelit ve formátu WEFAX. Příjem primárních dat je složitý a vyžaduje speciální hardware a software pro dekódování. Snímky vysílané ve velkém rozlišení jsou navíc zakódovány. Příjem dat WEFAX z METEOSATU je poměrně jednoduchý. Data jsou vysílána na dvou kanálech. Na kanálu A1 (1691MHz) se vysílají ve čtyřminutových blocích snímky dané části zemského povrchu. Snímky se vysílají podle pevně daného časového harmonogramu a jsou tří typů:

-snímky ve viditelném spektru (0,5 až 0,9 um), VIS;
-snímky v infračerveném spektru (10,5 až 12,5 um), IR
-snímky vodních par (5,7 až 7,1 um), WV

Zorné pole satelitu je rozděleno na 9 částí, označovaných číslicemi 1 až 9 za označením spektra. Nejpoužívanější snímek Evropy a severní části Afriky v infra spektru se vysílá každých 30min (označení D2). Na kanálu A2 (1694,5MHz) se vysílá několik snímků ve formátu WEFAX z dalších meteosatelitů. Můžete zde přijímat složené snímky celého disku Země ve viditelném nebo infračervené části spektra. Vysílají se zde taky snímky z METEOSATU 3 (umísěn nad východním pobřežím Ameriky) a z japonského satelitu GMS, umístěného nad Austrálií. Převážnou část doby se na kanálu A2 vysílají primární data (PD). Celý systém vysílání snímků se označuje jako APT (Automatic Picture Transmission), automatické vysílání snímků. Pro plnou automatizyci příjmu začíná každý snímek startovacím tónem, následují fázovací řádky pro synchronizaci kraje snímku, u METEOSATU potom digitální hlavička obsahující všechny údaje o snímku a samozřejmě vlastní snímek. Konec snímku označuje stop tón.

 

Grafický návrh, úprava a obsah všech stránek, není-li uvedeno jinak, copyright © 1998 Josef Cink. Všechna práva vyhrazena.