Приём спутниковых снимков NOAA: пошаговая инструкция

Каждый день над Землёй пролетают разные спутники, и некоторые из них регулярно фотографируют нашу планету. Эти снимки можно самостоятельно принять и декодировать на компьютере. Такой эксперимент интересен взрослым и особенно детям. Из статьи вы узнаете, как получить снимки Земли со спутника и какое оборудование и программное обеспечение для этого потребуется.

Как принимать снимки с метеорологических спутников NOAA?

Для приёма спутниковых снимков не нужны сложные операции или дорогое оборудование. Необходимые устройства и программы доступны, а работа с ними достаточно понятна. Ниже весь процесс описан пошагово.

1. Подготовьте подходящий приёмник

Прежде всего потребуется приёмник. Для этой задачи хорошо подходит программно-определяемый приёмник RTL-SDR: качественный сигнал и чистая аудиозапись позволяют получить более чёткое изображение. Рабочий диапазон устройства составляет 24–1766 МГц, а в режиме прямого семплирования — от 500 кГц до 28,8 МГц. Подключите антенну к SDR, затем вставьте SDR в USB-порт ноутбука.

2. Выберите подходящую антенну

Чем лучше антенна, тем качественнее будет приём сигнала. Однако при благоприятных условиях снимки NOAA можно принять и на антенну из комплекта RTL-SDR. В такой набор входят RTL-SDR V3, дипольная антенна с кабелем длиной 65 см и штекером SMA, 4 телескопических элемента диполя двух размеров, удлинитель длиной 3 м с разъёмами SMA «папа» и «мама», основание с тремя опорами и регулируемая присоска для крепления к стеклу.

3. Примите сигнал

Для приёма спутникового сигнала и управления SDR потребуется компьютерная программа. Подойдёт, например, простая в использовании SDRsharp. Она не требует установки и доступна на сайте airspy.com. Запомните, в какую папку распакованы файлы: позднее туда добавляются плагины и компоненты программы отслеживания спутников.

После распаковки SDRsharp откройте основную папку и запустите файл «install-rtlsdr.bat». Он установит необходимые компоненты для RTL-SDR.

Важно: записывайте сигнал не менее 6 минут, а лучше в течение всего пролёта спутника. Если сохранить, например, только 30 секунд, итоговый снимок получится очень коротким.

4. Установите Orbitron или ISS Detector

ISS Detector — приложение для отслеживания пролётов Международной космической станции и множества искусственных спутников. Оно показывает текущее положение выбранного спутника. Вместо мобильного приложения можно использовать бесплатную компьютерную программу Orbitron.

Для этого эксперимента нужны метеорологические спутники. Если вы выберете, например, NOAA-15, программа или приложение подскажет, на какую частоту настроить RTL-SDR либо портативную радиостанцию. Снимки можно принимать и с помощью ручной радиостанции. Для NOAA-15 установите частоту 137,62 МГц.

5. Используйте Audacity и WXtoImg

До получения изображения осталось несколько шагов. Импортируйте записанный аудиофайл WAV в бесплатную программу Audacity, а затем преобразуйте его в изображение с помощью WXtoImg. В Audacity выделите всю звуковую дорожку, откройте меню «Дорожки», выберите «Изменить частоту дискретизации» и установите 11025 Гц.

Это необходимо потому, что частота дискретизации записи из SDRsharp слишком высока для декодера. Аудиозапись нужно пересэмплировать с более низкой частотой.

Затем выберите «Файл» — «Экспорт» — «Экспортировать как WAV» и сохраните аудиозапись. Откройте полученный файл в WXtoImg. Готово: программа декодирует самостоятельно принятый спутниковый снимок. Теперь вы знаете, как принимать сигналы NOAA.

Учтите, что описанный RTL-SDR предназначен только для приёма сигнала и не умеет передавать. Ручная радиостанция Baofeng UV-82 HTQ, напротив, поддерживает и приём, и передачу. Она компактна и работает от аккумулятора, поэтому её удобно взять с собой в полевые условия.

Что видно на снимках с метеорологических спутников NOAA?

Принимая снимки из космоса, можно увидеть свой регион с орбиты. На качественных спутниковых изображениях различимы, в частности:

• облака,
• континенты,
• распределение температуры,
• движение воздушных масс и изменение температуры, особенно при сравнении серии снимков.

Такой эксперимент имеет большую образовательную ценность. Принимать и декодировать спутниковые снимки особенно интересно вместе с детьми, которые увлекаются географией, космосом или информатикой.

Демонстрация приёма спутников с помощью радиостанции Baofeng: посмотреть видео.

Присоединяйтесь к группе Facebook для тех, кто интересуется кибербезопасностью: Pentesters Poland.