Ответвление радиолюбительского хобби - запуск высотных телеметрических шаров продолжает своё развитие в 2023 году, о чём можно узнать от наших зарубежных партнёров. В данной заметке рассмотрим это подробнее.
На фотографии показан радиолюбительский маяк Дэйва VE3KCL, U4B-22 (проверяется энергоприход в натурных условиях)
https://qrp-labs.com/flights/u4b22.html.
Сборка любого такого маячка-трекера представляет собой достаточно объемную научно-техническую задачу для любого радиолюбителя и фаната данной темы. Должны быть решены вопросы: электроснабжения, получения данных GPS, передачи радиосигналов (антенна, температурная стабилизация частоты), сбор дополнительных научных сведений (давление, влажность, прозрачность облаков). Вес такого маячка не превышает 20 грамм, и выводится в свободное плавание на паре майларовых шаров. Накачка таких шаров - отдельная сложная задача, т.к. шар может подняться выше проектной высоты и разорваться, если же объем газа будет недостаточным, шар может опуститься раньше времени. Уже есть успешно работающие маячки облетевшие земной шар не один раз (Alan W7QO, Leo Bodnar M0XER, Dave VE3KCL and other).
На фотографии показан вариант размещения солнечных элементов под наклоном к горизонту.
На фотографии показана плата микроконтроллера и выносного датчика отражения облачности.
Существуют версии плат, в которых программатор отламывается от основной платы для снижения веса.
На фотографии показана плата (Alan W7QO)
Для передачи сообщений используется стандарт WSPR-2. Как правило маяк передает обычное сообщение ВСПР с классическим позывным. Телеметрическая информация передается отдельными сообщениями со специальными позывными. Например строчка: 0X2RRR RR00 23 содержит в себе специальной позывной 02. Все остальные значения - являются закодированным сообщением. Если описать кратко, то каждому набору возможных комбинаций букв соответствует особое число в искусственной системе счисления, где разряды числа, кодируются символами сообщения WSPR. В свою очередь данное число можно разложить в другой искусственной системе счисления, где компонентами (разрядами) числа будут физические величины такие как координаты, высота, температура и т.п. Данный подход позволяет максимально полно использовать все поля формата WSPR-2, но он совершенно не подходит для оценки человеком без обработки. Всегда требуется использовать калькулятор пересчета.
На фотографии показана таблица Excel, где представлено переданное закодированное сообщение в ВСПР (серое), числа в процессе преобразования (белое), и раскодированные значения физических величин (голубым).
Если раньше для обозначения использовались только специальные позывные типа 0xX и QxX, то теперь ещё встречаются и 1хХ. Помимо этого, добавилось частотное разделение каналов, всего 4 частоты в окне приема ВСПР (+20 Гц, +60 Гц, +140 Гц, +180 Гц) и временное разделение каналов в окнах по 10 минут (+00, +02, +04, +06, +08 минуты). Для диапазона 20М распределение независимых каналов показано в таблице:
Таким образом 30 позывных x 4 подчастоты x 5 времен = 600 независимых каналов в одном радиолюбительском диапазоне и окне приема шириной 200 Гц!
В таблице можно заметить, что существуют различные системы обозначения маячков: wspr.live, qrp labs, lu7aa.
На частотном графике хорошо виден рисунок летящего воздушного шарика, а также посылки WSPR (обычная, данные трекера, дополнительная телеметрия).
Материал подготовил: Лавриненков Игорь / R2AJA
Для связи с автором есть почта: R2AJA at MAIL RU
