Наши проекты радионаблюдений: отдел радионаблюдений - SPLI

Установка по радионаблюдениям метеоров (УРАН-М, мобильная)
Стационарная установка по радионаблюдениям метеоров (СУРАН-М, Минск)
Слёт ЛА-метеорщиков, 20-21 октября 2007 г., Молодечно, Беларусь

Идея проводить радионаблюдения метеоров в Беларуси появилась не так давно. Одним из первых, кто начал это делать ещё в 1998 г. (по доступной мне информации) был Иван Сергей (Молодечно). В 2006 г. к нему присоединились Таня Лебедева (aka Selestia) и Вова Повалишев (aka Pova), а затем и я (Lupus). Кроме нас радионаблюдения проводили в гомельском астроклубе "Циррус", Иван Сергеевич Брюханов (Заочный минский астрономический клуб "Бетельгейзе"), а также Сергей Авлас (Serhei).

Этап подготовки к созданию установки по радионаблюдениям метеоров был довольно продолжителен. Было много проблем с поиском "окон" в радиоэфире, поиском FM-санции, выбором приёмника, созданием антенны... Кроме того, необходимо было изучить физику процесса формирования ионизационного следа и отражения от него радиоволн. Но многочисленные трудности и тупиковые ситуации постепенно преодолевались, и в итоге сначала была создана мобильная установка (УРАН-М -- установка по радионаблюдению метеоров), а в ноябре 2007 г. закончен монтаж СУРАН-М (стационарная установка по радионаблюдению метеоров) -- её FM-вариант.

Установка по радионаблюдениям метеоров (УРАН-М, мобильная)

УРАН-М была создана зимой 2007 г. Её первые испытания проводились в Минске.

Первоначально УРАН-М состоял из:

Антенна: диполь на частоту 88 МГц с полосой пропускания ~6 МГц (по КСВ=2).
Приёмник: Vitek 3585 с цифровой индикацией частоты.
Фидеры, кабели подключения к ПК, НЧ-усилитель.
Ноутбук IBM (233 MHz).

Именно благодаря этой установке удалось определить "окна" в радиоэфире, для чего проводились многочасовые сканирования и прослушивания отмеченных частотных диапазонов. Кроме прослушивания использовался анализ выходного аудио-сиграла при помощи ПК (с использованием программ SpectrumLab, HROFFT, M-Analyser...). В итоге для FM-диапазона в пределах Минска была выбрана частота 90,7 МГц радио-передатчика в Риге (35 кВт, круглосуточное вещание, горизонтальная поляризация).

После городских испытаний были полевые испытания. Ещё на этапе выбора передающей станции было установлено, что приёмник Vitek 3585 имеет тенденцию "перепрыгивать" на зеркальный канал (на 10,4 МГц в сторону уменьшения частоты) на 1-5 секунд, где по случайности распологалась местная станция вещания. В результате наблюдался эффект, имитирующий МРс. К сожалению, этот эффект характерен для большинства недорогих ($15-$30) FM-приёмников, которые имеют широкую полосу пропускания. К счастью, этот факт был быстро установлен и впоследствии Vitek 3585 был заменён на автомагнитолу RoadStar HP9300-REMOUTE, которая используется до сих пор.

Одно из первых полевых испытаний УРАН-М было проведено весной 2007 г. вблизи станции Красное знамя, куда группа Infinity выезжала на наблюдения. Позже полевые испытания проводились в Крыжовке и Асино.

	Начало тестов радионаблюдений началось в январе 2007 г. Основным плацдармом было окно квартиры Тани и Вовы -- 9 этаж, окна на запад. Это было удачное стечение обстоятельств, т.к. большинство FM-станций нужного нам диапазона находятся в западном направлении. На фото: второй день нового 2007 г. Вова (Pova, справа) и Виталик (Lupus) крепят антенну СУРАН-М к оконной раме. Период тестирования выбранных станций (02.01.2007).


На фото: проверка отклика установки на изменение азимута направления антенны. Приёмник -- Vitek 3585 (02.01.2007). На начальном этапе тестов основным ПО служила программа SpectrumLab, а приёмником был Vitek 3585 с цифровым тюнером.

	На фото: Lupus проверяет качество сделанного им диполя, Pova в это время прослушивает эфир и спросматиривает FFT-спектры (02.01.2007). На самом деле Lupus просто смотрит на свет лампочки сквозь трубку диполя. ;)

	На фото: теперь у главного пульта анализа -- Таня (Selestia). На предварительные тесты с целью выбора нужной FM-станции были потрачены многие часы. Помимо непосредственного просмотра FFT-спектров и прослушивания эфира, много времени ушло на просмотр скрин-шотов спектров, анализ сигналов и сопоставление слышимых сигналов и их спектров с целью определения характерного вида спектра МРс. Основной объёмработы лёг на плечи (а также на глаза и уши) Тани и Вовы.

	На фото: Первые полевые испытания, Красное Знамя, 26-27 марта 2007 г. Приёмником служил сначало Vitek 3585

	На фото: монтаж УРАН-М на очередном выезде ЛА на летние наблюдения. Мачтой для антенны служил ствол дерева, приёмник -- магнитола RoadStar, питаемая в полевых условия от свинцово-кислотного аккумулятора мотоцикла. Вторые полевые испытания, Асино, 9 июня 2007 г. Помимо тестов в Минске, мы производили тесты и за городом -- на выездах на астронаблюдения минской группы любителей астрономии "Infinity". Для питания мобильного УРАН-М за городом использовался свинцово-кислотный аккумулятор от мотоцикла (12 В, 5,3 А-ч). Приёмником служил сначало Vitek 3585, а затем RoadStar HP9300-REMOTE. Мобильный вариант испытывался в Красном Знамени, Асино, Крыжовке...

	Помимо тестов в помещении, неоднократно проводилось прослушивание радиоэфира на крыше дома Тани и Вовы. Обычно мы располагались рядом с будкой лифтовой шахты, которая выходит на крышу. Именно на ней первоначально планировалось монтировать антенну СУРАН-М. На фото: будка машинного отделения лифтовой шахты.

	"Старичёк" Vitek 3585, первый приёмник, который мы использовали для радионаблюдений метеоров.

	Новый приёмник -- магнитола RoadStar HP9300-REMOTE.

Стационарная установка по радионаблюдениям метеоров (СУРАН-М, Минск)

Идея использовать в качестве приёмной станции ТВ-передатчик родилась ещё на этапе анализа вопроса проведения радионаблюдений метеоров (конец 2006 г.). Основа, от которой мы отталкивались -- сайт радиолюбителя из Финляндии Ilkka Yrjölä.

Постепенно, параллельно с разработкой FM-варианта установки, мы пытались развивать и ТВ-вариант. Основная проблема была найти чувствительны приёмник, который бы принимал ТВ-сигнал. Вова (Pova) нашёл через сеть INTERNET любителя астрономии, а также радиолюбителя, из Калининграда (Россия) Богдана Пилюгина (bogd), который взялся за создание для нас этого приёмника (за что ему наша огромная благодарность), а также радиолюбителя из Минска, который сделал для нас узкополосный ВЧ-фильтр.

Но это было после, а на начальном этапе возник вопрос с выбором ТВ-передатчика. Из переписки с Ilkka Yrjölä стало ясно, что использование рекомендуемых им на своём сайте скандинавских передатчиков не представляется возможным, т.к. они в настоящее время переведены на вещание в цифровом формате. Т.к. подобная же судьба должна со временем постигнуть все западные передатчики, то мы сконцентрировались на ближнем зарубежье (из стран бывшего СССР) -- Россия и Украина. Поначалу наиболее предпочтительным был ТВ-передатчик в Киеве (уделённость от Минска ~420 км, 4-й канал, 50 кВт). Однако после нашего визита в БелГИЭ (Белорусская инспекция по электросвязи) выяснилось, что его будет экранировать белорусский передатчик в Пинске (уделённость от Минска ~220 км, 4-й канал, 50 кВт). В связи с этим в качестве окончательного варианта передающей станции был выбран этот самый Пинский передатчик.

После выбора передатчика мы приступили к конструированию антенны. В первоначальном варианте планировалось размещение антенны на крыше 9-этажного дома. Однако большая грозовая активность и удалённость объектов, которые могли бы стать молниеотводами, а также отсутствие на крыше заземления, к которому можно было бы подсоединить самодельные молниеотводы, внушали опасения касательно безопастности использования антенны на этой крыше. В результате у Вовы (Pova) появилась идея установить приёмную антенну СУРАН-М на крыше моего [Lupus'а] дома. Особо нас заинтересовала коллективная ТВ-антенна, которая могла бы стать основой для антенны СУРАН-М. Дело в том, что в нашем раёне Минска у всех жителей кабельное ТВ, а коллективные антенны -- стоят отключенные, и попросту гниют без дела. Поборов сомнения по-поводу костности бюрократии ЖЭСа и прочих инстанций, мы отправились в ЖЭС, а оттуда в МТИС (мински телевизионно-информационные сети). Инженер МТИС вошёл в наше положение и без особых колебаний отдал в полное наше распоряжение коллективную антенну. Большим бонусом в положительном решении этого вопроса в нашу пользу было то, что сами работники МТИС со временеи собираются демонтировать коллективные антенны -- за ненадобностью.

Обрадованные удачным стечением обстоятельств, мы принялись полным ходом дальше развёртывать созданеи СУРАН-М. Вова (Pova) вместе со своим другом Славой (как альпенисты), а также Lupus'ом в качестве любителя-дилетанта произвели демонтаж коллективных антенн ТВК-5/1,3 (антенна метровых волн) и ТВК-7/6-12 (ДМВ) с крыши дома Lupus'а.

Затеп был этап моделирования антенны для ТВ-версии СУРАН-М. После этого, на основе демонтированных антенн была создана сама антенна СУРАН-М. В настоящее время (ноябрь 2007 г.) она временно трансформирована в FM-вариант антенны для СУРАН-М.

После прокладки фидера, согласования и симметрирования антенны, FM-вариант СУРАН-М был запущен для тестовых испытаний 14 ноября 2007 г.

Особые слова благодарности хочется высказать Тане (Selestia) -- именно благодаря её подбадриваниям, а иногда и словесным "тумакам" (по-делу, между прочим) мы смогли довести до завершения проект СУРАН-М. Пока FM-вариант.

С 15 по 22 ноября СУРАН-М пршёл "боевое крещение" -- были произведены радионаблюдения метеорного потока Леониды.

На период активности метеорного потока Геминиды мы взяли у Макса Котова (maxastro, куратор телескопостроения группы "Infinity") купленный им приёмник Degen 1103. Его чувствительность в FM-диапазоне (10 мВ) как минимум в 2 раза лучше, чем у обычных серийных бытовых FM-приёмников. Кроме того, возможность использования опции узкоканальности значительно повышает отношение "сигнал/шум" на выходе, что благоприятно сказывается на детектировании МРс'ов. Этот приёмник заслужил похвалы и у опытных радиолюбителей как за гибкость настроек, так и за качество приёма -- они признают его одним из лучших приёмников в ценовой нише "до $100".

В середине декабря 2007 г. к нам прибыл от Богдана Пилюгина (bogd) долгожданный АМ-приёмник, который собрал и настроил сам Богдан. Чувствительность его (~0,1 - 0,3 мВ) намного выше, чем у обычных массово выпускаемых приёмников. Он настраивается на фиксированую частоту. Предусмотрена возможность получения уровня сигнала, а встроенный в микроконтроллер приёмника АЦП позволяет по СОМ-порту посылать данные на ПК, которые будет принимать, обрабатывать и архивировать специальное ПО. На конец декабря 2007 г. приёмник находится в стадии мелких доделок и по-блоковых проверок и испытаний как в условиях города, так и в полевых.

В конце зимы 2008 г. Lupus'ом было принято решение о покупке для отдела SPLI сканирующего приёмника, который позволил бы проводить радионаблюдения метеоров в FM и AM (ТВ-станции) диапазонах, а также принимать сигналы точного времени РВМ для обеспечения группы "Infinity" точным временем при наблюдениях, а также осуществлять другие вида радионаблюдений астрономической направленности. Выбор был сделан на приёмнике YAESU VR-500. 13 июня 2008 г. данный приёмник был куплен и начались тесты нового оборудования.

	Антенна ТВК-5/1,3 (внизу на мачте) и ТВК-7/6-12 (выше по мачте). 3 августа 2007 г.

	Вова (Pova) и Слава производят демонтаж антенн ТВК-5/1,3 (антенна метровых волн) и ТВК-7/6-12 (ДМВ) -- будущей основы СУРАН-М. 28 августа 2007 г.

	Антенна СУРАН-М в сборке. 28 октября 2007 г.

	"Третье поколение" приёмников отдела SPLI радионаблюдений группы "Infinity" -- радиолюбительский АМ-приёмник, изготовленный для нас Богданом Пилюгиным (г. Калининград) и небольшими доделками Lupus'а ("Infinity").

	Приёмник Degen 1103 (сверху) -- собственность Максима Котова (maxastro), взятый отделом радионаблюдений для тестирования в период метеорного потока Геминиды, в связке с магнитолой RoadStar HP9300-REMOTE. (14.12.2007-16.12.2007)).

	"Четвёртое поколение" приёмников отдела SPLI радионаблюдений группы "Infinity" -- сканирующий приёмник YAESU VR-500


На фото: "Радиолаборатория" СУРАН-М.

Слёт ЛА-метеорщиков, 20-21 октября 2007 г., Молодечно, Беларусь

20-21 октября 2007 г. на обсерватории у Ивана Сергея, Молодечно, Беларусь состоялся слёт ЛА-метеорщиков.

Тема "съезда": решение вопросов по наблюдению метеоров (методики, оборудование, софт и т.д.).

География участников: Минск, Молодечно, Гомель, Киев.

Секции:

Видеонаблюдение метеоров. Разработка методики видеонаблюдений метеоров, анализ софта и т.д. Делегаты -- Иван и киевляне.

Радионаблюдения метеоров. Общие вопросы радионаблюдений метеоров, станции-передатчики и пр. теоретическая часть; оборудование -- антенны, приёмники, электроника и софт для анализа. Делегаты: я, Deimos, Иван и гомельчане.

Неофициальный отчёт по тестировочным радионаблюдениям Орионид можно почитать в статье "Отчёт о слёте ЛА-метеорщиков 20-21 октября 2007 г. на обсерватории у Ивана Сергея, Молодечно, Беларусь" на главном сайте belastro.net. Официальный "Отчёт по тестировочным радионаблюдениям 20-21 октября 2007 г. на базе обсерватории Ивана Сергея, Молодечно, Беларусь" также доступен.


На фото: Вид на 6-метровую башню обсерватории Ивана Сергея в Мололдечно. Антенна размещена на верхнем этаже башни, рядом с башней -- купол, пока ещё на земле.


Результаты обработанных данных по тестированию радиоустановки. Предварительная обработка данных была сделана Виталием Мечинским (aka Lupus, Минск, Беларусь), Иваном Сергеем (Молодечно, Беларусь), Владимиром Слюсаренко (Киев, Украина). По оси абсцисс отложено время в минутах от 23ч 10м UT -- времени начала наблюдений.


На фото: участники октябрьского слёта метеорщиков на фоне башни телескопа обсерватории Ивана Сергея, Молодечно (слева направо): Иван Сергей (Молодечно), Виталий Мечинский (Минск), Вова Слюсаренко (Киев), Аня (Гомель), Саша Побияха (Гомель), Сергей Дубровский (Гомель), Лёша Ткаченко (Минск).

Особая благодарность:

Тане (Selestia) и Вове (Pova) -- как чутким и отзывчивым сотоварищам по отделу. Тане отдельное спасибо за постоянное стимулирование к продвижению вперёд в деле организации радионаблюдений, а Вове -- за критический подход.

Богдану Пилюгину (bogd) -- за постоянные консультации по теории и практике радиоприёма, а в особенности за создание АМ-приёмника для отдела радионаблюдений.

Макс (MaxAstro) -- за предоставление в пользование приёмников "Верас РП 225" и "Degen 1103", за терпимость и сопереживание делу радионаблюдений.

Стасу (Pelikan) -- за помощь в производстве плат, советы по приёму ВЧ-сигналов.

Алексей (Deimos) -- за консультации по теории радиоприёма, за написание ПО для проектов отдела и всей группы.

Альфреду Крохмалю (Alfred) -- за неоценимую помощь и советы от опытного радиолюбителя и любителя астрономии в одном лице.

© Lupus, Pova, Selestia
Updated: 13.06.2008