Betrieb über AO-40, Fragen und Antworten (FAQ) für Einsteiger
Zusammengestellt von Reinhard Richter, DJ1KM
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Inhalt
Was für Geräte benötige ich, um AO-40 zu hören und über ihn arbeiten zu
können?
Welche Anforderungen muss ich an ein Computerprogramm stellen, das ich für AO-
40 zum Errechnen der notwendigen Bahndaten einsetzen will?
Was für Antennen sind dafür erforderlich (zweckmäßig)?
Wie laut höre ich AO-40 bei welchen Antennengewinn bei welchem MA-Wert(en)
(Abschnitten auf der Umlaufbahn) und bei welchem Squint (Schielwinkel der
Antenne)?
In welchen Betriebsarten kann ich über AO-40 arbeiten?
Wie viel Sendeleistung (Strahlungsleistung) wird benötigt?
Gibt es einen Bandplan?
Wie finde ich mein eigenes Uplink-Signal auf dem Downlink des Satelliten?
Wo erfahre ich, wann ich AO-40 erreichen kann?
Ich habe den Fahrplan gesehen. Was bedeutet MA?
Was für eine Antenne wird auf dem Satelliten für S2 verwendet und wie viel Sendeleistung produziert der Sender?
Was bedeuten die Einträge in den einzelnen Spalten des Fahrplans?
Wo bekomme ich Informationen über die Sende- und Empfangsfrequenzen und welche
sind nutzbar?
Was bedeuten ALON und ALAT?
Was ist der Squintwinkel?
Was bedeuten Spinstabilisierung und 3-Achsen-Stabilisierung?
Was bedeutet LEILA, was bedeutet RUDAK?
Was ist der Dopplereffekt?
Was für Informationen erhalte ich durch die Telemetrie von AO-40 und wie kann
ich die Telemetrie dekodieren?
F:
Was für Geräte benötige ich, um AO-40 zu hören und über ihn arbeiten zu
können?
A:
Man benötigt Sender und Empfänger, die in der Betriebsart SSB arbeiten können.
Am besten geeignet sind Transceiver, die im Satellitenmodus die Empfangs- und
Sendefrequenzen miteinander koppeln können, damit beim Verändern der
Empfangsfrequenz die Sendefrequenz gleich mitgezogen wird. Beispiele für solche
Geräte sind (ohne Anspruch auf Vollständigkeit): YAESU FT-736R, YAESU FT-847,
ICOM IC-821H, ICOM IC-910H, Kenwood TS-790, Kenwood TS-2000.
AO-40 sendet auf 2,4 GHz. Deshalb benötigt man zusätzlich einen Downkonverter,
der das Signal von 2,4 GHz auf 144 MHz oder auf andere geeignet Frequenzen
konvertiert. Solche Konverter werden kommerziell von verschiedenen Firmen
angeboten. Einige Bezugsquellen werden auf der Webseite der AMSAT-DL auf der
AO-40-Seite
unter AO-40 Links aufgezeigt.
F:
Welche Anforderungen muss ich an ein Computerprogramm stellen, das ich für AO-
40 zum Errechnen der notwendigen Bahndaten einsetzen will?
A:
Man kann auch ohne Computerprogramm über AO-40 arbeiten, da aus verschiedenen
Quellen die Auf- und Untergangszeiten und auch die Antennenrichtungen zu
erfahren sind, z.B. in der Clubzeitschrift CQDL aus der in der Satellitenrubrik
veröffentlichten Liste von DK2CH. Aus solchen Listen ist aber selten zu
erkennen, wo sich der Satellit auf der Umlaufbahn befindet und welcher
Squintwinkel (Schielwinkel der Antenne, Missweisung der Antenne zur Erde)
gerade herrscht. Das kann nur von einem Computerprogramm erwartet werden.
Ein Computerprogramm braucht zum Betrieb die Keplerdaten der Satelliten. Mit
Hilfe dieser Daten wird die Bahn eines Satelliten berechnet. Keplerdaten gibt
es in zwei verschiedenen Formaten, im sog. AMSAT-Format und im NASA2Line-
Format. Das letztere wird meist verwendet und ist auch im Dateiumfang kleiner.
Keplerdaten gibt es aus verschiedenen Quellen, z.B. in Zeitschriften in
gedruckter Form, in Packet-Radio in der Rubrik Kepler und im Internet. Eine
Adresse für den Download im Internet gibt es bei der
AMSAT-NA
. Man sollte besorgt sein, stets aktuelle Keplerdaten zu verwenden. Insofern
sind gedruckte Daten meist veraltet und nur im Notfall zu verwenden.
Es gibt speziell für AO-40 ein Freeware-Programm von DC9ZP "MMSat40", das man
im Internet
auf dessen Seite
herunterladen kann. Man erreicht es dort in der Downloadtabelle. Dieses
Programm läuft unter DOS und liefert auch die Anzeige des Squintwinkels. Sehr
viel ausführlicher ist das DOS-Programm von DL3HRT/DL3HZM, das
man hier herunter laden kann.
Dieses Programm zeigt allerdings nicht den Squintwinkel an, kann jedoch
eine Vielzahl von Satelliten verwalten. Auch dieses Programm ist Freeware.
Sehr viel komfortabler ist das Windows-Programm SatPC32 von DK1TB, das außerdem
auch die Frequenzsteuerung und Dopplerkompensation mit Geräten übernehmen kann,
die mit einer CAT-Steuerung ausgerüstet sind. Dieses Programm gibt es als
Demoversion hier bei der AMSAT-DL.
Links zu weiteren Satellitenprogrammen finden Sie auf der Seite des
Warenvertriebs der AMSAT-DL
unter Downloads, und der AMSAT-DL-Warenvertrieb bietet auch verschiedene
Satellitenprogramme an. Daneben sind viele weiterer Programme im Internet zu
finden.
Eine wesentliche Funktion, die ein Satellitenprogramm ausführen kann, ist die
automatische Rotorsteuerung. Obwohl sich AO-40 nur sehr langsam im Orbit
bewegt, ist es doch ganz bequem, wenn die Aufgabe der Antennennachführung vom
Computer übernommen wird. Bei niedrigfliegenden Satelliten, die sich wesentlich
schneller am Himmel bewegen, ist eine solche Automatik fast unerlässlich.
F:
Was für Antennen sind dafür erforderlich (zweckmäßig)?
A:
Funkverkehr über Satelliten erfolgt üblicherweise über Antennen mit zirkular
rechts drehender Polarisation. Man sollte daher für beste Ergebnisse solche
Antennen für Uplink und Downlink verwenden, z.B. Kreuzyagi oder Helix. Für den
2,4-GHz-Empfang eignen sich Parabolspiegel sehr gut, die mit einer kleinen
Helix- oder einer Patchantenne (Flächenantenne) als Feeder (Erreger)
ausgestattet sind. Ein gutes Beispiel hierfür findet man auf der
Webseite von James Miller, G3RUH.
Helix- und Patchantennen lassen sich auch gut im Selbstbau erstellen, und man
kann preiswerte TV-Offset-Spiegel verwenden. Man findet hier viele Hinweise im
Internet, meist allerdings in englischer Sprache. Suchen mit
www.google.de
bringt viele Ergebnisse. Gute Beispiele sind die
Seiten von K5OE,
W8GSM
und
K3TZ.
Außer zirkular polarisierten Antennen können auch Antennen mit linearer
Polarisation verwendet werden, wobei es keinen Unterschied macht, ob horizontal
oder vertikal. Man verschenkt dann allerdings ca. 3 dB zusätzlichen Gewinn für
die zirkulare Polarisation und muss in Kauf nehmen, dass das Signal mit Spin-
QSB behaftet ist, was auf die Drehbewegung des Satelliten zur Stabilisierung
seiner Fluglage zurückzuführen ist. Mehr hierzu weiter unten beim Thema
Spinstabilisierung und 3-Achsen-Stabilisierung.
F:
Wie laut höre ich AO-40 bei welchen Antennengewinn bei welchem MA-Wert(en)
(Abschnitten auf der Umlaufbahn) und bei welchem Squint (Schielwinkel der
Antenne)?
A:
Auch hierzu findet man die Antworten im Internet. Wichtig ist, dass die
Empfangsanlage leistungsfähig ist, also in der Lage ist, ein rauscharmes Signal
zu liefern. Dazu muss man bei der Planung der Empfangsantennenanlage sehr
sorgsam vorgehen und Verluste auf der Strecke minimieren. Die beste Lösung ist,
den Downkonverter oder Vorverstärker direkt an der Antenne zu montieren, damit
keine Kabelverluste am Beginn des Empfangspfades entstehen. Eine einfache
Methode, die Güte der Empfangsanlage auf 2,4 GHz zu prüfen, besteht darin, die
Antenne auf die Sonne auszurichten. Dann sollte man einen spürbaren
Rauschanstieg hören können, mindestens 1dB.
Eine wertvolle Hilfe zum Berechnen der Gesamtrauschzahl und zur Beurteilung der
zu erwartenden Empfangsqualität ist eine
EXCEL-Tabelle von Gene Marcus, W3PM, die eingedeutscht wurde, und die man
hier einschl. einer Anleitung herunterladen kann.
Man benötigt hierfür das MS-
Programm Excel ab Version Excel95, was bei vielen Computernutzern vorhanden
ist. In diese Tabelle kann man für jede Komponente des Empfangspfades die
Dämpfungs- und Verstärkungswerte eintragen und erhält sofort die
Gesamtrauschzahl angezeigt. Außerdem sieht man auf einer kleinen Grafik, auf
der die Bake und verschieden starke Signale und das eigene Uplinksignal
dargestellt sind, mit Hilfe einer Pegellinie, welche Signale dann noch
empfangen werden können. Im unteren Teil der Tabelle werden die Werte für die
Uplinkstrecke eingetragen, und man sieht sofort in der Grafik, wie sich das auf
das rot eingezeichnete Uplinksignal auswirkt. Dabei kann man auf der Uplink-
Start-Page die Uplinkfrequenz auswählen, wobei meist auf 70-cm-Uplink
gearbeitet wird. Die Berechnungen der Tabelle gehen von optimalen Verhältnissen
aus, nämlich MA 128, Satellitenposition im Apogäum und mit den Antennen zur
Erde gerichtet, Squintwinkel also nahe Null. Weitere Erklärungen zu den MA-
Werten und dem Squintwinkel weiter unten.
Bekannterweise bewegt sich der Satellit auf einer elliptischen Umlaufbahn mit
der größten Entfernung von mehr als 60.000 km im Apogäum. Auf seiner Bahn kommt
er dichter an die Erde heran, und dann können die Signale auch lauter werden,
vorausgesetzt, die Antennen zeigen zu uns. Am dichtesten ist der Satellit mit
ca. 1000 km im Perigäum. Dann ist er allerdings nie für uns in unseren Breiten
zu hören, da er sich dann immer unter dem Horizont befindet.
F:
In welchen Betriebsarten kann ich über AO-40 arbeiten?
A:
Wie schon weiter oben erwähnt, sollten die Gerätschaften SSB können. Das ist
die hauptsächliche Betriebsart, die über AO-40 verwendet wird. Dabei wird auf
dem unteren Seitenband (LSB) gesendet und auf dem oberen Seitenband (USB)
empfangen. Natürlich wird auch Telegraphiebetrieb gemacht, was besonders für
Stationen mit geringerer Sendeleistung vorteilhaft ist. Hervorragend geeignet
ist auch PSK31, was aber bislang noch nicht sehr häufig angetroffen wird.
Einige Stationen senden auch SSTV-Bilder, was aber insofern nachteilig ist, als
es sich in der Auswirkung um einen Dauerträger handelt, der das
Leistungsspektrum des Satelliten negativ beeinflusst. FM soll auf keinen Fall
gemacht werden, einmal wegen des Dauerträgers und zum anderen wegen der zu
großen eingenommenen Bandbreite. Möglicherweise wird zu einem späteren
Zeitpunkt einmal mit Hilfe von RUDAK (siehe unten) auch Mailbox-Betrieb -
ähnlich wie über die Pacsat-Satelliten - gemacht werden. Dann werden aber wohl
bestimmte Betriebszeiten hierfür reserviert werden.
F:
Wie viel Sendeleistung (Strahlungsleistung) wird benötigt?
A:
Das ist sehr stark abhängig von der Position des Satelliten auf seiner Bahn.
Im angenommenen Fall, dass sich der Satellit auf dem erdfernsten Punkt im
Apogäum in etwa 60.000 km Entfernung befindet und ein niedriger Squintwinkel
besteht, die Antennen des Satelliten also zur Erde zeigen, reichen auf dem 70-
cm-Uplink mit einer 20-Element-Kreuzyagi (13 dB Gewinn) schon 5 Watt PEP an der
Antenne aus, um ein gut hörbares Signal zu erzeugen. Das entspricht einer ERP
von 100 Watt. Auf dem L-Band-Uplink (23cm) wird mehr Sendeleistung benötigt.
Hinzu kommt noch, dass die L-Band-Empfangsantenne des Satelliten eine schmalere
Keule hat und daher bei größeren Squintwinkeln über 15 Grad an Empfindlichkeit
verliert. Die S-Band-Sendeantenne (13cm) des Satelliten ist dagegen breiter und
hat kaum einen Abfall bei Squintwinkeln bis zu 20 Grad.
Die bereits oben erwähnte Exceltabelle lässt Uplink-Kalkulationen zu. Man
braucht nur für das jeweilige Uplink-Band die Sendeleistung einzutragen und
sieht sofort auf dem Diagramm, wie stark das Signal auf dem Satelliten hörbar
zu sein wird. Man sollte das unbedingt mal durchspielen, um sich eine Übersicht
für die Planung zu verschaffen.
F: Gibt es einen Bandplan?
A:
Nein, einen Bandplan gibt es nicht. Das Passband ist ca. 250 kHz
breit und reicht von 2401,225 bis 2401,450 GHz ± Dopplershift mit gleitenden
Übergängen. Tatsächlich wird nur der mittlere Bereich von 2401,300 bis 2401,400
GHz genutzt. Das Besondere an AO-40 ist, dass die Bake im Transponderband
sendet. Es hat sich eingebürgert, dass SSB-Stationen oberhalb der Bakenfrequenz
arbeiten. CW-Stationen findet man unterhalb und auch oberhalb der Bakenfrequenz.
Unterhalb der Bakefrequenz findet man auch gelegentlich französische SSB-Stationen.
PSK31-Stationen sind meist unterhalb der Bake zu finden und SSTV-Stationen
im oberen mittleren Bereich. Aber das sind alles keine festen Regeln Mit
zunehmender Aktivität ist denkbar, dass sich SSB-Stationen auch oberhalb
3401,400 GHz etablieren.
F:
Wie finde ich mein eigenes Uplink-Signal auf dem Downlink des Satelliten?
A:
Das macht vielen Stationen meist zu Anfang große Probleme, da sich wegen der
Dopplershift keine genauen Frequenzangaben im Voraus machen lassen. Die 2,4-
GHz-Downlinkfrequenz kann während des Umlaufs bis zu 60 kHz driften, und die
70-cm-Uplinkfrequenz bis zu 20 kHz. Aber auch hierfür gibt es Hilfen. Von
OK2AQK stammt ein Excelblatt, das man von
seiner Seite herunterladen
kann. Man muss das aber recht genau studieren, und es ist in englisch
geschrieben. Eine einfache mechanische Hilfe in Form einer Rechenscheibe stammt
von G6VLB und ist auf
einer seiner Seiten
veröffentlicht. Das ist auch in Englisch. Eine Übertragung ins Deutsche als
Nachbauanleitung findet sich im AMSAT-DL-Journal 1/29 vom März/Mai 2002 auf
Seite 21. Wenn man weder das eine noch das andere Hilfsmittel verwenden will,
sollte man seinen Empfänger entweder auf eine Frequenz über 2.401,400 oder
unter 2.401,300 MHz einstellen, um mit den Versuchen keine anderen Stationen zu
stören. Dann sollte man, vorausgesetzt, dass sich der Satellit etwa im Apogäum
befindet, auf 430,595 MHz senden, um sich auf 2.401,400 zu hören oder auf
435,695 MHz senden, um sich auf 2.401,300 MHz zu hören. Bei Verwendung eines
Downkonverters, der auf 2m umsetzt, entspricht die Frequenz 2.401 MHz = 145
MHz. 2.401,300 erscheint dann auf dem Empfänger bei 145,300 MHz. Man beachte
bei dem obigen Frequenzbeispiel, dass die Sendefrequenz höher wird, wenn die
Empfangsfrequenz niedriger wird. Das liegt daran, dass der Transponder auf dem
Satelliten die Frequenzlage invertiert. Um das Signal im oberen Seitenband
(USB) zu hören, muss man dann auch im unteren Seitenband (LSB) senden. Die oben
aufgezeigten Frequenzbeziehungen gelten in etwa für das Apogäum bei MA128, bei
niedrigeren MA-Werten wird die Sendefrequenz auch niedriger und bei höheren MA-
Werten entsprechend höher. Man sollte Punkte in CW senden, um sein eigenes
Signal rückzuhören und dabei die Sendeleistung moderat halten und nötigenfalls
nur langsam erhöhen. Wichtig ist natürlich, dass der Transponder auch
eingeschaltet ist, was nicht immer der Fall ist, wenn man die Bake hört. Also
zuerst den Fahrplan studieren! Wenn man sich schließlich gefunden hat, haben
viele Transceiver die Möglichkeit, Sende- und Empfangsfrequenz für
Satellitenbetrieb zu koppeln, so dass die Sendefrequenz automatisch mitgezogen
wird, wenn man sich eine andere Empfangsfrequenz sucht. Beim ersten QSO wird
man merken, dass die Frequenz der Gegenstation allmählich wegläuft, was durch
den Dopplereffekt verursacht wird. Dann sollte man nicht an der Sendefrequenz
rühren, sondern nur die Empfangsfrequenz nachstellen. Wer SatPC32 oder ein
ähnliches Programm verwendet und einen Transceiver betreibt, der über eine CAT-
Steuerung verfügt, kann mit Hilfe des Programms sehr komfortabel die
Dopplershift automatisch korrigieren lassen. Wenn beide Stationen diese
Automatik haben, wird keine Frequenzdrift mehr auftreten.
F:
Wo erfahre ich, wann ich AO-40 erreichen kann?
A:
Eine Quelle für die schnelle Übersicht ist die monatlich erscheinende Tabelle
von DK2CH in der Clubzeitschrift CQDL. Diese Tabelle zeigt an, wann sich der
Satellit für Stationen in DL über dem Horizont befindet und ggfs. hörbar ist.
Natürlich kann so eine Tabelle nur einen groben Überblick geben, da die
Hörbarkeit ja von dem jeweiligen Standort abhängt, im Süden sind die Zeiten
anders als im Norden. Genaue Angaben liefert ein schon vorher erwähntes
Computerprogramm. Ob man tatsächlich etwas vom Satelliten hört, wenn er im
Bereich ist, hängt von dem Fahrplan ab, siehe folgende Frage.
F:
Ich habe den Fahrplan gesehen. Was bedeutet MA?
A:
Der Fahrplan wird von den Kommandostationen erstellt und in der AMSAT-BB
(BB=Bulletin Board, das englischsprachige AMSAT-Forum mit Teilnehmern aus aller
Welt. Weitere Informationen hierzu gibt es bei der
AMSAT-NA
unter "Mailing list service") und in der Telemetrie des Satelliten
veröffentlicht, die über die Mittelbake auf 2.401,323 MHz ± Dopplershift
ausgesendet wird (mehr zum Thema Telemetrie weiter unten).
Antwort auf viele Fragen findet man im Miniglossar, das von Frank Sperber,
DL6DBN verfasst wurde. Dieses findet man unter
hier bei der AMSAT-DL.
Zu MA schreibt er: Der Umlauf des Satelliten um die Erde ist in 256
zeitgleiche Teile, MA-Werte, unterteilt. Die Zählung beginnt bei 0 im Perigäum,
erreicht im Apogäum 128 und im nächsten Perigäum 256. Anhand der MA-Werte
können bestimmte Systeme des Satelliten (Sender, Empfänger, Experimente,
Lageregelung) durch den Bordrechner ein- und ausgeschaltet werden.
F:
Was für eine Antenne wird auf dem Satelliten für den S2-Sender verwendet und
wie viel Sendeleistung produziert der Sender?
A:
Bei der Antenne handelt es sich um eine Helixantenne mit 5 ½ Windungen
und 10,5 dBi Gewinn. Die Sendeleistung beträgt 50 W PEP. Man kann dieses
sehr schön auf der Homepage von kc2hax im Internet
sehen.
Der S1-Sender ist leider ausgefallen, und die dort abgebildete Parabolantenne für S1 hat keine Funktion mehr.
F:
Was bedeuten die Einträge in den einzelnen Spalten des Fahrplans?
A:
Ein Fahrplan sieht z. B. wie folgt aus:
N QST AMSAT AO-40 SCHEDULE @=VARIABLE 2003-01-03
MA 002 040 110@ 126 128 132 210 244 002
---------7-----1-----3-----2-----6-----4-----5-----0-----7
S2/K-TX | S | S | S | S/K | S/K | S | S | S |
MB | * | * | | * | * | * | * | |
RUDAK | | | * | | | | | |
V/U-RX | U | U | V | U | U | U | U | V |
UPLINK | | UL | | | UL | UL | | |
In der Titelzeile steht zu Anfang der Buchstabe N, womit die Nachricht als Textblock in der Telemetrie
gekennzeichnet wird. Weiter steht dort, dass es sich um den Fahrplan (SCHEDULE) handelt. @=VARIABLE
weist darauf hin, dass es sich bei dem mit @ bezeichneten MA-Eintrag um einen veränderbaren Zeitplan handelt.
Schließlich das Datum der Veröffentlichung. In der nächsten Zeile werden MA-Werte aufgeführt, an denen eine
Schaltung erfolgt. Die Zahlen 7, 4, 1 usw. haben für den Benutzer keine Bedeutung, sie sind eine Hilfe für das
Kommando-Team. Danach kommen in der ersten Spalte die Downlink-Sender, S2=2,4 und K=24 GHz.
In der nächsten Zeile markieren die Sternchen die Aktivierung der Mittelbake (MB) von MA bis MA.
In der nächsten Zeile werden die Aktivitäten von RUDAK angezeigt, in diesem Fall von MA110 - MA1226,
wobei dieser Zeitraum mit dem @ als veränderbar gekennzeichnet wird. Tatsächlich wird RUDAK nur
eingeschaltet, wenn sich der Satellit im Bereich der RUDAK-Kommandostationen über USA befindet.
In der folgenden Zeile wird angezeigt, welche Empfänger, U oder V eingeschaltet sind. In der Zeile Uplink steht
UL für den Uplink in U = 70 cm und L(L1 und L2) = 23 cm. Wie schon erwähnt, ist oben bei den MA-Werten
der Ausdruck @OFF eine Besonderheit, mit dem eine besondere zeitlich begrenzte Betriebsart markiert wird,
wie z. B. das Einschalten von RUDAK über USA oder der einmal wöchentlich am Mittwoch stattfindende
Versuch eines Uplinks auf 2m. Diese Bezeichnung ist aber nicht die Regel und kann auch wieder verschwinden.
Nähere Einzelheiten zum aktuellen Fahrplan sind immer auf der Internetseite
www.amsat-dl.org unter AO-40 Update zu finden.
Zum besseren Verständnis findet sich dort auch eine Grafik
mit der Interpretation des Fahrplans.
F:
Wo bekomme ich Informationen über die Sende- und Empfangsfrequenzen und welche
sind nutzbar?
A:
Diese Angaben gibt es im Internet
hier bei der AMSAT-DL
gleich auf der Startseite in der Mitte unter
AO-40/P3-D Frequenzplan.
Diese Aufstellung enthält alle geplanten Frequenzen, von denen aber nach dem
"Betriebsunfall" im Dezember 2000 etliche nicht mehr nutzbar sind. Auf der
AO-40-Update-Seite
befindet sich im Anschluss an die Angaben über den Fahrplan eine Tabelle, die
mit Hilfen von Symbolen und Pfeilen, die in verschiedenen Richtungen zeigen,
verdeutlicht, welche Systeme und Frequenzen auf AO-40 funktionieren. Bei der
schon oben erwähnten Mittelbake handelt es sich um die Bake im Downlinkband
13cm(2), was auch mit S2 bezeichnet wird. Wie sich die Bake anhört,
kann man hier hören.
F:
Was bedeuten ALON und ALAT?
A:
ALON und ALAT leiten sich aus dem Englischen Attitude longitude and latitude - also Fluglage Länge und Breite - her.
Das ist sehr ausführlich gleich zu Beginn im
Miniglossar
beschrieben, welches auf der Startseite über den Link
Für Einsteiger
zu erreichen ist. Dazu gibt es aber eine Besonderheit bei AO-40 zu beachten. Dieser Satellit wird
von den Kommandostationen ständig in der Lage korrigiert, so dass sich ALON und ALAT mehr oder weniger
täglich neu definiert werden. Viele Satellitenprogramme benutzen diese Werte, um den Squintwinkel zu bestimmen
und haben entsprechende Eingabemöglichkeiten. Zwar wird der ALN/ALAT-Wert auf der AO-40 Update-Seite
bei www.amsat-dl.org veröffentlicht,
entspricht aber möglicherweise nicht mehr
dem aktuellen Wert, da der Wert mit dem Datum verbunden ist.
Man kann sich selbst die aktuellen ALON/ALAT-Werte aus dem Telemetrie-Archiv von AO-40 holen
und in sein Programm einsetzen. Dieses ist gleich auf der ersten Seite www.amsat.org
unter "Telemetry info" zu finden. Wenn man das angeklickt hat, wählt
man "IHU telemetry archives by HTTP" und findet dort die Archive nach
Jahren sortiert. Nach dem Öffnen eines Jahres sucht man im jüngsten
Monat ein Archiv aus, das mehr als 300 k groß ist. Das lädt man sich
herunter und öffnet es. Dort findet man eine Zip-Datei, die z.B.
"997JPEGs.zip" heißt, wobei die führenden Zahlen die Orbitnummer
bezeichnen. Nach dem Entzippen findet man etliche JPG-Bilder mit
Aufnahmen der YACE-Kamera und eine Text-Datei, z. B. "Orbit 997
Att.txt".
Der erste Wert (nach "Alon") ist ALON, der zweite Wert ALAT, beide mit Genauigkeitsangabe:
REM --------------------------------------------------
REM Orbit=997, MA=75, Q=25, FF = 4.4, SS1=0, SS2=2
REM Spin=3.549 Alon 0.9 +/-0.2, 1.1 +/- 0.2
^^^^ ^^^^
ALON ALAT
Diese Werte setzt man mit dem zugehörigen Datum in sein
Satellitenprogramm ein und ist damit auf dem neuesten Stand. Dabei ist
es natürlich ausreichend ganze Zahlen einzusetzen, also statt 0,9 nimmt
man dann 1.
F:
Was ist der Squintwinkel?
A:
Auch das wird sehr ausführlich im
Miniglossar
beschrieben, zu finden über den Link
Für Einsteiger.
F:
Was bedeuten Spinstabilisierung und 3-Achsen-Stabilisierung?
A:
Über den Spin wird ebenfalls im
Miniglossar
unter über den Link
Für Einsteiger
einiges ausgesagt. Ergänzend möchte ich deutlich machen, dass viele Satelliten
spinstabilisiert sind und sich zwischen 3 und 6 mal per Minute um die eigene
Achse drehen. Dadurch behalten sie nach dem Kreiselprinzip ohne eigene
Kraftzuführung ihre Lage im Weltraum. Wenn also ein Satellit auf elliptischer
Bahn so orientiert ist, dass die Antennen im Apogäum zur Erde zeigen, dann sind
diese im Perigäum von der Erde weg gerichtet. Im Lauf der Bahn verändert sich
also die Richtungskeule der Antenne für den User von einem Extrem um anderen.
Wenn man dann z.B. die Antenne von der Seite sieht, wird der Empfang deutlich
schlechter sein. Dieses wird nur gering durch die dann kürzere Entfernung
kompensiert. Man sollte sich das an Hand der Zeichnungen im
Miniglossar
verdeutlichen. AO-40 kann von den Kommandostationen in der Lage verändert
werden. Dieses erfolgt durch große Magnetspulen, sog. Magnetorquer, die auch im
Miniglossar
abgebildet sind. Die Steuerung erfolgt im Zusammenwirken mit dem Magnetfeld
der Erde, wenn sich der Satellit im Perigäum in Erdnähe befindet. Solche
Bahnmanöver müssen immer dann durchgeführt werden, wenn sich der Sonnenwinkel
verschlechtert, was zwei Mal jährlich bei den jetzigen Bahndaten passiert.
AO-40 enthält innovative magnetisch gelagerte Drallräder, mit deren Hilfe eine
sog. Dreiachsen-Stabilisierung gemacht werden kann. Dann soll der Satellit so
stabilisiert werden, dass seine Antennen immer zur Erde zeigen und ALON/ALAT
und Squintwinkel keine Rolle mehr für den Benutzer spielen, also ideal
Verhältnisse für den Benutzer. Bedingt durch den "Betriebsunfall" im Dezember
2000 hat sich die Bahn verändert und die Voraussetzungen für des Einsatz der
Drallräder sind völlig anders und ungünstig geworden. Zum gegenwärtigen
Zeitpunkt (Sept. 2002) wird noch daran gearbeitet, dieses System in Funktion
zusetzen.
F:
Was bedeutet LEILA, was bedeutet RUDAK?
A:
Beide Fragen findet man auf unserer Internet-Seite beantwortet. Gehen Sie nach
unten und klicken Sie auf die
Abbildung von AO-40,
und es öffnet sich ein Fenster mit sehr vielen Links zu Informationen, u.a.
zu LEILA, in der Übersetzung als Leistungs-Limit-Anzeige bezeichnet. LEILA
warnt Stationen, die ein zu starkes Signal auf dem Satelliten erzeugen durch
einen Sirenenton (hier eine Hörprobe)
und kann diese Station sogar unterdrücken. Dabei wird den Beobachtungen nach
ein ca. 10 kHz breites Band ausgenotcht, so dass auch daneben liegende Stationen
betroffen werden können, ohne dass sie LELA selbst hören. LEILA funktioniert
allerdings nur auf dem 70-cm-Uplink. L-Band-Uplink-Signale werden von LEILA
nicht überwacht. Dieses System wird erstmalig auf einem Satelliten eingesetzt
und erprobt.
RUDAK wird von einem besonderen Team in USA (Jim WD0E und Bdale
KB0G) betreut und befindet sich noch in der Erprobungsphase. Mit Hilfe von
RUDAK wurden schon GPS-Daten und Bilder zur Erde gefunkt. Für den normalen
Funkbetrieb steht RUDAK allerdings noch nicht zur Verfügung.
F:
Was ist der Dopplereffekt?
A:
Der Dopplereffekt ist ein physikalisches Phänomen, was am ehesten
an der Polizeisirene eines vorbeifahrenden Einsatzfahrzeuges zu
bemerken ist. Durch die Bewegung des Objekts gegenüber dem Beobachter
ändert sich die Frequenz. Wenn die Schallquelle sich nähert, wird die
Frequenz höher, entfernt sie sich, wird die Frequenz tiefer. Gleiches
passiert mit Hochfrequenz. Je höher die Frequenz, desto stärker ist der
Effekt. Da AO-40 auf 2,4 GHz empfangen wird, macht sich der
Dopplereffekt dort recht stark bemerkbar. Man muss den Empfänger häufig
nachdrehen wenn man eine Station empfängt. Auch die Bake wandert
bedingt durch den Dopplereffekt um ca. insgesamt 60 kHz. Es ist daher
außerordentlich schwierig, die genaue Bakenfrequenz anzugeben, da man
stets den Dopplereffekt mit + oder – berücksichtigen muss. Wenn sich
der Satellit dem Apogäum nähert, kommt ein Punkt, an dem die
Dopplerverschiebung von Minuswerten zu 0 wird und dann Pluswerte zeigt,
da sich dann die Richtung ändert. Erst fliegt der Satellit von uns weg
und dann wieder auf uns zu. Viele Satellitenprogramme zeigen die
Dopplerdrift sowohl auf dem Downlink als auch auf den Uplinkfrequenzen
an, und einige Programme sind in der Lage, die Drift mit Hilfe der
CAT-Steuerung des Transceivers zu kompensieren.Insgesamt ändert sich
die Frequenz der Bake von AO-40 im Laufe eines Durchgangs um ca. 60
kHz, was gut auf der Bildschirmaufnahme zusehen ist. Diese Spektrumaufzeichnung
entstand in einer Zeit, als das Passband abgeschaltet und nur die Bake
zu hören war. Die Frequenzangaben sind die auf 145 MHz umgesetzten
Werte, also 2401,300 MHz = 145,300 MHz. Wie man sieht, durchläuft hier
die Bake den Bereich von ca. 145,317 - 145,362 MHz mit wechselnder
Amplitude. Die Aufzeichnung begann bei MA 70 und endete bei MA 250.
F:
Was für Informationen erhalte ich durch die Telemetrie von AO-40 und wie kann
ich die Telemetrie dekodieren?
A:
Zu diesem Thema gibt es eine sehr ausführliche Information auf der Seite der
AMSAT-DL gleich in der Mitte unter
Telemetriedekoder für AO-40
und gleich darüber Informationen über das
Telemetrieformat.
Abschließend möchte ich noch auf zwei Seiten hinweisen, die wertvolle
Informationen für denjenigen enthalten, der sich mit Satellitenfunk und
speziell mit AO-40 beschäftigen will und der die englische Sprache beherrscht.
Zum einen handelt es sich um einen Beitrag von Howard Long, G6LVB,
der hier im Internet
zu finden ist.
Zum anderen hat Steve Fraser, VK5ASF einen Fragen- und Antworten-Katalog zu AO-
40 zusammengestellt, der von der
AMSAT-NA verfügbar
gemacht wird.
September 2002, ergänzt Dezember 2002
