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Introduzione

I satelliti della serie METEOR-M sono quelli che riuniscono maggior qualità e risoluzione (circa 1 pixel al km) alla facilità di ricezione (confronta con gli altri satelliti meteo). Tuttavia, molte delle guide su Internet non sono aggiornate e raccomandano quasi tutte sistemi di ricezione complicati, utilizzando software non aggiornato o addirittura abbandonato dai propri autori, facendo sembrare la ricezione del Meteor molto più complicata di quello che in realtà è.

Molte persone pensano anche che il segnale LRPT sia molto più difficile da decodificare rispetto a quello APT, tuttavia questo non corrisponde alla realtà. Il segnale digitale possiede meccanismi di correzione dell'errore, ciò significa che avrete sempre immagini perfette se il segnale è sufficiente, a differenza di APT dove le interferenze possono produrre effetto "neve".

Ho scritto questa guida per fare un po' di chiarezza!

Il satellite

I satelliti METEOR sono una serie di satelliti meteorologici russi in orbita polare eliosincrona. Ad un'altitudine di circa 800 km, essi passano almeno due volte al giorno su qualunque parte del globo, circa alla stessa ora solare.

Di questa serie, due trasmettono LRPT (di cui uno ha qualche problema di antenna). Altri due satelliti saranno lanciati nel 2025 e 2026.

Il METEOR-M N°2 è stato dismesso nel gennaio del 2023 dopo un guasto al sistema di puntamento (ruota di reazione), e il METEOR-M N°2-2 non trasmette più LRPT ma solo HRPT dopo una perdita di gas refrigerante, potenzialmente dovuta ad una collisione con un micrometeorite o altri detriti.

Descrizione del segnale

Le immagini dei METEOR-M vengono trasmesse tramite LRPT (Low Rate Picture Transmission), un protocollo di trasmissione che poggia su una modulazione di tipo PSK (per la precisione QPSK su METEOR-M2, e OQPSK su METEOR-M2-2 e successivi). La velocità di trasmissione è di 72 kbit/s, sufficiente per trasmettere tre canali di immagini compresse utilizzando JPEG.

Hardware

SDR

Va bene qualunque SDR che sia di qualità sufficiente. Io uso una Nooelec SMArtee, del costo di circa 30 euro, basata sul chip RTL2832u e sintonizzatore R820T2.

Attualmente la miglior scelta è rappresentata dalla RTL-SDR V3 o V4 reperibile su Amazon e su eBay (link non affiliati, presenti solo per comodità). Attenzione ai falsi! Acquistate solo sui negozi ufficiali.

Antenna

Discussione generale

I satelliti METEOR trasmettono su banda VHF, che può essere ricevuta senza troppa difficoltà quasi ovunque.

Il parametro più importante per avere una buona ricezione non è l'antenna, e nemmeno la SDR, ma la portata ottica con il satellite.

Immaginiamo che il satellite sia una lampadina: per poterla vedere, non devono esserci ostacoli tra di noi. Così, risulta ovvio che il posto migliore per ricevere i segnali LRPT è in cima ad un monte, oppure in un luogo aperto, piatto e scarsamente popolato come un campo o un bosco in pianura.

Stare lontani da luoghi abitati aiuta molto, perché gli alimentatori switching, le luci a LED e le comunicazioni powerline producono forti interferenze che possono disturbare la ricezione, specialmente se si è alle prime armi..

Una volta presa la mano in un luogo "pulito", si potrà tentare la registrazione praticamente da qualunque luogo che abbia una chiara visuale del cielo come un parco cittadino o il tetto di un edificio.

Il sottoscritto ha sperimentato con successo i luoghi più disparati tra cui stazioni ferroviarie, fermate dell'autobus, tetti di scuole, basi militari, castelli patrimonio UNESCO, spaggie e persino su una canoa! Il bello del segnale LRPT è che l'attrezzatura necessaria risulta molto piccola e portatile. È quindi facile registrare "al volo" ad esempio mentre si aspetta il treno in stazione.

L'unico "tabù" è di evitare come la peste di posizionarsi vicino (meno di 1 km) ad antenne di trasmissione FM, perché quelle essendo molto vicine in frequenza al satellite (108 MHz è molto vicino a 137 MHz) saturerebbero la SDR.

Nota importante per METEOR-M N°2-3

Normalmente, le due scelte per la banda dei 137 MHz sono il V dipole (semplice da costruire, ma più adatto ad essere tenuto in mano e non per installazione permanente) oppure la QFH (complicata da costruire, ma adatta ad installazioni permanenti).

Tuttavia, il METEOR-M N°2-3 ha avuto problemi a dispiegare l'antenna LRPT, probabilmenta a causa del lungo periodo di stoccaggio dovuto, tra le altre cose, alla pandemia di COVID-19.

L'antenna LRPT del satellite è attualmente inclinata rispetto alla posizione nominale, e questo causa fading dovuto ai riflessi e alle interferenze causate dal resto del satellite. Tra le altre cose, la polarizzazione trasmessa non è pura circolare destrorsa, ma un misto.

Questo significa che un'antenna QFH, essendo omnidirezionale, non funzionerà molto bene con il METEOR-M N°2-3, e non la raccomando. Invece, il V dipole non è perfettamente omnidirezionale: ciò può essere usato a nostro vantaggio, perché tenendolo in mano, inclinandolo e variando l'altezza rispetto al suolo e la sua direzione, possiamo compensare (entro certi limiti) i problemi di polarizzazione.

Naturalmente antenne direzionali come le Yagi-Uda funzioneranno ancora meglio, tuttavia sono ingombranti e difficili da costruire, perciò non le raccomando ad un principiante.

Misure per costruzione del V Dipole

Le misure per il V Dipole sono le seguenti. Per costruirlo, si possono usare due bacchette di alluminio o altri materiali abbastanza spesse da non piegarsi facilmente (3 mm per l'alluminio ad esempio) e un morsetto elettrico tipo mammut.

LNA

Non è strettamente necessario, anzi talvolta può fare più male che bene (specialmente in città), ma se ci si trova in un luogo privo di interferenzre un buon LNA può aumentare la qualità dell'immagine.

Le schede tipo SPF5189z trovate facilmente su Internet sono più che sufficienti e, se appaiate con un filtro SAW da 137.5 MHz (reperibili su Aliexpress), funzioneranno ancora meglio.

Non raccomando l'acquisto del Nooelec SAWbird+ NOAA, perché ha alcuni difetti di progettazione che lo rendono quasi inutile.

Software

Molte guide utilizzano SDR# per la ricezione e una grande quantità di software obsoleto e solo per Windows. Fortunatamente, tutto ciò può essere sostituito da SatDump di Aang23 et al, che risulta essere molto più comodo, veloce e compatibile con tutti i principali sistemi operativi.

Impostare SatDump

1. Aprire SatDump e andare alla scheda Recorder.
2. Selezionare la propria SDR, fare clic su Start e regolare il guadagno.
3. Aprire il pannello Processing e cercare LRPT. Selezionare METEOR M2-x LRPT 72k, e spuntare la casella DC Blocking.
4. Selezionare Primary per 137.9 MHz, e Backup per 137.1 MHz. Di solito non serve cambiare questa impostazione.
5. Se si desidera visualizzare le informazioni di tracciamento del satellite (come angoli, posizione nel cielo e tempi di approcio e tramonto), si può aprire il pannello Tracking e cercare METEOR-M2 3.

Previsione del passaggio

Per prevedere quando passerà il satellite, si può usare Look4sat su Android o SatSat su iOS. Se si preferisce invece utilizzare un programma sul proprio computer, Orbitron e GPredict andranno benissimo.

Ricezione dell'immagine

Quando il satellite sorge e c'è portata ottica, il segnale (una specie di "dosso" o "montagnetta") apparirà sul waterfall. Premendo Start si avvia il demodulatore, che inizierà a decodificare ed elaborare il segnale.

Se si sta tenendo in mano un V dipole, si può migliorare la ricezione muovendolo leggermente nell'aria o inclinandolo, fino a trovare il punto che ha il segnale più alto (guardando il valore SNR).

Se l'indicatore Viterbi è verde, e se i numeri accanto a RS (cioè, i blocchi di correzione errori Reed-Solomon) sono o verdi o gialli, tutto è a posto e si sta ricevendo un'immagine perfetta!

Se il Viterbi diventa rosso, significa che il segnale è troppo debole. Non bisogna preoccuparsi, perché non si perderà l'intera immagine. Apparirà soltanto una riga nera dove non c'era abbastanza segnale.

Quando il satellite tramonta, come prima cosa fare clic su Stop nel pannello Processing, e poi Stop nel pannello Device. NON chiuder SatDump fin quando non ha finito di elaborare i dati!

Se si è accidentalmente chiuso SatDump, ecco come rimediare:

1. Andare nella scheda Offline processing.
2. Cercare METEOR-M2-x LRPT 72k e selezionarlo.
3. Nel campo Input file selezionare il file .cadu che si trova nella cartella live_output di SatDump. Se non si conosce la posizione di questa cartella, si può verificare dalla scheda Settings, dove è anche possibile cambiarla.
4. Nel campo Output directory selezionare una cartella vuota dove memorizzare l'immagine
5. Nel campo Input level, selezionare cadu. Non toccare le altre impostazioni.
6. Premere Start.

Decodifica ed elaborazione dei dati

Le immagini possono essere recuperate sia dalla cartella Live Processing Directory (se non si conosce la posizione di questa cartella, si può verificare dalla scheda Settings, dove è anche possibile cambiarla) così come nella scheda Viewer.

Tramite il Viewer è possibile anche produrre immagini composite o con elaborazioni particolari. È anche possibile aggiungere città, confini di Stato, griglie di latitudine o longitudine e molto altro.

Metodo avanzato utilizzando sia SDR++ che SatDump

Questo metodo fa uso del demodulatore di SDR++ per demodulare il segnale, e di SatDump per decodificarlo ed elaborarlo.

Il metodo è più complicato, ma permette di ricevere sia il METEOR che un altro satellite APT (a volte, i satelliti NOAA POES si sovrappongono con il METEOR).

1. Aprire SDR++ e configurare la propria SDR correttamente.
2. Nel Module Manager attivare e dare un nome al modulo Meteor Demodulator, che comparirà tra i moduli nella parte sinistra dello schermo.
3. Spuntare la casella nel modulo Meteor Demodulator per attivarlo, comparirà un'altro VFO nello spettrogramma.
4. Fare clic e spostare il nuovo VFO sulla frequenza del Meteor, di solito 137.9 MHz.
5. Fare clic sul vecchio VFO e spostarlo sulla frequenza del satellite NOAA.
6. Spuntare la casella OQPSK.

• Quando si vede il segnale del METEOR, premere sul pulsante Record (sotto la casella OQPSK)
• Quando si vede il segnale del NOAA, premere su Record nel solito posto come spiegato nella guida sulla ricezione dei satelliti NOAA POES.
• Fermare la registrazione utilizzando il pulsante relativo al satellite quando questo tramonta.

Decodifica con SatDump

1. Andare nella scheda Offline processing.
2. Cercare METEOR-M2-x LRPT 72k e selezionarlo.
3. Nel campo Input file selezionare il file .s che si trova nella cartella di registrazione di SDR++ (la stessa delle registrazioni APT).
4. Nel campo Output directory selezionare una cartella vuota dove memorizzare l'immagine
5. Nel campo Input level, selezionare soft. Non toccare le altre impostazioni.
6. Premere Start.

Quando SatDump finisce la decodifica, si potrà elaborare l'immagine come nel metodo precedente.

Errori frequenti

• MAI tentare di correggere il Doppler utilizzando la funzione transponder di Orbitron o Gpredict. Il demodulatore (O)QPSK utilizza un ciclo di Costas per compensare le differenze di frequenza. Risintonizzare il demodulatore farà sì che il Costas si sblocchi momentaneamente, causando una perdita di dati.

• MAI utilizzare le funzioni RTL AGC o Tuner AGC. Questi AGC sono progettati per segnali molto ampi come DVB-T. Il controllo del guadagno non "vedrà" il segnale LRPT poiché è troppo stretto e applicherà un guadagno molto più elevato del normale.

Automatizzazione della ricezione

Se si desidera costruire una stazione automatica di ricezione, leggere questa guida (in inglese).

Buon divertimento con LRPT!

Versione: v1.0.0