Das Inmarsat-Satellitensystem

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Inmarsat ist ein Globales Satelliten Kommunikationssystem mit dessen Hilfe man in der Lage ist, von nahezu jedem Ort der Welt (ausgenommen von den Polarkappen), eine Telefonverbindung über geostationäre Satelliten herzustellen. Es kommt hauptsächlich zum Einsatz auf Schiffen, Flugzeugen, Bohrinseln und anderen schwer zugängigen Gebieten auf der Erde mit schlechter Kommunikationsinfrastruktur. Momentan besteht das Inmarsat-Satellitensystem aus 11 Satelliten, welche rund um den Globus stationiert sind. Der Uplink zu den Satelliten liegt im Bereich bei 1600 MHz im L-Band (mobile Terminals), sowie im Bereich bei 5200 MHz im C-Band (feste Landstationen). Der Hauptdownlink ist im L-Band und erstreckt sich von 1525-1550 MHz. Dieser Frequenzbereich eignet sich sehr gut, da mit einer Wellenlänge von 20-cm, Atmosphäre, Wolken etc. problemlos durchdrungen werden können. Auch im C-Band bei 3600 MHz senden die Satelliten. Doch mittlerweile können dort scheinbar nur noch digitale bzw. satelliteninterne Daten gehört werden. Früher waren dort die Rückkanäle für Inmarsat-A Telefonverbindungen.

Übersicht der verschiedenen Inmarsat-Satellitensysteme

Bis Anfang 2008 war das am längsten in Betrieb gewesene analoge Inmarsat-A Verfahren noch in Betrieb. Sämtliche Kommunikation wurde dabei analog und unverschlüsselt übertragen. Zudem waren die Terminals noch ziemlich groß und unhandlich, da erst eine große Antenne aufgebaut und ausgerichtet werden musste. Nun nutzt man andere digitale Systeme, die effektiver mit kleinerer Technik und schmaleren Bandbreiten meist eine bessere Gesprächsqualität bieten, wie z.B. das Inmarsat-B.

Das Inmarsat-B ist praktisch der Nachfolger von Inmarsat-A, welches hauptsächlich für Sprachtelefonate und Fax, aber auch für Internet genutzt werden kann. Dieses arbeitet nicht mehr analog, sondern bietet bereits digitale Sprachübertragung und ist GMDSS kompatibel.

Das Inmarsat-C ist ebenfalls ein digitales Übertragungsverfahren, das hauptsächlich bei der Versendung von Daten und Nachrichten, wie auch E-Mails genutzt wird. Auch besonders Wettermeldungen und Warnungen (GMDSS) können damit an Schiffe auf dem Meer übertragen werden. Ebenfalls ist es möglich einen Notruf über dieses System abzugeben. Das Equipment ist relativ klein und passt meist in einen Aktenkoffer. Diese Nachrichten können auch recht einfach mit entsprechender Software dekodiert werden. Jedes größere hochseetaugliche Schiff ist heutzutage verpflichtet dieses System mit an Board zu führen.

Das Inmarsat-D ist ein digitales Pager-Verfahren und bietet ähnliche Dienste wie Inmarsat-C an. Unter anderem ist es auch für die Positionsverfolgung von Objekten konzipiert. So kann man beispielsweise ein einzelnes Schiff oder ganzen Flotten von Schiffen auf dem Meer verfolgen.

Inmarsat-E war für den Empfang von Notrufsignalen zuständig, die von Notruffunkbaken ausgesendet wurden. Diese Signale wurden dann über Inmarsat an eine Bodenstation weitergeleitet. Dies wurde allerdings am 1. Dezember 2006 eingestellt. Nun helfen meist SARSAT Nutzlasten an geostationären Satelliten, wie MSG-1/2 und Goes, sowie an Satelliten im Low Earth Orbit wie den NOAA's, der Weiterleitung von Notrufsignalen.

Dann gibt es noch das Inmarsat-M und Mini-M, beide kommen heutzutage hauptsächlich bei der Sprachkommunikation zum Einsatz. Das Inmarsat-M wird vom Global Beam der Inmarsat's bedient, daher müssen die Sende- und Empfangsantennen noch recht groß sein. Inmarsat-Mini M nutzt viele einzelne Spot Beams, was den Vorteil hat, dass die Terminals klein sind und meist das komplette Equipment inklusive Antenne in einen Aktenkoffer passt. Inmarsat-M nutzt ein IMBE Sprach-Codec. Ein ähnliches AMBE Sprach-Codec kommt z.B. auch bei D-Star zum Einsatz. Es könnte möglich sein, mithilfe eines DV-Dongle den passenden Sprach-Codec zu dekodieren. Zur Zeit sind aber nur sehr wenig Informationen über das genutzte Codec bei Inmarsat-M vorhanden. (Jegliche Informationen dazu sind immer willkommen!)

Auch bei der NASA wird Inmarsat genutzt. Während eines Space Shuttle Starts werden damit wichtige Telefonverbindung zu den Transoceanic Abort Landing Sites (TAL's) hergestellt. Wie z.B. zu den USAF Flughäfen Zaragoza und Moron in Spanien, sowie Istress in Frankreich. Dabei werden Konferenzschaltungen eingerichtet, woran auch das MCC in Houston und das KSC in Florida dran teilnehmen und start relevante Informationen mit den TAL's austauschen. Bis zum Sommer 2007 wurde dafür das analoge Inmarsat-A System genutzt. Seitdem ist man wahrscheinlich auf ein IP-Phone ähnliches digitales Verfahren umgestiegen, welches vermutlich BGAN (ein Breitband Datendienst von Inmarsat) nutzt. Inmarsat kommt aber nach wie vor bei Space Shuttle Starts zum Einsatz.

Welches Empfangs-Equipment wird benötigt um Inmarsat-C zu empfangen ?

Als erstes braucht man einen entsprechenden Empfänger, der Inmarsat im L-Band zwischen 1530-1545 MHz empfangen kann. Dieser Empfänger muß die Modulationsart SSB (USB/LSB) unterstützen und möglichst kleine Frequenzschritte beherrschen. Als zweites benötigt man eine geeignete Antenne und Vorverstärker. Optimal geeignet und recht weit verbreitet sind Wendel-Antennen (Helical-Antennen). Diese gibt es in Versionen mit wenigen bis vielen Windungen. Man kann die Wedel-Antenne direkt auf den Satelliten ausrichten. Allerdings benötigt man dann eine relativ lange Antenne mit recht vielen Windungen, um den erforderlichen Gewinn zu erzielen. (Allerdings waren Tests mit einer Wendel-Antenne mit nur 5 Windungen, einen gut abgestimmten Vorverstärker und empfindlichen Empfänger ebenfalls erfolgreich.) Einfacher ist es meist eine Parabol-Antenne zu verwenden. Minimum ist dabei ca. 60 cm Durchmesser. An dieser wird eine kurze Wendel-Antenne mit max. 3 Windungen im Brennpunkt installiert. Die Signale werden RHCP also rechtsdrehend zirkular polarisiert vom Satelliten abgestrahlt, daher müssen lange Wendel-Antennen ohne Reflektor auch rechtsrum gedreht sein. Wenn man einen Reflektor zum Empfang nutzt, wird das Signal gespiegelt. Aus dem Grund muß die kurze Wendel-Antenne, als Erreger in einer Parabol-Antenne LHCP linksdrehend angebracht sein. Man sollte drauf achten möglichst rauscharme Vorverstärker zu verwenden. Angeboten wird z.B. der ULNA3013 von tgn oder der KU LNA 152 AH von KUHNE electronic. Ebenfalls sollte nach Möglichkeit auch dämpfungsarmes Antennenkabel zum Einsatz kommen.


L-Band Wendel-Antenne mit 10 Windungen


L-Band Vorverstärker (LNA)

Welche Software gibt es für die Dekodierung der Signale ?

Als nächstes muss das Audiosignal des Empfängers mit dem Line-In-Eingang eines PC's verbunden werden. Nun braucht man nur noch die entsprechende Dekodiersoftware. Zum einen wird dort Code300-32 von Hoka Electronic angeboten. Allerdings ist dies auch ein Dekoder für viele andere Betriebsarten und ist daher auch entsprechend teuer. Eine reine Inmarsat std-C Dekodiersoftware gibt es z.B. als ein DOS-Programm von Jakub Hruska bei Inmarsatdecoder.com. Zum Download wird dort noch im Moment eine kostenlose Testversion angeboten, womit man die EGC's (Enhanced Group Calls) auf den NCS (Network Control Station) Kanälen dekodieren kann. (Mehr dazu später.) Alex Scafidas bietet ebenfalls eine reine Inmarsat std-c auf Java basierende Dekodiersoftware an, welche Freeware ist und auch die EGC's auf den NCS Kanälen dekodieren kann.

Es gibt zwei unterschiedliche Systeme.: Das FleetNET und SafetyNET. FleetNET wird hauptsächlich kommerziell genutzt, z.B. für E-Mail und Datenverkehr zwischen verschiedenen Nutzern. Das SafetyNET wird zur Verbreitung von Maritimen Sicherheits-Informationen (MSI) genutzt und beinhaltet meist Wetter- oder Navigationswarnungen sowie auch andere wichtige Mitteilungen, z.B. Notrufe.

Welcher der Inmarsat Satelliten kommt für mich in Frage zu empfangen ?

Inmarsat-C steht in den folgenden Satellitenregionen zur Verfügung.: AOR-W (Atlantischer Ozean West), AOR-E (Atlantischer Ozean Ost), IOR (Indischer Ozean) und POR (Pazifischer Ozean). Für Europa ist die AOR-E Region mit dem Inmarsat 3-F2 am besten zu empfangen. Dieser Satellit befindet sich auf der geostationären Position von 15,5° West. Für Deutschland wäre das z.B. ca. 210° Azimut und 28° Elevation.

Wann und auf welcher Frequenz kann ich Inmarsat-C empfangen ?

Inmarsat-C sendet standardmäßig rund um die Uhr im Frequenzbereich zwischen 1530-1545 MHz. Es gibt diverse schmalbandige TDMA Kanäle, welche alle mit 1200bps BPSK arbeiten. Eine ständig aktualisierte Liste findet man auf UHF-Satcom.com der Seite von Paul Marsh.

Die NCS (Network Control Station) Kanäle sind in den folgenden Regionen/Satelliten zu empfangen:

Region Position Frequenz
AOR-W 54,0° West 1537.700 MHz
AOR-E 15,5° West 1541.450 MHz
IOR 64,5° Ost 1537.100 MHz
POR 178,0° Ost 1541.450 MHz
Auf den NCS Kanälen können im paar minütigem Abstand die bereits erwähnten EGC's, mit Navigations- und Wettermeldungen für die Luft- und Seefahrt empfangen und dekodiert werden.


Ein NCS-Test über AOR-E.

Beispiel Mitschnitt vom NCS Kanal auf 1541.450MHz USB mit einer Mittenfrequenz von ca.1500Hz

Einrichten der Hard und Software für die Dekodierung

Die Antenne sollte auf einen der Inmarsat Satelliten ausgerichtet sein. Zum genauen Ausrichten der Antenne bietet sich eines der TDMA Signale gut an, da diese standardmäßig rund um die Uhr senden. Sobald die Antenne korrekt eingestellt ist und man ein deutliches Datenrauschen des TDMA Kanals in USB hören kann, sollte man spätestens jetzt den Empfänger mit der Soundkarte des PC´s verbinden. Nun kann die Dekodiersoftware gestartet werden. Es sollte die richtige Soundkarte ausgewählt sein und der Audiopegel gut justiert werden. Normalerweise muß der Empfänger in USB ca. 2,2 kHz unter der Mittenfrequenz auf das untere Seitenband gestimmt werden. Das ist aber Empfängerunterschiedlich und muss ausprobiert werden. Auch beachtet werden sollte, dass der Empfänger frequenzstabil ist. Oft müssen die Filter erst "warm werden" um sich auf eine Frequenz einzuschwingen. Wenn der Empfänger auf die richtige Frequenz eingestellt ist und alle anderen Einstellungen ebenfalls korrekt sind, sollte nun der Wert bei QUAL (Qualität des Signals) ansteigen und die ersten Kanalparameter des ausgewählten Kanals dekodiert in dem Fenster angezeigt werden. Nicht aufgeben, wenn es beim ersten Versuch nicht gleich klappt. Wenn es hier Probleme gibt, sind auch viele Tipps in der Hilfe/Readme Datei der Software zu finden. Alle empfangenen Nachrichten werden automatisch im Fenster angezeigt und zusätzlich in eine TXT-Datei im installierten Ordner exportiert.


letzte Änderung: 27.08.2012

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