Satelliten mit verschiedenen Aufgaben

• Wetter-Satelliten
• MegSat-Satelliten
• TUBSAT-Satelliten
• SAFIR-R02
• Zi Yuan-Satelliten
• Feng Yun-Satelliten
• Navigations-Satelliten
• NIMS (Navy Ionospheric Monitoring System)
• Gonets-Satelliten
• Orbcomm-Satelliten
• Verschiedene andere Satelliten

Wetter-Satelliten

In einer Flughöhe von 800-1200km fliegen Umlaufende Wettersatelliten, die man bis maximal 15 bis 20 Minuten empfangen kann. Sie senden durchgehend ein fortlaufendes APT =Automatic Picture Transmission (automatische Bildübertragung) Bild von der Erde aus. Die NOAA-Satelliten haben eine Auflösung von 4km im APT, dies entspricht das 1 Pixel des Wetterbildes eine Fläche von 16km² zeigt. Die Wettersatelliten haben ein starkes Signal von ca.5Watt Sendeleistung, so das sie mit wenig Aufwand gut zu empfangen sind. Es gibt aber eine Schwierigkeit ! Normale Scanner haben im FM Bereich eine Bandbreite von 12-15 kHz, Wettersatelliten aber senden mit 35 kHz. Deswegen ist es von Vorteil, wenn man beim Kauf eines Scanners auf die Bandbreiten achtet, oder sich nachträglich den Scanner Nachrüsten läßt. Für Bastler gibt es die Möglichkeit sich einen der vielen Wettersatellitenempfänger als Bausatz aufzubauen, oder gleich fertig zukaufen. Für einen ersten Test kann man aber einen normalen Scanner auch benutzen. Bei den NOAA Satelliten kann man es noch am besten erkennen, daß es ein Wetterbild ist, trotz der nicht richtigen Bandbreite. Das Wetterbild wird in Faxtönen umgewandlet die dann vom Satelliten ausgesendet werden. Der Scanner wird so mit über denn Kopfhörerausgang mit den Line-In Eingang der Soundkarte des Computers verbunden. Die empfangenen Faxtöne vom Satelliten werden dann in ein Wetterbild mit Hilfe von einem Programm wie z.B. WXSat decodiert. Was die Faxtöne wieder umwandelt und in ein Wetterbild sichtbar macht.

Dieses Visuelle Wetterbild wurde von mir am 16.08.2003 vom NOAA-17 mit dem AR8000 Scanner der eine 12 kHz Bandbreite besitzt empfangen, und mit WXSat ausgewertet. Man kann hier deutlich sehen, daß die Weissanteile welche die Wolken ausmachen total verrauscht sind. Dieses Beispiel zeigt, daß es mit einer Bandbreite von 12 kHz schon für erste Versuche in die Richtung ausreicht.

Mitschnitt vom NOAA-17 auf 137,620MHz empfangen mit einer Bandbreite von 12kHz

Dieses Visuelle Wetterbild wurde von mir am 11.08.2003 vom NOAA-17 mit dem R2FX 137MHz Wettersatellitenempfänger der eine 35 kHz Bandbreite besitzt empfangen, und mit WXSat ausgewertet.

Mitschnitt vom NOAA-17 auf 137,620MHz empfangen mit einer Bandbreite von 35kHz

Über die Tracking Beacon auf 136 MHz oder 137 MHz können als Multiplex-Aussendungen auf ± 8 kHz TIP-Daten (TIROS Information Processor) übertragen werden. Die TIP-Daten enthalten die Meß- und Eichwerte aller meteorologischen Instrumente an Bord. Die Sendeleistung beträgt 1 Watt mit 8320bps PSK Split-Phase.

NOAA-12 auf 136,762MHz in NFM Multiplex-Aussendung von TIP Daten
Es wurden 5,8s lange Daten-Frames gesendet. Dazwischen kamen hörbare Pausen von 0,6s länge, ohne das die Aussendung unterbrochen wurde.

Der Okean O1-4 ,Okean O2-1 und der Sich-1 sind russische Wettersatelliten die nur senden, wenn sie in Kontakt mit der russischen Daten-Empfangs-Station in Obninsk (55.06°N, 36.36°O) treten, welche etwa 97km südwestlich von Moskau liegt. Diese Wettersatelliten machen hochauflösende Wetterbilder vom Wetter über den Ozeanen und Meeren. Die Aufnahmen werden gespeichert und erst dann gesendet wenn sie über Obninsk sind. Ein gewisser Spionagezweck ist bei den Bildern dabei nicht auszuschließen. Laut dem fleißigen Beobachters Peter Petzenka, senden die Okeans regelmäßig am Samstag beim Überflug über West-Russland.

Die russischen Wettersatelliten wie Sich-1, die Okean's und Meteor's können außer APT auch noch Hochauflösende Bilder von 8Mbit/s im Frequenzbereich von 460-470MHz übertragen.

The Remote Imaging Group - Weather Satellite Information
Sputnik.Infospace.ru
Wetter-Satelliten Hartmut Schaksmeier
Datameteo.com
HelmutReinhardt.de Regelmäßig aktuelle APT Wetterbilder der NOAA's.
NOAA Satellite Operating Status and Information
POES Spacecraft Status

MegSat-Satelliten

MegSat-0 führt einleitende Tests für das automatische Messen von Gase, Wasser, Treibstoffe und andere Bedarfsstoffe und natürlich Ressourcen durch. Die verwendeten Frequenzen sind 137 MHz für Telemetrie und 400 MHz für eine beiderseitige Kommunikation, mit einer Datengeschwindigkeit von 9600bps. MegSat-0 überträgt von und zu den Bodenstation in Italien auf einer 2,5 GHz Frequenz mit einer Datengeschwindigkeit von 6400bps.
MegSat-1 ist der zweite Microsatellit der italienischen Meggiorin Gruppe. Er trägt zwei wissenschaftliche Nutzlasten um UV Emissionen der Aurora Borealis (Nordlichter) und die Bedingungen der Microschwerkraft zu messen.

Mitschnitt vom MegSat-0 auf 137,930 MHz

FFT-Analyse von MegSat-0 (ein Telemetrie-Datenpaket) auf 137,930 MHz

TUBSAT-Satelliten

TUBSAT-A startete 1991 und übermittelt seit her Daten von mobilen Kommunikationsgeräten. 1994 wurde TUBSAT-B in den Orbit geschickt, der Fotos von der Erde liefern sollte. Unglücklicherweise verstummte nach nur 39 Tagen die Funkverbindung. Eine Weltpremiere fand 1998 statt, als TUBSAT-N und TUBSAT N-1 von einem Atom-U-Boot aus ins All befördert wurden. Die beiden Kleinsatelliten hatten die Aufgabe, Daten von einer mobilen Bodenstation zu einer weiteren mobilen Bodenstation zu übermitteln. Ein Jahr nach dem Start verglühten beide Kleinsatelliten beim Eintritt in die Erdatmosphäre. Der DLR-TUBSAT, der von dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt wurde, startete 1999 und ist nach wie vor aktiv. Dieser "fern-sehende" Satellit nimmt aktiv Bilder auf, die von konventionellen Fernsehschüsseln empfangen und auf einen normalen Fernsehbildschirm wiedergegeben werden können. Bei MAROC-TUBSAT handelt es sich bereits um den sechsten Kleinsatelliten der TUBSAT-Familie, die im Institut für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin entwickelt wurden.
Alle TUBSAT-Satelliten werden von der Kontrollstation der Technischen Universität Berlin gesteuert und überwacht. Täglich wird bei Überflügen der TUBSAT-Satelliten über Deutschland der aktuelle Status von allen drei noch aktiven Satelliten abgefragt.

Mitschnitt vom TUBSAT-A auf 143,075 MHz

FFT-Analyse vom TUBSAT-A auf 143,075 MHz

Mitschnitt vom TUBSAT-C (MAROC) auf 436,075 MHz

FFT-Analyse vom TUBSAT-C (MAROC) auf 436,075 MHz

SAFIR-R02

Der 65 kg schwere Satellit SAFIR-R02 (SAtellite For Information Relay) dient zur Punkt-Zu-Punkt Kommunikation, direkt über den Satelliten oder für die Speicherung von Daten an Bord des Satelliten. Er trägt ein Datenübertragungsexperiment welches im Gegensatz zu den früheren Datenübertragungen bei SAFIR-R01 (Resurs 01-N3) ermöglicht, daß 16 Bodenstationen gleichzeitig miteinander über die gleiche Frequenz mit Hilfe der FHT (Frequency Hopping Telemetry) kommunizieren können. Gebaut wurde er von OHB (Otto Hydraulik Bremen). SAFIR-R02 kann mit variablen Datenraten von 300, 600, 1200, 2400 und 4800bps arbeiten. Laut TSE besitzt SAFIR-R02 zwei Telemetrie-Systeme. TS-1 auf 13,722 GHz und TS-2 auf 400 MHz.

SAFIR-R02 auf 137,225MHz am 14.01.2003 von 11:24-11:32MEZ
SAFIR-R02 auf 137,225MHz am 14.01.2003 von 11:32-11:39MEZ
Nach der ersten Hälfte des jeweiligen Überfluges beginnt er immer erst richtig mit der Übermittlung der Daten zu beginnen.

FFT-Analyse von SAFIR-R02 auf 137,225 MHz

Zi Yuan-Satelliten

Zi Yuan Satelliten sind chinesische Satelliten, wo die Zi Yuan 1 Serie in der Zusammenarbeit mit Brasilien gebaut und betrieben wird. Hauptsächlich dienen die Satelliten für die Erdbeobachtung, insbesondere der Überwachung von Umweltverschmutzungen, die Verzeichnung von landschaftlichen Veränderungen, sowie das Auffinden neuer Mineralien-Lagerstätten. Alle Satelliten haben hochauflösende Kammeras im Sichtbaren Bereich von 20m und im Infrarot Bereich von 80m und 160m. Die Bilder werden im 2,2 GHz und 8,2 GHz Band zu Bodenstationen in China und Brasilien gesendet. Weiter hat jeder Satellit im 180 MHz Bereich eine Tracking Beacon und sendet +15 kHz und -25 kHz von der Tracking Beacon, Telemetrie in einer Multiplex-Aussendungen in NFM aus. Auf 480 MHz gibt es jeweils noch eine CW oder Tracking Beacon.

Mitschnitt vom Zi Yuan 1A (CBERS 1) auf 180,030 MHz Telemetrie Signal

Feng Yun-Satelliten

Feng Yun Satelliten sind chinesische Wettersatelliten, welche das Wetter über den Ozeanen überwachen. Die ersten beiden Satelliten Feng Yun-1A und -1B haben noch auf 137 MHz APT-Aussendungen gemacht, wie es heute noch die amerikanischen NOAA-Satelliten tun. Ab Feng Yun-1C hat man sich nur noch auf Wetterbilder im CHRPT Format konzentriert, die auf 1,7 GHz ausgesendet werden. Die letzten beiden Satelliten haben auf 180 MHz eine Tracking Beacon und machen ±5 kHz von den Tracking Beacon Telemetrie Multiplex-Aussendungen in SSB. Auch ±10 kHz solle es eine CW Beacon und auf 480 MHz eine weitere Tracking Beacon geben, welche ich aber noch nie gehört habe.

Mitschnitt vom Feng Yun 1D auf 180,010 MHz Telemetrie Signal

Navigations-Satelliten

Sehr leicht zu empfangen sind russische Navigations Satelliten, die ihre Daten mit 50bps im VHF Band senden. Es sieht und hört sich fast wie ein RTTY Signal an. Die Russische Marine benutzt diese Satelliten für die Bestimmung ihrer Position der Schiffe auf den Weltmeeren. Die Satelliten senden in Binärdaten die Moskauer Uhrzeit, und ihre Satellitenposition. Im UHF Band wird immer zeitgleich eine Tracking Beacon (unmodulierter Träger) ausgesendet. Es gibt sehr viele Navigations Satelliten der Kosmos-Serie, die auf den Frequenzen senden. Deswegen habe ich nur die Frequenzpaare angegeben, wo gesendet wird. In einer Seite bei HearSat gibt es recht aktuell eine Statusangabe welcher Navigationssatellit eingeschalten ist, und auf welcher Frequenz dieser sendet.

Mitschnitt von einem russischen Navigations Satellit auf 150,000 MHz

FFT-Analyse von einem Navigations-Satelliten auf 150 MHz

NIMS (Navy Ionospheric Monitoring System)

Nachdem das Transit-Satellitennavigationssystem Ende 1996 für den Navigationsservice abgeschaltet wurde, hatte man ab dann die sechs Oscar-Satelliten der End-Konstellation für das Navy Ionospheric Monitoring System (NIMS) genutzt. NIMS ist ein Projekt was den Elektroneninhalt der Ionosphäre durch die Beobachtung der Funksignale bestimmt. Für die Beobachtung der Satelliten gibt es 6 Kontrollstationen. Eine in Lindau im Harz (Deutschland), eine in Graz (Österreich) und vier Kontrollstationen in Italien, in Lampedusa, Sizilien, L'Aquila und Florenz.
Die Lebensdauer der Satelliten soll mehr als 30 Jahre betragen, so das sie bis 2017 noch auf alle Fälle genutzt werden könnten. Der verwendete Name "Oscar" soll nicht mit die gleichnamigen Amateurfunk-Satelliten verwechselt werden. Die Marine hatte zufällig in den 60'er Jahren diese Bezeichnung gewählt.

Mitschnitt von einen Oscar auf 149,9875 MHz

FFT-Analyse von einem Oscar auf 149,9875 MHz

Gonets-Satelliten

Die russischen Gonets-Satelliten (dt. Kurier) sind hauptsächlich für den kommerziellen Austausch von Daten von regionalen Bodenstationen oder Portablen Terminals gedacht. Sie können Telefaxübertragungen machen, automatische Datenerfassungen von verschiedenen Sensoren und Wartungs-und Feuersignalsysteme überwachen. Einige Satelliten haben auch digitale Speicher. Die Gonets-Satelliten sind das zivile Gegenstück zu den militärischen Kosmos-Satelliten der Strela-3-Serie. Der Downlink beider Systeme befindet sich von 259,5-265,2 MHz, wo eine 2400bps schnelle PSK Datenübertragung, mit einer Sendeleistung von 10 Watt ausgesendet wird. Im Bereich von 387-390 MHz gibt es auch noch einen sekundären Downlink mit 9600bps in der Modulationsart GMSK.

Einen großen Dank an Paul J.Marsh, M0EYT aus England der mit Hilfe eines "SDR-14" Digitalen Spektrumanalyser, die Frequenzen mit dem zum Teil sehr kurzen Aussendungen gefunden hat.

Mitschnitt vom Gonets D1-2 auf 264,600 MHz

Orbcomm-Satelliten

Die Orbcomm Satelliten sind ein Netzwerk von 35 Satelliten, diese auf niedrigen Erdumlaufbahnen den weltweiten Austausch von Daten ermöglichen. Sie werden zur Überwachung von Container-Verfolgung, Weltweite Transportweg-Überwachung, Statusüberwachung von Bojen oder Ortung von Personen, Fahrzeugen und Schiffen genutzt. Sie senden auf insgesamt 12 Kanäle (Frequenzen) von 137-138 MHz mit 4800bps in SDPSK und 20 Watt Sendeleistung. Der Uplink erfolgt von 148,005-150,050 MHz mit 2400bps in SDPSK. Für die Kontrolle und der Austausch von Telemetriedaten, wird die 137,560 MHz mit 57600bps in OQPSK und nur 5 Watt Sendeleistung genutzt. Auch besitzen sie eine Tracking Beacon wo die 400,100 MHz mit 1 Watt Sendeleistung genutzt wird.

Mitschnitt vom Orbcomm07 (A3) auf 137,440 MHz

Verschiedene andere Satelliten

Ivan Artner, HA5TS entdeckte im August 2003 eine Trägerfrequenz einer Tracking Beacon auf 136,695 MHz eines unbekannten Satelliten. Schnell fanden die Mitglieder der HearSat Mailingliste heraus, daß es sich um den Satelliten Shinsei dabei handeln muß.
Shinsei der auch unter der Bezeichnung MS-F2 bekannt ist, wurde am 28.September 1971 mit einer My-4S Trägerrakete vom Kagoshmia Space Center gestartet. Er war der dritte japanische Satellit der im Auftrag der Universität von Tokio stand. Seine Aufgabe war Strahlungsmessungen in der Ionosphäre durchzuführen. Er besitzt wie beschrieben eine aktive Tracking Beacon auf 136,695 MHz und einen Telemetriesender mit nur 45 mW Sendeleistung auf 400,695 MHz. Von meinen eigenen Messungen habe ich als jetzige korrekte Sendefrequenz die 136,694 MHz gefunden.

FFT-Langzeitanalyse (Dopplerkurve) der Trägerfrequenz vom 07.03.2007 auf 136,694 MHz.
Da Shinsei ein Apogäum von ca. 1850 km hat, beträgt die Doppler-Verschiebung hier ±1,9 kHz.

HealthSat sendet medizinische Daten aus den USA, Canada und England nach Afrika in die Universitäten, Krankenhäuser und ins Dokumentationszentrum in Mwanza, Tansania. Die Kommunikation wird im VHF in drei Uplinks mit 1200/9600bps AFSK/CPFSK und in zwei UHF Downlinks mit 1-10Watt in 9600/38400bps CPFSK AX.25 geführt.

Mitschnitt vom UoSat-3 auf 429,985 MHz

Der Singleton-3 und die NOSS Satelliten kommunizieren mit einen ähnlichen schnellen Übertragungsverfahren wie etwa mit GMSK, die eine Datenübertragungsraten bis zu 19200bps im UHF-Bereich erlaubt. Dabei wird eine Kontrollstation in Europa wie in Winkfield, Großbritanien der STADAN (Space Tracking And Data Acquistion Network) oder etwa in Madrid, Spanien benutzt. Singleton-3 besitzt eine 10m Radarantenne, so das er zur Zeit der einzige Satellit der groß genug ist, um ihm am Nachthimmel mit dem bloßen Auge beobachten zu können und ihm gleichzeitig zu empfangen.

Mitschnitt vom MTI-1 auf 401,575 MHz

Der russische Satellit Kosmos-2415 war der 21. Satellit der Kometa-Serie. Sein Zweck war es für 43 Tage in einer niedrigen Flughöhe von rund 245 km über der Erdoberfläche, eine Serie von Fotos zu machen. Nach dieser Zeit wurden dann die Filme in einer Rückkehrkapsel wieder zur der Erde zurück gebracht. Während des Aufenthalts in der Erdumlaufbahn, wurde Kosmos-2415 u.a. von der russischen Bahnverfolgungsstationen Krasnoje Selo (59.66°N, 29.83°O) kontrolliert. Als Downlink gab es ein Telemetrie-System auf 150,300 MHz in der PCM/TMS (Puls-Code-Modulation / Time-Multiplexed Switch) Modulation und auf 400,800 MHz eine Tracking Beacon für die Bahnverfolgung.

Kosmos-2415 (Kometa-Serie) am 07.09.2005 um 20:17MESZ Telemetrie auf 150,300MHz in der PCM-TMS Modulation

Von dem russischen Atom-U-Boot "Ekaterinburg", was sich zu dem Zeitpunkt im Bereich der Barents See befand, wurde der Kleinsatellit COMPASS-2 gestartet. Die Aufgabe von COMPASS-2 war es Erdbeben, vulkanische Eruptionen und andere natürliche Notstände vorherzusagen. Nach verschiedenen Presseangaben soll der Satelliten Probleme mit der Lagebestimmung gehabt haben und nicht alle Solarflächen sollen korrekt geöffnet worden sein. So gab es Probleme mit dem Stromhaushalt und der Satellit konnte seine zukünftigen Aufgaben nicht erfüllen. Am zweiten Flugtag hatte ich das Glück, eine Funkfrequenz für Telemetrie im 137-MHz-Bereich finden zu können. Durch die Zusammenarbeit mit der HearSat Mailingliste, wurden auch noch weitere Frequenzen mit den gleichen zeitlichen Aussendungen gefunden. Daraus ergab sich, daß COMPASS-2 auf 137,350 MHz eine PCM-FM Übertragung mit 64kbps und einer Sendeleistung von 8 Watt ausgesendet hatte. Weitere Signalspitzen einer PCM-Übertragung gab es ±65 kHz auf 137,285 und 137,415 MHz, sowie ±130 kHz auf 137,220 und 137,480 MHz.

Panorama-Ansicht auf dem AR8200 mit einer Bandbreite von 200 kHz der
COMPASS-2 Signale, mit den Signalspitzen auf 137,285; 137,350 und 137,415 MHz.

COMPASS-2 mit 64kbps PCM-FM auf 137,285MHz

letzte Änderung: 16.01.2010

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