Réception d'images météoRéception d'images météopar satellitepar satellite

Frédéric ARNAL, Simon PAILLARDFrédéric ARNAL, Simon PAILLARD

Encadrant : Laurent FRANCKEncadrant : Laurent FRANCK

22 mars 200622 mars 2006

PlanPlan

Objectifs du projet Mission NOAA et satellites POES Mode de transmission APT des images Construction de l'antenne Manipulations et résultats Conclusion

ObjectifsObjectifs

Comprendre le segment spatial NOAA

Étude de la technique de transmission

Construire une antenne de réception

Mettre en oeuvre la réception

Mission NOAAMission NOAA

NOAA = National Oceanographic and Atmospheric Administration

agence américaine responsable de l’étude de l’océan et de l’atmosphère créée en 1970

objectif : fournir des données à partir de satellites pour améliorer l’économie, la sécurité, l’environnement et la qualité de vie des citoyens

2 programmes de satellites exploités : POES et GOES

Satellites POESSatellites POES

orbite polaire altitude d’environ 850km période de 102 minutes

(donc 14.1 passages polaires par jour)

héliosynchrone balayage de la totalité du

globe en 12h pour une station donnée, 2

passages par jour (un le jour et un la nuit)

Satellites POES Satellites POES

en fonctionnement :NOAA 12, NOAA 14, NOAA 15, NOAA 16, NOAA 17, NOAA 18

mais NOAA 15 est OFF entre le 1er mars et le 6 avril 2006 et NOAA 14 et NOAA 16 n'émettent plus en mode APT

NOAA 12, NOAA 17 et NOAA 18 considérés pour le projet

Poursuite des satellites avec Poursuite des satellites avec WXTrackWXTrack

Prévision des passages avec Prévision des passages avec WXTrackWXTrack

Instrumentation des POESInstrumentation des POES

« Advanced Very High Resolution Radiometer » (AVHRR):6 canaux d'images, résolution 1.09km

PlanPlan

Objectifs du projet Mission NOAA et satellites POES Mode de transmission APT des images Construction de l'antenne Manipulations et résultats Conclusion

Mode de transmission APTMode de transmission APTAAutomatic utomatic PPicture icture TTransmissionransmission

2 canaux du AVHRR :> en journée : visible, infrarouge> la nuit : 2 en infrarouge

dégradation de 360 à 120 lignes / minute> résolution : 4 km / pixel

images transmises côte à côte modulation 2400 Hz en AM surmodulation en bande VHF (137-

138Mhz) en FM 50kHz de bande occupée

PlanPlan

Objectifs du projet Mission NOAA et satellites POES Mode de transmission APT des images Construction de l'antenne Manipulations et résultats Conclusion

Choix du modèle d'antenneChoix du modèle d'antenne

contraintes : antenne omnidirectionnelle polarisation circulaire droite faibles moyens fréquence 137.5 MHz

2 types d’antennes envisageables : antenne tourniquet (turnstile) antenne hélicoïdale quadrifilaire (QHA)

Choix du modèle d'antenneChoix du modèle d'antenne

Antenne turnstile performances

convenables facile à réaliser

Antenne QHA très bonnes

performances difficile à réaliser

Construction de l'antenneConstruction de l'antenne

4 tiges en aluminium de 52cm déphasage quart d'onde : 36cm, 75 ohms adaptation d'impédance quart d'onde :

36cm, 50 ohms

Vérification de l'antenneVérification de l'antenne

Vérification de la ligne de déphasage au GBF+oscillo

Mesure du ROS à 137.5Mhz : 1.4

Mise en place de l'antenneMise en place de l'antenne

PlanPlan

Objectifs du projet Mission NOAA et satellites POES Mode de transmission APT des images Construction de l'antenne Manipulations et résultats Conclusion

Chaîne de réceptionChaîne de réception

ManipulationsManipulations

poursuite du satellite sous WXTrack réglages du récepteur (fréquence, bande

passante, mode, …) acquisition du son sous Goldwave à

44100 kHz rééchantillonnage à 11025 kHz décodage du fichier son sous APT

Decoder

Acquisition du sonAcquisition du son

enregistrement de NOAA 17 le 10 mars structure de la trame : 2 lignes par

seconde

Mise en évidence de la Mise en évidence de la modulation d’amplitudemodulation d’amplitude

Décodage brut du fichier sonDécodage brut du fichier son

Image IR

Image visible

Images visibles en fausses Images visibles en fausses couleurs sous APT Decodercouleurs sous APT Decoder

Comparaison avec WXTrackComparaison avec WXTrack

Superposition avec la carte générée par

WXTrack

Superposition des frontières

Obervation de la fonte des neigesObervation de la fonte des neiges

Autres captures réaliséesAutres captures réalisées

Tentatives de réception d’autres satellites comme METEOR, RESURS, SICH mais sans succès

Écoute de la Station Spatiale Internationale (ISS) conférence donnée par un astronaute de la

station le 8 mars 2006 plusieurs packets radio

Actualité des satellites météoActualité des satellites météo

30 juin 2006 : lancement par une fusée Soyouz de Metop A, projet commun entre l’ESA et Eumetsat (responsable des satellites GEO Meteosat)

satellite similaire aux NOAA construit par EADS Astrium

ConclusionConclusion

Antenne omnidirectionnelle opérationnelle, aux performances honorables

Qualité des images améliorable(filtre 50kHz au lieu de 30kHz)

Monde des radioamateurs à découvrir ! Beaucoup de satisfaction tirée du projet :)