Empfang von digitalen LRPT Wetterbildern

Autor: Maik Hermenau

Seit dem im Dezember 1963 der amerikanische Satellit Tiros 8 in eine LEO Umlaufbahn geschossen worden war, gab es seither eine fortlaufende Ära von umlaufenden Wettersatelliten, die ihre Bilder in einer Endlos-Übertragung für jedermann zur Verfügung gestellt haben. Bis zum Start des NOAA 19 Satelliten im Februar 2009, setzte man ausschließlich auf eine analoge Übertragung der Wetterbilder im APT (Automatic Picture Transmission) Format. Nun wie auch bei vielen erdgebundenen Funkdiensten, soll der analoge Übertragungsstandart, auch bei den Wettersatelliten von einem digitalen Übertragungsstandart abgelöst werden. Bei den umlaufenden LEO Wettersatelliten, kommt hierbei das LRPT (Low Rate Picture Transmission) Format zum Einsatz. Der erste Satellit mit diesem neuen digitalen Übertragungsstandart, war der im Oktober 2006 gestartete ESA-Satellit MetOp-A. Nach nur wenigen Wochen erlitt der Satellit eine Fehlfunktion im Instrument für das LRPT, so dass dieses dauerhaft deaktiviert werden mußte. Man einigte sich darauf, dass auch bei den beiden anderen MetOp Satelliten der Serie, das LRPT nicht genutzt werden sollte. Nachdem sich Russland einige Jahre mit dem starten eigener Wettersatelliten etwas zurückgehalten hatte, war die Überraschung groß, als im September 2009 der im LRPT Format sendende Meteor M1-1 gestartet worden ist. Im Juli 2014 kam sein Nachfolger Meteor M2-1 hinzu, der den Meteor M1-1 nach seinen erreichten 5 Jahren Lebenszeit ablösen sollte. Meteor M1-1 wurde schließlich am 23.September 2014 in den Ruhestand versetzt. Nach scheinbaren Problemen des Meteor M2-1, wurde der Meteor M1-1 im November 2015 aber wieder reaktiviert. Der Meteor M2-1 hingegen, ist am 12.Dezember 2015 als eine mögliche Reserve für unbestimmte Zeit deaktiviert worden. Nach offensichtlich immer mehr zunehmenden Problemen mit der Lageregelung des alten Meteor M1-1, entschied man sich am 20.März 2016 ihn in seinen endgültigen Ruhestand zu versetzen. Am Folgetag reaktivierte man wieder den Meteor M2-1, der dann somit im Moment der einzige aktive LRPT Satellit ist.

Satellit: Meteor M1-1

NORAD Nr.:
35865

Downlink-Frequenz:
137.096 MHz LRPT

Status: INAKTIV
Satellit: Meteor M2-1

NORAD Nr.:
40069

Downlink-Frequenz:
137.900 MHz LRPT

Status: AKTIV
Erstmals gelang es dem talentierten Dekodierspezialisten Jakub Hruska aus Tschechien, im November 2009, die Dekodierung von LRPT Bildern mittels eigener Software. Nach dem aufkommen der kostengünstigen SDR Lösung, mit den Realtek RTL2832U Chips in den DVB-T USB-Sticks, womit es recht einfach ist, auch sehr breitbandige Signale zu modulieren, machten sich mehrere Programmierer dran, eine Methode für die Dekodierung von LRPT zu entwickeln. Ab dem Sommer 2014 kam die Möglichkeit auf, mit GNU Radio über ein Linux Betriebssystem, dass LRPT Signal zu empfangen, aufzuzeichnen und dann recht aufwendig zu einem Bild dekodieren zu lassen. Etwas später war es dann auch möglich, dieses mit SDR Sharp über Windows zu können. Die wohl komfortabelste Methode für Windows User, kam aber im April 2015 mit dem erscheinen des QPSK Demodulator (dem heutigen Meteor Demodulator) Plugin von Vasili für SDR Sharp. Damit ist es möglich, dass gerade empfangene LRPT Signal mit Oleg's LRPToffLineDecoder in Echtzeit zu dekodieren. Was dazu alles nötig ist, möchte ich im nächsten Abschnitt kurz erläutern.

Als Hardware wird ein moderner schneller Rechner + RTL-Stick vorausgesetzt. Wenn möglich mit R820T oder R820T2 Tuner. Die Antenne kann ein VHF-Rundstrahler sein. Besser wäre eine rechtsdrehende zirkulare Antenne, speziell für den Satellitenempfang. Von Seiten der Software her, wird eine aktuelle Version (ab 1406) von SDR Sharp benötigt. Eine Anleitung für die Installation gibt es Hier. Als weiteres muß das Meteor Demodulator Plugin im SDR Sharp eingebunden sein. Also die DLL Dateien werden in den SDR Sharp Ordner kopiert und die MagicLine muß in die Plugins.xml eingetragen werden. Zum Schluß noch den LRPT_Decoder [2015.7.1.0033] inkl. der TCP.ini + Start.bat Dateien.

Konfiguration

SDR Sharp:

  • 1.024MSPS oder weniger nehmen, je nach Interferenzen mit dem Flugfunk
  • RF Gain bis fast auf den maximalen Wert erhöhen
  • Modulation: WFM
  • Bandwidth: 120.000kHz

Meteor Demodulator Plugin:

  • Modulation type: QPSK
  • SyboleRate: 72000
  • Häkchen bei TCP socket
  • Häkchen bei Diagram OUT

Ablauf

  • das Häkchen bei Demodulator startet den Dekoder
  • bei AOS des Satelliten die Start.bat ausführen
  • das erscheinen des "Locked" symbolisiert ein dekodierbares Signal
  • nach Signalverlust > LOS den Stop Button klicken, das erzeugt die Bilder


Meteor M1-1 am 07.12.2015


Meteor M1-1 am 20.12.2015


Meteor M2-1 16.11.2015


Meteor M2-1 am 06.12.2015


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LRPT Einstellungen/Anleitung von Johannes Mirus

letzte Änderung: 21.03.2016

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