【火腿专题】如何预测和解码太空中的无线电信号，用啥工具？
在对空间无线电信号的预测中，我们能用啥工具？
文：Onno VK6FLAB
在过去的一段时间里，我一直在尝试各种解码无线电信号的工具。对于其中一些工具是应对来自太空的信号。太空中的设备一直在移动，这意味着您想听到的东西并不总是在范围之内。
举个栗子：
国际空间站（ISS）的典型轨道为90分钟。一天有几次通行过境。这意味着它在我的电台的接收范围内。它可能非常接近地平线，只能看到几秒钟，或者可能直接在头顶并可见10分钟。如果它以特定频率发送APRS，则可以使用multimon-ng之类的东西对其进行解码。如果正在传输慢速扫描电视SSTV，则qsstv可以进行解码。我已经做到了，我必须说，很高兴看到逐行显示的图片。
美国国家海洋和大气管理局（NOAA）在极地轨道上拥有一列卫星，持续时间约102分钟，并且至少每12个小时在头顶上方。您可以使用noaa-apt之类的东西来解码来自各种气象卫星的图像，或者使用python脚本，我将在某个时候进行讨论。
22美元的RTL-SDR与Raspberry Pi配对，用作ADS-B接收器/馈线。
越来越多的具有遥测功能的立方卫星发射。它们在各种轨道上运行，您可以尝试从每个可见的轨道接收数据。
跟踪卫星位置和过境时间是很多人的全职工作。作为业余无线电爱好者，我很乐意请专家告诉我这颗卫星飘在哪里，以及何时有可能能够从我的收发信机上接收无线电信号。
之前我曾提到过传递名为gpredict的工具，该工具为我完成了繁重的工作。它显示了世界地图，并显示了在我的位置可见的图像以及何时可能发生特定卫星的下一次信号采集。它与互联网链接以下载最新的轨道信息。它还具有控制旋转器以指向天线的能力，而不是我拥有的天线，并且它可以更新无线电的发射和接收频率，以补偿随着卫星越过头顶而改变观测到的频率的多普勒效应。所有这些都与图形用户界面一起使用，也就是说，您有一个正在查看的屏幕并且可以单击。
在运行gpredict的同时，您可以同时为要接收的信号启动适当的解码工具。如果您有足够强大的计算机，则可以一起运行多个解码工具。您将拥有用于控制无线电和天线，解码APRS，SSTV，NOAA的单独窗口，如果您想使用WSPR进行日出和日落传播测试，还可以运行WSJT-X或您正在使用的任何其他解码器有兴趣。
这样做有一些含义，除了需要足够大的屏幕，需要大量计算能力和耗电之外，来自无线电的信号将同时馈送到所有解码器，并且即使您知道这样做毫无用处，它们中的一部分也会尝试对信号进行解码。如果您不知道正在听什么，那很好，但是即使在软件不知道的情况下，大多数时候您也可以确切知道它的含义。
手动启动和退出解码器是一种选择，但是如果下一次ISS通过是在凌晨3点，该怎么办？
除了计算需求外，到目前为止，这对于像我的Yaesu FT-857d这样的标准模拟无线电也可以正常工作。唯一的限制是您一次只能接收一个电台。
如果将模拟电台替换为RTL-SDR加密狗，则可以记录和解码彼此之间约2.4 MHz内的同步电台。
RTL-SDR Blog V3是改进的RTL-SDR软件狗。它包括TCXO，SMA端口，软件可切换偏置三通，内置HF直接采样模块，铝制外壳，改进的ESD保护，通过散热垫的冷却以及许多其他设计改进等功能。该套件带有多功能的偶极天线。它可以用作地面信号的标准垂直偶极子，也可以水平安装在V偶极子配置中，用于NOAA / Meteor LEO气象卫星。通过包括两个安装解决方案的窗户，也可以很容易地通过窗户将其安装在室外，以获得最佳的接收效果。
另一种选择是使用ADALM-PLUTO，并且只要电台之间的距离在20 MHz之内，就可以记录和解码它们的信号。如果您不熟悉Pluto，那么它实际上是一台计算机，接收器和发射器，都装在一个小盒子里，大小相当于一副卡的大小。
这就是它变得有趣的地方。
ADALM-PLUTO没有屏幕或键盘，但它是一台计算机。它运行Linux，您可以在其上运行解码器。我已经使用称为dump1090的工具对ADS-B信号进行了处理。您可以在我的GitHub页面上找到它。
解码来自太空的信号的关键之一是无需计算机屏幕即可预测何时发生卫星通过的能力。感谢John，KD2BD和其他人编写的命令行工具“ predict”，我现在已经找到了实现该目标的方法。我的工作还不够进行演示，但是我有一个Docker容器可以自行构建和运行预测，并使用一个小的bash脚本告诉我ISS何时处于开销状态。您还将在GitHub上找到它。
我的下一个挑战是对实际空间信号进行一些自动解码。我将从ISS开始，进行预测并进行多重监控。我会让你知道我要怎么走。
您对什么空间信号感兴趣？