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軌道計算プログラムKSAT. JH3RKB 河村浩司. KSAT説明項目. 1 アマチュア用人工衛星で交信するには 2 KSATの機能説明 3 表示機能 4 リグ/アンテナ自動制御 5 その他機能 6 関連ソフトウェア. 1 アマチュア用人工衛星で交信 するには. ① いつどこに目的の人工衛星が在るのかを 知る必要がある ②アンテナの水平角・仰角を算出し、その方向に向ける必要がる ③軌道計算の為の軌道要素 2LINE FORMATとは 軌道計算について ④ドップラーシフト ⑤最低限の設備はどのような設備が必要か .
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軌道計算プログラムKSAT JH3RKB 河村浩司
KSAT説明項目 1 アマチュア用人工衛星で交信するには 2 KSATの機能説明 3 表示機能 4 リグ/アンテナ自動制御 5 その他機能 6 関連ソフトウェア
1 アマチュア用人工衛星で交信 するには1 アマチュア用人工衛星で交信 するには ①いつどこに目的の人工衛星が在るのかを 知る必要がある ②アンテナの水平角・仰角を算出し、その方向に向ける必要がる ③軌道計算の為の軌道要素 2LINE FORMATとは 軌道計算について ④ドップラーシフト ⑤最低限の設備はどのような設備が必要か
軌道要素 2LINE FORMAT AO-10 1 14129U 83058B 02022.99297787 -.00000144 00000-0 10000-3 0 08594 2 14129 025.9725 231.4179 6063850 218.5945 076.6418 02.05869739139978 AO-XX a bbbbb ccdddeee ffgggggggggggg hhhhhhhhhh iiiiiiii jjjjjjjj kkkkl m nnnnn oooooooo pppppppp qqqqqqq rrrrrrrr ssssssss tttttttttttuuuuuv a: 行番号m: 行番号 b: 衛星識別番号 n: 衛星識別番号 c: 打ち上げた年(西暦の下2桁) o: 軌道傾斜角 d: 打ち上げの通し番号 p: 昇交点赤経 e: 同時打ち上げ衛星の識別 q: 離心率 f: 元期 年(西暦の下2桁)r: 近地点引数 g: 元期 通日で表示s: 平均近点離角 h: 摂動1(平均運動の変化)t: 平均運動 i: 摂道2 u: 周回番号 j: 摂道3 v: チェックサム k: エレメント番号 l: チェックサム
人工衛星の元期 昇交点赤経(Ω): 地球の中心から見て、春分点方向(春分の日に太陽のある 方向. 上図で γ と示してある方向)と昇交点の間の角度。この角度は春分点方 向から東回りに測ります。 人工衛星 の軌道 軌道傾斜角(i): 衛星が南半球から北半球側に向かう赤道面上の交点 (昇交点)において、赤道面に対する軌道面の傾きを表します。単位は「度」。 近地点引数(ω): 地球の中心から見て、昇交点方向から、軌道上で最も地球中心に近い点(近地点. 図の 点P)までの角度。
人工衛星の位置 平均近点離角 元期において、衛星が軌道上のどこにいたかを表します 平均運動 衛星が軌道上を1日に何周するかを示します 元期から現在までに経過した時間を算出し、平均運動の値から、現在どこに衛星があるのかを決定することができる
人工衛星の軌道要素はなぜ変化するのか ①上層大気によるブレーキ(高度の高い衛星では影響があまりなくなります) ②地球が厳密な球でないこと(重力のむら) ③大きさの割に密度のない衛星の場合には、太陽光の圧力にも影響されます ④太陽や月の重力の影響(とくに高度が高い衛星) このため、予報計算に古い軌道要素を使うと かなりのずれが生じる場合があります。 できるだけ新しい軌道要素で計算する必要がある
ドップラーシフト ・サイレンを鳴らした車が通るとき、車が近づいてくるときはサイレンが高く、遠ざかっていく時はサイレンが低く聞こえます。電波でも同じ現象が発生する。 ・人工衛星になると秒速8kmくらいで飛んでいるので、V/UH帯の電波で数kHzずれることになります。 ・自局が受信する周波数と人工衛星が受信する (自局が送信する)周波数のドップラーシフトを計算して リグに周波数設定を行わないと交信することができない。 KSATは自動的に送受信周波数の補正をを1秒ごとに 実行することで、交信することができるようになる。
サテライト通信に必要な設備 1 サテライト通信の機能のあるリグ FT-847 IC910 TS-2000 FT-736 など 2 水平ローテータと仰角ローテータ 3 430MHZ,144MHZ アンテナ 4 軌道計算を行うためのPC および軌道計算プログラム ・KSAT ・CALSAT32 ・WINORBIT ほか
2 KSATの機能説明 ① 基本設定内容 時間の設定 自局の位置 地図情報 リグとの接続 ② 軌道要素の収集 ③ 人工衛星の情報の設定 ④ その他 CWメッセージ登録(TS2000用)
軌道要素の収集 各HPに登録されている軌道要素 をダウンロードする機能 1個の衛星で2個のモードで運用されている衛星を登録することで、別の衛星として登録することができる
③ 人工衛星の情報の設定 周波数の設定 電波形式の設定 衛星のURL情報 などを設定し、リグ コントロールを自 動的に行うことがで きる
人工衛星グループの設定 5グループ各7個の人工衛星を登録可能 KSATの画面上の各項目の色の情報の設定
3表示機能 ①世界地図上の衛星 ②1日の可視可能スケジュール ③レーダ表示 ④日本地図表示
4リグ/アンテナ自動制御機能 ①スケジュール登録運用 ②アンテナ自動追尾の制御 ③リグの自動制御
②アンテナ自動追尾の制御 KSATで計算された方位と仰角 から水平ローテータおよび仰角 ローテータの自動制御を行う PICNICのボードとリレー回路を 作成する必要があります。
③リグの自動制御 ①ドップラシフトの計算 ②送受信周波数の補正 ③リグの周波数の取り込み ④電波形式の設定 ⑤トーン信号の設定
5 その他の機能 ①KSATのバージョン確認機能 ②画面のコントロール
バージョンの確認機能 1 バージョン確認の設定をすることで起動時に KSATのホームページにバージョンの照合確認を行い、新しいバージョンのKSATが登録されている場合に通知する機能が実装されています。 バージョン確認 画面のコントロール
軌道表示 地平線
6 関連ソフトウェア ①アンテナ制御1・・・・KANTCTL ②アンテナ制御2・・・・KGS232B ③軌道要素収集・・・・KSAT_ELEMENT ④ログ/QSL発行・・KLOG
①アンテナ制御1・・KANTCTL KSATから水平及び仰角ローテータを自動制御し衛星の自動追跡ができるプログラム PICNICによるLAN接続し リレー回路と組み合わせる
②アンテナ制御2・・KGS232B PCのRS232CとGS232B+G5500のローテータを接続しておき、KSATから自動制御することができるプログラム。(手動での制御も可能)
③軌道要素収集KSAT-ELEMENT SPACE TRACKのHPから自動的に最新の軌道要素を収集し更新するプログラム