Como identificar um satélite em órbita

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Enquanto procurava por sinais dos satélites russos MKA-N, um sinal foi detectado por um satélite não identificado, que não tenho no catálogo. Deixe-me lembrá-lo de que os dispositivos MKA-N nº 1 e nº 2 foram lançados em 14 de julho de 2017 a partir do Cosmódromo de Baikonur e não entraram em contato. Por uma razão não oficial - por causa de um acidente com a unidade de overclock da Fragata, embora o Roscosmos não reconheça isso. O fabricante desses dois dispositivos é uma empresa russa privada, Dauria Aerospace. Agora, o Roscosmos requer 290 milhões de rublos de uma startup para espaçonaves ociosas ( fonte ). Após 3 dias de busca por sinais, eles nunca foram detectados. Mas outro sinal curioso foi descoberto. Não tenho este dispositivo no catálogo, portanto ele precisa ser identificado e inserido em seu catálogo.

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Primeiro, acesse o site www.space-track.org, faça o download do TLE de todos os objetos na órbita da Terra e carregue-os no programa Orbitron. Orbitron é um sistema de rastreamento por satélite projetado para amadores e observadores visuais. Também é usado por profissionais de meteorologia e usuários de satélite. O programa mostra a posição dos satélites a qualquer momento (tanto em tempo real quanto em modo de simulação). O programa é GRATUITO (Cardware) e é considerado um dos mais fáceis de usar e, ao mesmo tempo, os mais poderosos programas de rastreamento via satélite, de acordo com milhares de usuários de todo o mundo.

Obtemos as coordenadas de todos os objetos na órbita da Terra que estavam no catálogo (16789 objetos)

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Entramos no modo de simulação e definimos a data e a hora em que ouvimos o sinal do satélite. Temos uma imagem de todos os objetos acima da cabeça (para visualização). Um deles é o nosso dispositivo que queremos identificar.

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Agora, com a ajuda do cálculo, descobrimos quais satélites estavam sobrecarregados durante esse período de tempo. Recebeu uma figura de 1868 objetos. Isso é procurar uma agulha no palheiro :-)

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É necessário reduzir o número de dispositivos ao mínimo. Para fazer isso, você precisa conhecer o período orbital do satélite. Realizamos algumas observações antecipando a aparência do sinal e calculamos o tempo entre elas.

A aparência do primeiro sinal:

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A aparência do segundo sinal:

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A partir das observações obtidas, o período orbital do satélite é de aproximadamente 1 hora 35 minutos e 15 segundos (95 minutos). Com este período de revolução ao redor da Terra, os satélites voam em órbita LEO. Órbita LEO (órbita baixa da Terra) - uma órbita espacial ao redor da Terra, com uma altura acima da superfície do planeta na faixa de 160 km (período de rotação de 88 minutos) a 2000 km (período de 127 minutos). De acordo com as informações recebidas, removemos os satélites do programa Orbitron que voam acima dessa órbita. Além disso, você pode remover dispositivos militares, meteorológicos, GPS e de comunicação. Temos a seguinte imagem. Já muito melhor :)

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Sobre a cabeça:

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Para completar as observações, faremos mais uma observação do satélite com referência ao tempo e obteremos 4 pontos da órbita.

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Agora temos 4 pontos da órbita quando o satélite aparece acima do horizonte:

- 14 de março de 2018 07:52:10 UTC
- 20 de março de 2018 07:20:20 UTC
- 20 de março de 2018 08:55:35 UTC
- 20 de março de 2018 16:38:50 UTC

Com base nesses registros de data e hora, criamos 4 listas com satélites que estavam à vista. Compare as listas quanto à presença de satélites idênticos e, se algum satélite não estiver em uma das listas, exclua-o. Não se esqueça de levar em consideração que o dispositivo não deve estar localizado bem acima do horizonte.

Após todas as operações, apenas um dispositivo apresentou os parâmetros: TYVAK-61C.

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TYVAK-61C - NORAD: 43144, número COSPAR: 2018-004-AK, período: 1h 34m 32s (o meu período estimado é de 1 hora 35 minutos e 15 segundos).

Agora, determinamos a frequência exata do sinal do satélite. O efeito Doppler nos ajudará com isso. O efeito Doppler é uma alteração na frequência e, consequentemente, no comprimento de onda da radiação percebida pelo observador (receptor) devido ao movimento da fonte de radiação e / ou ao movimento do observador (receptor). O efeito é nomeado após o físico austríaco Christian Doppler.

Agora, conhecendo os parâmetros da órbita, calculamos o efeito Doppler. Com esses parâmetros da órbita a uma frequência de 400.000 MHz, será de ± 0,009520 MHz.

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Sabendo a frequência quando o primeiro sinal de satélite chega, calculamos o sinal de trabalho, compensando o efeito Doppler. Acontece - 401.050 MHz.

Verificamos os cálculos em tempo real. Estamos aguardando a próxima passagem do satélite e ver como o sinal divergirá do calculado. Se houver grandes diferenças durante a recepção, esse não é o dispositivo, se tudo estiver correto, esse é o satélite TYVAK-61C. Lançamos a estação receptora. Temos uma discrepância entre a frequência de recepção e a frequência do sinal do satélite (o sinal do satélite apareceu na frequência de 401.042 MHz e a frequência calculada de recepção deve ser de 401.052 MHz).

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A discrepância pode ser por dois motivos: o primeiro - o satélite não foi determinado corretamente e o segundo - a escala de tempo e frequência nas capturas de tela anteriores (varredura de visão geral da frequência) apresenta um pequeno erro. 95% é o culpado pelo segundo motivo. Sabendo a posição do satélite no espaço, a hora exata da recepção do sinal e a frequência da recepção do sinal, recalculamos o efeito Doppler. Temos a frequência 401.040 MHz. Definimos a frequência do receptor para 401.040 MHz e monitoramos a frequência do sinal e a frequência calculada.

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Agora, a frequência de recepção, levando em consideração o efeito Doppler, está convergindo. E podemos dizer com segurança que este é o satélite TYVAK-61C.

O TYVAK-61C é um satélite astronômico americano fabricado pela Tyvak Nano-Satellite Systems, Inc. O dispositivo foi projetado para catalogar as alterações à luz das estrelas. O satélite mede 10 × 30 cm (3U CubeSat). O TYVAK-61C foi lançado em 12 de janeiro de 2018 no local de lançamento de Shrikharikot, na Índia. Infelizmente, não encontrei a imagem do dispositivo na Internet, mas aproximadamente parece um satélite NanoACE.

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Mudamos o receptor de uma antena de vigilância para uma direcional com um dispositivo rotativo. Vamos tentar receber informações e decodificar o sinal.

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Identificamos o satélite, determinamos a frequência do sinal e decodificamos o sinal :-) Indicativo de chamada do satélite: GEOSF1.


→ O dispositivo está listado na tabela de frequências
→ O dispositivo foi adicionado à lista de satélites
→ Como adicionar banco de dados SATONLINE ao Orbitron

Source: https://habr.com/ru/post/pt411089/


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