Estudio comparativo de seis diseños de antenas para la recepción de imágenes APT NOAA-19 en entornos urbanos

Autores/as

DOI:

https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.810

Palabras clave:

RTL-SDR, APT, Satélite NOAA19, imágenes meteorológicas

Resumen

El objetivo de este artículo es diseñar, construir, probar y comparar el desempeño de seis antenas (Turnstile, QHF, double-cross, Moxon, V-dipole y Eggbeater) utilizadas para recibir imágenes meteorológicas APT transmitidas desde el satélite NOAA19 en un entorno urbano. El proceso sigue una metodología de cuatro fases: investigación, desarrollo del sistema de puesta a punto, diseño y simulación, construcción y pruebas. Durante la fase de investigación se exploran conceptos fundamentales como RTL-SDR, los satélites NOAA y el formato APT para la transmisión de imágenes. Posteriormente, el desarrollo del sistema de sintonización implica el uso de programas como SDRsharp y WXtoImg para recibir y decodificar la señal APT. La siguiente fase abarca el diseño, simulación y construcción de las antenas, con la selección de los satélites NOAA. Se emplean herramientas virtuales para calcular dimensiones y parámetros, seguido del ensamblaje de los diseños de antena. Las pruebas se realizan en espacios abiertos, alineándose con las órbitas de los satélites, para recibir imágenes. Finalmente, los resultados se evalúan en términos de resolución de imagen y potencia de audio para determinar los conjuntos de antenas más adecuados para este tipo de comunicación. La antena Moxon surgió como la de mejor rendimiento, recuperando imágenes con resoluciones de 1,94 megapíxeles, mientras que la antena QHF exhibió la mayor potencia de recepción con 1,9 W. Las antenas V-dipolo, QHF y Eggbeater demostraron el mejor acoplamiento con la línea de transmisión. logrando coeficientes de reflexión bajos de 0,16. En conclusión, se establece que en ambientes urbanos las antenas Moxon y QHF reciben efectivamente imágenes APT.

 

Descargas

Los datos de descarga aún no están disponibles.

Referencias

Álvarez-Busani, C. (2012). Diseño y construcción de una antena double cross para recepción de imágenes procedentes de satélites de órbita polar (master dissertation, Universidad Politécnica de Cataluña). https://tinyurl.com/mwdv2mye

Balanis, C. A. (2005). Antenna Theory: Analysis and Design (3rd ed.). Wiley.

Blazevic, Z. & Skiljo, M. (2011). Helical Antennas in Satellite Radio Channel. Advances in Satellite Communications (M. Karimi & Y. Labrador, eds.). InTechOpen. https://doi.org/10.5772/21833

Bosquez, C. (2016). System for Receiving NOAA Meteorological Satellite Images using Software Defined Radio [paper]. 2016 IEEE andescon. Arequipa, Perú, 19-21 October 2016. https://doi.org/10.1109/ANDESCON.2016.7836233

Cimino-Quiñones, L., Stable-Sánchez, Y. & Valdés-Abreu, J. C. (2015). Antena moxon para estaciones terrenas de satélites meteorológicos de órbita polar. Ingeniería Electrónica, Automática y Comunicaciones, 36(1), 79-94.

Hauer, L.-C., Fexer, S., Smolko, A., Struss, M., Solmaz, P., Munzel, T. & Thienel, T.-H. (2018). Mobile Ground Station for CubeSat Operations [en línea]. https://tinyurl.com/3vpvysnz

Jain, A., Chavan, P., Maradiya, P. & Rathod, K. (2018). Performance Investigation of Dipole and Moxon Antennae for VHF Communication. Progress in Advanced Computing and Intelligent Engineering (K. Saeed, N. Chaki, B. Pati, S. Bakshi & D. Prasad Mohapatra, eds.). Springer.

Mahmood, S., Mushtaq, M. T. & Jaffer, G. (2016). Cost Efficient Design Approach for Receiving the NOAA Weather Satellites Data. 2016 ieee Aerospace Conference. Big Sky, Montana, USA, 05-12 March 2016. https://doi.org/10.1109/AERO.2016.7500854

Martes, G. (2008). Double Cross — A NOAA Satellite Downlink Antenna. https://www.qsl.net/py4zbz/DCA.pdf

Patil, C., Chavan, T. & Chaudhari, M. (2016). Hardware and Software Implementation of Weather Satellite Imaging Earth Station. 2016 International Conference on Advances in Computing, Communications and Informatics (ICACCI). Jaipur, India, 21-24 September 2016. https://doi.org/10.1109/ICACCI.2016.7732122

Peralta, D. J. M., Dos Santos, D. S., Tikami, A., Dos Santos, W. A. & Pereira E. W. R. (2018). Satellite Telemetry and Image Reception with Software Defined Radio Applied to Space Outreach Projects in Brazil. Anais da Academia Brasileira de Ciencias, 90(3), 3175-3184. https://doi.org/10.1590/0001-3765201820170955

Ramos-Rosero, A. G. & Noboa-Cabrera, L. N. (2017). Diseño e implementación de un prototipo para recepción de señales satelitales para obtención de imágenes meteorológicas del sistema de satélites NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) usando radio definido por software (tesis de grado, Universidad Politécnica Salesiana). Repositorio institucional. https://tinyurl.com/ykjdh8a5

Rojas Molina, R.D. (2019). Diseñar un prototipo para recepción de imágenes APT (Automatic Picture Transmission) del sistema satelital NOAA (National Oceanic and Atmospheric Administration) usando RTL-SDR (tesis de maestría, Universidad Israel). Repositorio institucional UIsrael. https://tinyurl.com/jmjh8j7v

Suarez-Fajardo, C.A., Ariza-Pulido, J. J., Mejía-Serrano, S. E. & Puerto-Leguizamón, G. A. (2017). Antena de placa suspendida con polarización circular y sentido de giro configurable. inge cuc, 16(1), 156-170. http://doi.org/10.17981/ingecuc.16.1.2020.011

Ta, S. X., Park, I. & Ziolkowski, R. W. (2015). Crossed Dipole Antennas: A Review. ieee Antennas and Propagation Magazine, 57(5), 107-122. https://doi.org/10.1109/MAP.2015.2470680

Tsai, L. C., Tien, M. H., Chen, G.H. & Zhang, Y. (2014). HF radio angle-of-arrival measurements and ionosonde positioning. Terrestrial, Atmospheric and Oceanic Sciences, 25(3), 401-413. https://doi.org/10.3319/TAO.2013.12.19.01(AA)

Velasco, C. & Tipantuña, C. (2017). Meteorological Picture Reception System using Software Defined Radio (SDR). 2017 IEEE Second Ecuador Technical Chapters Meeting (ETCM). Salinas, Ecuador, 16-20 October 2017. https://doi.org/10.1109/ETCM.2017.8247551

Witvliet, B. A., Van Maanen, E., Bentum, M. J., Slump, C. H. & Schiphorst, R. (2015). A novel Method for the Evaluation of Polarization and Hemisphere Coverage of HF Radio Noise Measurement Antennas. 2015 IEEE International Symposium on Electromagnetic Compatibility (EMC). Dresden, Germany, 6-22 August 2015. https://doi.org/10.1109/ISEMC.2015.7256174

Publicado

2024-07-08

Número

Sección

Tecnología e Innovación

Categorías

Cómo citar

Estudio comparativo de seis diseños de antenas para la recepción de imágenes APT NOAA-19 en entornos urbanos. (2024). Ciencia Y Poder Aéreo, 19(2), 58-68. https://doi.org/10.18667/cienciaypoderaereo.810