El sistema de transmisión automática de imágenes (APT) es un sistema de transmisión de imágenes analógicas desarrollado para su uso en satélites meteorológicos . Se introdujo en la década de 1960 y durante cuatro décadas ha proporcionado datos de imágenes a estaciones de usuario de costo relativamente bajo en ubicaciones en la mayoría de los países del mundo. Una estación de usuario en cualquier parte del mundo puede recibir datos locales al menos dos veces al día de cada satélite a medida que pasa casi por encima de su cabeza.
Transmisión
![](http://wikiimg.tojsiabtv.com/wikipedia/commons/thumb/b/ba/NOAA_APT_Frame_Format.gif/300px-NOAA_APT_Frame_Format.gif)
Estructura
La transmisión de difusión se compone de dos canales de imagen, información de telemetría y datos de sincronización, y los canales de imagen se denominan normalmente Video A y Video B. Todos estos datos se transmiten como una línea de exploración horizontal. Una línea completa tiene 2080 píxeles de largo, cada imagen utiliza 909 píxeles y el resto se destina a la telemetría y la sincronización. Las líneas se transmiten a 2 por segundo, lo que equivale a 4160 palabras por segundo o 4160 baudios .
Imagenes
En los satélites del sistema NOAA POES , las dos imágenes son imágenes de 8 bits suavizadas a 4 km / píxeles derivadas de dos canales del sensor avanzado de radiómetro de muy alta resolución (AVHRR). Las imágenes se corrigen para una resolución geométrica casi constante antes de ser transmitidas; como tal, las imágenes están libres de distorsiones causadas por la curvatura de la Tierra.
De las dos imágenes, una es típicamente infrarroja de onda larga (10,8 micrómetros ) y la segunda cambia entre infrarroja casi visible (0,86 micrómetros) e infrarroja de onda media (3,75 micrómetros) dependiendo de si el suelo está iluminado por la luz solar. Sin embargo, NOAA puede configurar el satélite para transmitir dos de los canales de imagen del AVHRR.
Sincronización y telemetría
La transmisión incluye una serie de pulsos de sincronización , marcadores de minutos e información de telemetría.
La información de sincronización, transmitida al inicio de cada canal de video, permite que el software receptor alinee su muestreo con la velocidad en baudios de la señal, que puede variar ligeramente con el tiempo. Los marcadores de minutos son cuatro líneas alternas de líneas negras y luego blancas que se repiten cada 60 segundos (120 líneas).
La sección de telemetría está compuesta por dieciséis bloques, cada uno de 8 líneas de longitud, que se utilizan como valores de referencia para decodificar los canales de imagen. Los primeros ocho bloques, llamados "cuñas", comienzan en 1/8 de intensidad máxima y aumentan sucesivamente en 1/8 hasta la intensidad total en la octava cuña, siendo la novena intensidad cero. Los bloques del diez al quince codifican cada uno un valor de calibración para el sensor. El decimosexto bloque identifica qué canal de sensor se usó para el canal de imagen anterior haciendo coincidir la intensidad de una de las cuñas uno a seis. El canal de video A generalmente coincide con la cuña dos o tres, el canal B coincide con la cuña cuatro.
Los primeros catorce bloques deben ser idénticos para ambos canales. Los dieciséis bloques de telemetría se repiten cada 128 líneas, y estas 128 líneas se denominan trama.
Señal de transmisión
La señal en sí es una subportadora de 2400 Hz modulada en amplitud de 256 niveles , que luego se modula en frecuencia en la portadora de RF de la banda de 137 MHz . La modulación de subportadora máxima es 87% (± 5%) y el ancho de banda de RF total es 34 kHz. En los vehículos NOAA POES, la señal se transmite a aproximadamente 37 dBm (5 vatios) [1] de potencia radiada efectiva .
Recibiendo imágenes
Una señal APT se transmite continuamente, y la recepción comienza al comienzo de la siguiente línea cuando el receptor está dentro del alcance de la radio. Las imágenes se pueden recibir en tiempo real mediante receptores relativamente poco sofisticados y económicos durante el tiempo que el satélite está dentro del alcance de la radio, que suele durar de 8 a 15 minutos.
A partir de 2004[actualizar]había casi 5.000 estaciones receptoras APT registradas en la Organización Meteorológica Mundial (OMM). No está claro qué porcentaje de la base de usuarios total representa, ya que el registro no es un requisito y solo estuvo disponible después de 1996.
Radio receptor
El ancho de banda necesario para recibir transmisiones APT es de aproximadamente 34 kHz. La mayoría de los escáneres más antiguos (receptores policiales y de bomberos) tienen el ancho de banda estándar de 15 kHz que fueron diseñados para admitir transmisiones de voz. Los receptores de cobertura general VHF más nuevos están equipados con múltiples pasabandas de FI; algunos son, entre otros: 6 kHz, 15 kHz 50 kHz y 230 kHz (transmisión de FM). El uso de un receptor con un ancho de banda demasiado estrecho producirá imágenes saturadas en blancos y negros, así como una posible inversión. Si es demasiado ancho, el piso de ruido del receptor será demasiado alto para obtener una buena imagen. Para el entusiasta aficionado, un receptor de controlador de computadora es la mejor opción para permitir que el software sintonice y configure automáticamente los modos requeridos para una recepción adecuada. También hay receptores APT dedicados hechos específicamente para el control por computadora y la recepción APT. Específicamente, ICOM PCR1000, PCR1500 y PCR2500 producirán excelentes resultados. La búsqueda en la web de "NOAA APT (RECEPCIÓN o RECEPTOR)" producirá una gran cantidad de información sobre receptores, software y antenas.
Antena
Las imágenes APT de los satélites meteorológicos se pueden recibir con una antena polarizada circular a la derecha de 137 MHz. Normalmente, no es necesario que la antena siga al satélite y una antena de posición fija proporcionará buenos resultados.
Las dos antenas recomendadas con mayor frecuencia son el dipolo cruzado y la antena de hélice cuadrifilar (QHA o QFH).
Visualización de las imágenes
Hace años, [ ¿cuándo? ] para recibir imágenes APT, se requería un decodificador especializado además del receptor para mostrar o imprimir imágenes, al igual que HF WEFAX (al servicio de la comunidad marítima). A menudo, tanto el receptor como el decodificador se combinaron en una sola unidad.
Hoy en día, con la llegada de las computadoras personales, todo lo que se requiere es un software dedicado como WXtoIMG (muchos de los cuales ofrecen versiones "gratuitas" [1] ) y una tarjeta de sonido. La tarjeta de sonido adquiere y digitaliza el video de escaneo lento (en el rango audible) proveniente del altavoz, los teléfonos o la salida de línea del receptor, y luego el software procesará los diversos canales visibles e infrarrojos del sensor AVHRR. La mayoría del software guardará automáticamente cada imagen y publicará la imagen procesada en el sitio web de su elección, colocando una nueva imagen en cada paso de un satélite APT.
Imágenes mejoradas
Dado que cada canal del sensor AVHRR es sensible a solo una longitud de onda de luz, cada una de las dos imágenes es solo de luminancia , también conocida como escala de grises . Sin embargo, diferentes materiales tienden a emitir o reflejar con una intensidad relativa constante. Esto ha permitido el desarrollo de un software que puede aplicar una paleta de colores a las imágenes que simula la coloración de la luz visible. Si el software de decodificación sabe exactamente dónde estaba el satélite, también puede superponer contornos y límites para ayudar a utilizar las imágenes resultantes.
Historia
- Desarrollado por el Servicio Nacional de Satélites Terrestres
- Probado en TIROS-8 , lanzado el 21 de diciembre de 1963
- Nimbus 1 , lanzado el 28 de agosto de 1964, fue el primer satélite de aplicación
- El primer vehículo en órbita polar de la NOAA en usarlo fue TIROS-N , lanzado el 13 de octubre de 1978, y ha volado en todos los vehículos en órbita polar de la NOAA desde entonces.
- También voló en los satélites meteorológicos soviéticos METEOR , Sich, Resurs y Okean.
Estado actual
- Satélites NOAA que transmiten APT
- Satélites soviéticos / rusos que transmiten APT
Ninguno.
Futuro
Con las mejoras en la electrónica, los sistemas de transmisión analógica han dado paso a los sistemas de transmisión digital. NOAA-19 , llamado NOAA-N ' antes de su lanzamiento el 6 de febrero de 2009, es el último satélite que lleva un sistema APT. [2] El programa MetOp , una colaboración entre NOAA y EUMETSAT , ha cambiado a Transmisión de imágenes de baja velocidad (LRPT) para sus nuevos satélites de órbita polar.
Ver también
- EUMETSAT
- Radiofax
- Satélites meteorológicos
Referencias
- ^ http://www.ncdc.noaa.gov/oa/pod-guide/ncdc/docs/klm/html/c4/sec4-2.htm
- ^ "Copia archivada" . Archivado desde el original el 2 de mayo de 2015 . Consultado el 27 de abril de 2015 .CS1 maint: copia archivada como título ( enlace )
- Guía del usuario de KLM de NOAA: Sección 4.2 - Sistema APT
- GPN-2003-00026 - Transmisión automática de imágenes
- Explorando el espacio con una cámara
- NOAASIS - Sistema de información satelital NOAA para satélites meteorológicos / meteorológicos NOAA
enlaces externos
- Estado de la nave espacial POES NOAA
- Estación receptora de satélites NEODAAS Dundee
- Imágenes APT recibidas en Thirteen Island Lake Ontario Canada
- Software de decodificación para recepción satelital APT