Descifrar imágenes de satélite NOAA en Python

Se le perdonará por pensar que recibir transmisiones de datos de satélites en órbita requiere un conjunto complejo de hardware y software, porque durante mucho tiempo sí. Hoy en día tenemos la ventaja de tener radios definidos por programas económicos (SDR), que permiten que nuestras computadoras establezcan fácilmente frecuencias arbitrarias. Pero, ¿qué pasa con el lado del software? Cómo [Dmitrii Eliuseev] muestra, decodificar los satélites de datos a la Tierra es probablemente mucho más fácil de lo que piensas.

Bueno, al menos en este caso. Los datos [Dmitrii] es emitido más tarde por una flota relativamente antigua de satélites operada por la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA). Estas aves (NOAA-15, NOAA-18 y NOAA-19) son algo únicas porque vuelan bastante bajo y usan una señal analógica simple transmitida a 137 MHz. Esto los convierte en objetivos especialmente buenos para los aficionados que están sumergiendo sus pies en el mundo de la recepción por satélite.

[Dmitrii] no pasa mucho tiempo hablando sobre el hardware en esta publicación, solo para decir que usa SDRPlay con lo que describe como una mala antena. Proporciona un enlace para obtener información sobre cómo construir una antena más adecuada, pero la señal es lo suficientemente fuerte como para que un viejo juego de "Orejas de conejo" sirva un poco. A partir de ahí, explora cómo puede predecir cuándo pasará una de las aves de la NOAA y explica cómo configurar su programa SDR para capturar la señal resultante. A partir de ahí, es una guía paso a paso sobre cómo darle sentido al archivo WAV grabado.

Con la ayuda del scipy biblioteca, es sorprendentemente fácil cargar el archivo WAV y generar algunas visualizaciones de la señal en su interior. Debido a que es analógico, solo se necesita un poco más de trabajo con la Biblioteca de imágenes de Python (PIL) para convertirlo en una imagen 2D. [Dmitrii] darse cuenta de que usando el putpixel La función no es la forma más eficaz de hacer esto y ofrece algunos consejos sobre cómo se puede acelerar mucho el proceso, pero a los efectos de la demostración facilita la comprensión del código.

Por supuesto, ya existen paquetes de software maduros que descifrarán estos datos por usted. Pero hay algo que decir a favor de hacerlo usted mismo, especialmente porque estos satélites de la NOAA no siempre estarán allí. Los nuevos satélites que los reemplazan ciertamente utilizarán un protocolo más complejo, por lo que el tiempo corre si quieres probar este ejercicio de programación único.

• cristiano dice:

  Escuchar los satélites de la NOAA siempre ha sido divertido. Incluso construí un receptor especial y usé 2 hb9vc para la señal polarizada circular.
  La señal es realmente fácil de reconocer. Modulación AM del tono de FM enviado. Sencillo pero eficaz. Creo que también envían una imagen de alta resolución en el espectro de GHz, pero eso necesita un hardware y una antena increíblemente complejos. Hermoso proyecto * sección de búsqueda de receptor antiguo * 😉

  • cristiano dice:

    Sí, en el texto está a 1,7 GHz ...

• Tony Robinson dice:

  Si alguien quiere una introducción aún más fácil a los datos de radio, puede descifrar la señal horaria con nada más que un trozo de cable conectado a un sonido de computadora bastante estándar y algunas líneas de python https://drtonyr.github.io/MSF60decoder/

  • Alan dice:

    Las señales de Colorado y Hawaii son un poco débiles aquí en Australia del Sur. Es posible que la longitud del cable deba ser un poco más larga y estar estratégicamente ubicada para que sea efectiva.

• Vieja maggie dice:

  “Se le perdonará por pensar que recibir transmisiones de datos de satélites en órbita requiere un conjunto complejo de hardware y software, porque durante mucho tiempo sí. "

  ¿Lo es?

  Bueno, debería investigar en mi antigua colección de revistas para comprobar esto. No está indexado convenientemente como la Internet moderna, por lo que probablemente no sucederá. Pero pensé que la gente ya estaba haciendo eso en casa, como hace 30 años, usando escáneres de la policía, las computadoras hogareñas de la época, programas y algunos circuitos, porque esas computadoras no tenían tarjetas de sonido modernas.

  ¿Recuerdo mal?

  ¿Son las señales de satélite mucho más difíciles de recibir que los antiguos faxes de onda corta?

  • OTAN dice:

    Tiene toda la razón, pero lo que está diciendo también se aplica al 99,99999% de todo lo demás publicado en este blog. Queda poca creatividad en el mundo. En cambio, tenemos un grupo de imitadores que hacen algo que se hizo hace un millón de veces y luego se declaran "hackers" cuando pueden seguir las instrucciones dadas para lograr un resultado conocido.
    Es realmente bastante extraño, y la OMI es el signo de una sociedad en serio declive.
    Para su información, no es necesario que vuelva a sus revistas viejas. Encontrará todo en Internet, publicado de miles a millones de veces en las últimas 3 décadas. Solo tiene que saber dónde buscar y eliminar resultados más recientes (es decir, basura).

    • Mike Szczys dice:

      Ese es un punto de vista bastante nihilista. Creo que hacer cosas que otros ya han hecho es una excelente manera de aprender. Muchos grandes compositores clásicos aprendieron a copiar literalmente partituras en un momento en que la impresión no estaba disponible o era muy cara. Algunos han aprendido lo suficiente como para continuar escribiendo música que se encuentra entre las mejores de todos los tiempos. Ver cómo alguien más ha resuelto el problema es un paso rápido hacia el arte más moderno. Cuanta más gente llegue a ese punto, más probabilidades habrá de que veamos cosas nuevas creativas e inteligentes.

      Creo que Internet te desanima. En el pasado, no habría tenido la oportunidad de ver lo que hace tanta gente. Siempre ha estado ahí. Y sin duda, también hay mucha creatividad ahí fuera. Tal vez se podría decir que es un problema de señal / ruido, pero yo diría que veremos cosas más creativas que han faltado en el pasado.

      • Alan dice:

        Es un estado de la técnica, y luego las cosas inteligentes están listas. De lo que la OTAN parece estar quejándose es: La-Tecnologia tiene demasiado del primero y no lo suficiente del segundo.

        Ambos tienen sus méritos y el equilibrio entre lo nuevo y lo antiguo es difícil.

  • OSxope dice:

    Eso me suena a un conjunto complejo de hardware y software.

  • Michael Black dice:

    Alguien en Inglaterra lo hizo a mediados de los sesenta, impresionó a alguien (la NASA, o tal vez una empresa) que le pagaron un viaje a Estados Unidos.

    Los satélites rondaban los 108 MHz, lo que necesitaba un poco de trabajo, pero nada como microondas. Algunas personas construyeron monitores de banda policial, por lo que 108 MHz no era infrecuente. Popular Electronics tenía un convertidor alrededor de 1964, algunos estaban interesados ​​en el desafío de obtener satélites.

    De hecho, entonces no se usaba la obtención de fotografías, pero en los años setenta se hizo factible. No eran solo escáneres, era todo un equipo FM-2 excesivo.

    Las máquinas de fax Surpls se convirtieron en una cosa en 1972, algunas de ellas se utilizaron para fotografías satelitales. Otros han construido o modificado monitores de escaneo lento.

    Ralph Taggart fue excelente en SSTV y luego escribió mucho sobre la recepción por satélite, incluso escribió un libro.

    Requería trabajo, pero entonces no era esotérico.