기상 인공위성(NOAA)의 신호 수신해보기

이 글은 아래 링크의 글을 참고하여 작성했습니다.

https://www.instructables.com/id/Cheapest-Way-to-Receive-Weather-Satellite-Images/

준비물 : 

wxtoimg(데이터 디코드 프로그램)

SDR 수신기나 137mhz UHF 대역을 수신할 수 있는 FM 수신기 

수신기가 없다면 WebSDR(인터넷에서 라디오를 대신 수신하는 사이트)에 접속해서 수신해도 된다.

우리가 포착할 위성은 미국에서 쏘아올린 NOAA 극궤도 위성이다. 지구를 한번 공전하는데 약 100분이 걸리고, 다양한 센서를 부착해 여러가지 파장대의 기상정보를 한번에 볼 수 있다고 한다. NOAA 위성은 APT(Automatic picture transmission) 데이터 포맷으로 송신한다고 한다.

참고(NOAA) : http://nmsc.kma.go.kr/html/homepage/ko/satellitelab/category_20.do

참고(APT) :  https://en.wikipedia.org/wiki/Automatic_picture_transmission

wxtoimg라는 프로그램을 이용하면 APT 데이터포맷을 이미지로 변환할 수 있다. 프로그램에 약 30khz의 대역폭으로 수신한 FM 음성을 넣으면 알아서 이미지로 변환해준다. wxtoimg는 현재 원래 개발자가 개발을 중단했기 때문에 업데이트가 되지 않고있지만, 여전히 사용은 가능하다. 현재 안정화 버전은 2.11버전인데, 윈도우10에서는 2.11 버전이 설치가 되지 않는 문제가 발생하므로 윈도우10 사용자라면 2.11.2(베타)버전으로 다운로드받는것을 추천한다. 참고로, 아마추어 무선 혹은 라디오 매니아들은 긴 글자를 x를 붙여서 줄이는 것을 좋아한다. wx는 weather(날씨)을 줄인 것이다. wxtoimg에서 wx는 기상위성이라고 생각해도 좋을 듯 하다.

다운로드 링크 : https://wxtoimgrestored.xyz/

우선 먼저 프로그램을 키면 도시, 위도, 경도, 고도를 입력하라고 나온다. 위치 정보를 입력하면 wxtoimg가 알아서 언제 해당 지역에 기상위성이 지나갈지 알려준다. 우리는 지금 직접 신호를 수신하지는 않고, WebSDR을 이용해 대신 수신을 받을 것이다. 아래 링크는 네덜란드에 위치한 수신소이다. 

WebSDR 링크 : http://erc-websdr.esa.int/

위도 : 52.23998 

경도 : 4.450009

고도 : 1m

인공위성이 24시간 내내 같은 하늘에 떠있지 않고 항상 움직이기 때문에 언제 수신할지 아는것이 중요하다. 이제 언제 기상위성을 수신할 수 있는지 알아보자. wxtoimg의 file - Update Keplers를 눌러 목록을 업데이트하고, file - satellite pass list를 누르면 언제 해당 위치에 기상위성이 지나가는지 확인할 수 있다. UTC Time이 아니라 Local Time 기준이라는 것에 유의하도록 하자. 오른쪽에는 주파수가 나와있다. 만약 137.1000이라면 websdr에서 1371000khz에 주파수를 맞추면 된다. 변조 방식은 FM으로, 대역폭은 30khz로 맞춰놓자.

녹음중이다. 5명의 유저와 함께 녹음을 진행했다.

음.. 구름 몇조각만 보이고 자세히는 보이지 않는다. 안타깝지만 다음에 더 좋은 화질로 다시 도전해보도록 할 것이다.

NOAA는 극궤도위성이기 때문에 전세계를 커버하므로, 우리나라 인근에서도 충분히 신호를 포착할 수 있다. 

위 사진을 보면 서울 상공에도 하루에 8~9차례씩 NOAA의 데이터를 수신할 수 있는것을 볼 수 있다. 만약 SDR이나 FM 수신기가 있는 사람이라면 직접 방송신호를 수신해서 디코드할 수 있다.