Software für den Satellitenfunk

© DC9ZP 2009

 

Inhaltsverzeichnis

Bezugsquelle DC9ZP Programme

Online-Shop der AMSAT-DL

Satellitendienstprogramm DC9ZP

Satellite Service Program

MMTrack Programm DC9ZP

Sonnendienstprogramm DC9ZP

Shareware/Download

Satellitenbahnberechnung

Satellitenliteratur

Aktuelle Bahndaten AO-40

Funkbetrieb

 

 

1. Software bei der AMSAT-DL

Meine wichtigsten Satelliten-Programme werden noch durch die AMSAT-DL vertrieben. Mit der Bestellung unterstützen Sie gleichzeitig die Satellitenprojekte der AMSAT. Alle Programme unterliegen einer intensiven Versionspflege,werden dem Stand der Satellitentechnik laufend angepasst und gelten für alle Satelliten und Raumstationen.

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AMSAT-DL Warenvertrieb
Martin Blanz           
Liegnitzer Str. 70                                                   
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FAX : (+49) 07150 397978

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Die Bestellung kann auch im ONLINE-Shop der AMSAT-DL erfolgen.

1.1  Satellitendienstprogramm DC9ZP

Das Satellitendienstprogramm DC9ZP ist ein integriertes Programmpaket, das Sie auf folgenden Aufgabengebieten unterstützt :

Satellitenbahnberechnung mit Keplerelementdateiverwaltung,

EME (Mond) Berechnung,

Logbuchführung,

QTH-Kennerberechnung,

Antennenberechnung sowie

Antennensteuerung mit dem AMSAT-Rotor Interface IF 100 für die Mond - und Satellitenverfolgung.

Das Programm gibt es bei der AMSAT  auch als internationale Version ( Artikel Nr. 104 ) in englischer Sprache unter der Bezeichnung Satellite-Service-Program  DC9ZP.

 

Ab der Version 18.x rechnet das Programm mit dem mathematischen NORAD Modell SGP8/SDP8, es dürfte damit das genaueste Programm sein, was es auf dem Amateurfunksektor gibt. 

 

Satellitenberechnung

Die Satellitenroutine berechnet Ihnen Amateurfunksatelliten, Raumstationen, Wettersatelliten und alle bekannten Fernsehsatelliten  in Echtzeit oder für jeden beliebigen Zeitpunkt. In Ergänzung der mitgelieferten Satellitendaten können Sie unbegrenzt weitere Satelliten programmieren. Die Antenne wird bei der Echtzeitberechnung automatisch nachgeführt.

EME-Berechnung und QTH-Kennerberechnung

Für EME-Freunde ist eine genaue Mondberechnung - ebenfalls mit Antennennachführung - implementiert. Wer Antennen für den Satellitenfunk selbst bauen oder installieren will, findet in der integrierten Antennenberechnung die passende Unterstützung. Eine grafische QTH-Kennerberechnung erleichtert die Ortsbestimmung für jeden Punkt der Erde.

Antennenberechnungen

Ausgelegt für die Bedürfnisse im Satellitenfunk, berechnet u.a.

Helixantennen ( neue, richtig und realistisch rechnende Algorithmen),

Patch-Antennen rund (a la G3RUH) und quadratisch (a la K3TZ) für alle Frequenzen 

Rauschzahlberechnung Empfangsweg,

Offset-Spiegel, bzw. zentral gespeiste Parabolspiegel und deren Feeder,

Stockungsabstände und Stockungsleitungen,

Gewinne von Yagis etc.

Dämpfung von Koaxleitungen.

Keplerdatei und Logbuchführung

Eine Keplerdateiverwaltung übernimmt die Verwaltung der Keplerdatensätze, liest dazu Keplerdaten aus Packet-Radio-Mailboxen im AMSAT- oder NASA/NORAD-2Line-Format in eine Datenbank ein, verwaltet sie und ist Grundlage für die Satellitenbahnberechnung. Außerdem können Sie Keplerdaten vom 2LINE- in das AMSAT-Format, oder umgekehrt konvertieren.

Das integrierte, schnelle Logbuch ist auf die Belange des Satellitenfreundes abgestimmt. Die Logbuchführung entspricht den gesetzlichen Forderungen.

Die Dokumentation

Das ausführliche Handbuch besteht aus einer PDF-Datei - zu lesen mit dem Acrobat-Reader -  ( SATDST.PDF) und hat einen Umfang von über 100 Seiten. Es ist auch für Anfänger geeignet und gibt viele Tipps für den Satelliteneinsteiger.

Grafikunterstützung

Das Programm unterstützt alle neuen und alten Grafikkarten. Selbst  Treiber für CGA, VGA, EGA und HERCULES sind noch  im Programm enthalten. Wer also noch einen CGA-LAPTOP hat, kann dieses Programm mit Grafik ohne Einschränkungen benutzen. Ich bin allerdings nicht in der Lage, CGA- oder EGA-Grafik bei Änderungen des Programms noch zu testen, da ich die dazu erforderlichen antiken PC nicht mehr habe. Ansicht von Grafiken hier.

Rotorsteuerung

Die integrierte Rotorsteuerung steuert Ihre Antennen über das AMSAT-DL-Rotorinterface IF-100 für die Satelliten- und Mondberechnung.

Genauigkeit der Routinen

Das Programm erkennt beim Start, ob ein mathematischer Coprozessor (8087, 80287, 80387 bzw. die FPU eines  486DX - oder Pentium-Prozessors) vorhanden ist und bindet den Prozessor bzw. die FPU der 486/Pentium Prozessoren dann für die Rechenroutinen ein. Ist die FPU nicht vorhanden, dann wird sie durch das Programm emuliert; d.h. in allen Fällen werden die Daten für die Satelliten- oder EME-Berechnung intern mit 19 Stellen nach dem Komma berechnet. Die ermittelten Daten sind daher auch im wissenschaftlichen Sinne genau;  sie können aber natürlich nicht genauer sein als es die Ausgangsdaten, z.B. die Kepler-Elemente, sind.

Betriebssysteme

Unter WINDOWS/WIN-NT/WIN2000/XP oder OS/2, läuft das Programm ohne Probleme in der DOS BOX im Vollbild- bzw. Gesamtbildschirmmodus. Unter OS/2 oder Win95/Win98/ NT/WIN2000, kann das Programm im Multitaskingbetrieb betrieben werden, dadurch kann die Antennensteuerung auch im Hintergrund laufen. Ansonsten läuft es natürlich unter allen bekannten DOS-Versionen selbst noch auf 286er-PC; Wunder an Ablaufgeschwindigkeit darf man auf diesen PC  aber nicht erwarten.

Versionsstand: Version 18.0

Neue Features der Version 18.x

Antennenberechnungen (Helix) den neuesten Forschungsergebnissen angepasst.u.a. Gewinnberechnung etc. Siehe auch Artikel im AMSAT-Journal 4/2002.
Neue Berechnungen für Offset-Schüsseln und Patch-Feeder in der Antennen-Berechnungsroutine. Siehe auch Artikel in AMSAT-DL Journal 4/2002 und 1/2003.
Anzeige der genauen Bakenfrequenz bei AO40/P3-E S2 Transponder und weiteren Satelliten( UO-11, Fo29, AO-10).
Uplinkberechnung (U/S2) für AO-40/P3-E und Uplinkberechnung (2m/70 cm Mode B) für AO-07 implementiert.
Das Signal-/Rauschverhältnis (SNR) des S2-Bakensignals wird in Bildschirm 3 angezeigt.Hinter dieser Anzeige stecken einige umfangreiche Routinen, verbundenmit viel Rechenleistung des PC. Berechnet wird die Stärke desS2-Transponder-Downlinksignals in dB über dem Rauschen.Die Berechnung berücksichtigt automatisch den Verlust an SNR, der durchden Squint-Winkel entsteht.Da für diese Berechnungen auch Daten der Bodenstation erhoben werdenmüssen, werden diese im Menü Konfig unter AO-40 Parameter abgefragt:Es sind die Gesamtrauschzahl der Bodenstation und der Gewinn der13 cm Antenne in dBi.Defaultwerte sind 21 dBi ( = 60 cm Schüssel) und 1.0 für die Rauschzahl. Moderne Satellitenanlagen erreichen eine Gesamtrauschzahl von 0.6-0.7wenn der Konverter direkt am Feeder des Spiegels sitzt. Mit derKombination Vorverstärker am Feeder+kurzes Koaxkabel zum Konverterwerden auch Rauschzahlen von 0.4 erreicht. Die Gesamtrauschzahl der Bodenstation kann mit dem Programm im Antennenberechnungsmenü = Funktion Rauschzahl RX-Weg- leicht ermittelt werden.
Berechnung des Rauschens der Sonne auf 2.4 GHz  und des Rausch-Winkels zwischen Sonne und Satellit.
Zum Test der Antennenanlage der Station wird das Sonnenrauschen bei der Antennenberechnung ermittelt.
Berechnung der Güte des Empfangsweges der Bodenstation 
Weitere Listen (insgesamt jetzt 9) eingefügt.

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1.2 MMTrack DC9ZP - das Programm mit hoher Genauigkeit

Einführung

MMTrack ist ein wissenschaftliches, hochpräzises Programm zur Berechnung von Satelliten. Es bestimmt die Satellitenbahnen nach speziellen mathematischen Modellen der NORAD.

NORAD ist die Abkürzung für "North American Aerospace Defense Command ". Es ist eine dem US-Pentagon unterstellte Behörde, die u.a. täglich ca. 7000 Kepler-Elemente für Satelliten neu berechnet und diese an verschiedene Bedarfsträger herausgibt.

NORAD ist mittlerweile in "United States Space Command", USSC, umbenannt worden, die alte Bezeichnung wird aber meist weiter verwendet.

MMTrack verfolgt das Ziel, ein Programm bereitzustellen, das als Referenz sowohl für bestehende als auch für zu entwickelnde Satellitenprogramme dient. Einschlägige Programme und Routinen können in der Genauigkeit getestet werden, dabei werden Schwächen und Stärken der jeweils genutzten Gleichungen aufdeckt. Unter dieser Prämisse ist MMTrack als Experiment entstanden; das Programm ist auf diesen Zweck zugeschnitten und verzichtet auf überflüssigen Schnickschnack. Das Programm läßt sich natürlich auch als "normales" Satellitenbahnberechnungsprogramm verwenden. Zu diesem Zweck gibt es diverse Grafikanzeigen und Antennensteuerung (IF100) in Echtzeit.

Das mathematische Modell

Das im Programm verwendete Modell ist das "SGP4" , geschaffen für Satelliten bis zu einer Umlaufzeit von 225 Minuten und "SDP4" für Satelliten, die aufgrund größerer Umlaufzeit tiefer in den Weltraum hineinstoßen. Bei allen Satelliten werden neben den bekannten säkularen Perturbationen auch lang- und kurzperiodische Störungen mathematisch voll einbezogen. 

Ein weiteres Programm - das nach einem wesentlich komplexeres Modell, dem SGP8/SDP8 der NORAD rechnet - steht bei mir unter der Bezeichnung "MMTRACK8" zur Verfügung.

Das SDP4-Modell ist das " Deep Space Modell" und für den P3-D Satelliten (AO-40) besonders wichtig, da es die Einflüsse von Sonne und Mond sowie die Resonanzeffekte der Bahn zusätzlich mit berücksichtigt. Die bei Satelliten vom Typ P3-D zu beobachtenden, langsamen Veränderungen der Exzentrizität und der Inklination lassen sich mit dem Programm sehr gut nachvollziehen.

Die Entscheidung, welches mathematische Modell zur Berechnung ansteht,  wird anhand der Umlaufzeit des jeweiligen Satelliten durch das Programm selbst getroffen.

Die verwendeten mathematischen Modelle sind auf die Two-Line-Keplerdatensätze abgestimmt, die durch die NORAD/USSC herausgegeben werden. Das Programm rechnet daher nur mit diesen Kepler-Elementen, die in Amateurfunkkreisen auch als NASA-Two-Line-Keps bekannt geworden sind und im Internet sowie in den Packet-Radio-Mailboxen publiziert werden.

Mit dem vorliegenden Programm kann man daher auch Keplerelemente für einen anderen Zeitpunkt hochrechnen, nichts anderes macht NORAD auch, es wird dabei im Prinzip das gleiche mathematische Modell verwendet.

Unterschied zu Standardprogrammen

MMTrack berechnet Winkel vom eigenen QTH zum Satelliten, also Elevation und Richtung, mit einer Genauigkeit von ca. 0.01-0.1 Grad. Dies erlaubt ein sofortiges Auffinden und Verfolgen des Satelliten auch bei Antennen mit sehr schmaler Hauptkeule.

Bei der Bestimmung der Elevation wird der Effekt der Refraktion berücksichtigt. Die Refraktion läßt aufgrund der Beugungseffekte der Erdatmosphäre einen Satelliten höher am Horizont stehen, als es der rechnerischen Ermittlung entspricht. Bei der Berechnung wird von einer mittleren Temperatur und einer mittleren Dichte der Atmosphäre ausgegangen.

Die Genauigkeit der Routinen ist durch NORAD durch Vergleiche mit optischer Beobachtung von Satelliten wissenschaftlich abgesichert, die Ergebnisse sind veröffentlicht.

Das Programm benutzt eigene, optimierte Algorithmen und rechnet nach dem Prinzip der numerischen Integration.

Mit dem Programm lassen sich Keplerdatensätze selbst berechnen und als Grundlage für andere Programme fortschreiben. Die neu gerechneten Keplerelemente für jeden beliebigen Zeitpunkt werden angezeigt, die aktuellen Keplerelemente können im Two-Line Format in eine Textdatei geschrieben - und dann z.B. für andere Programme verwendet werden.

Das Programm läßt sich als Referenz - und Testprogramm für andere Satellitenprogramme verwenden.

Die Satellitendaten stimmen auch dann, wenn die Keplerdatensätze über längere Zeit nicht erneuert werden können.

Satellitendaten können - abhängig vom Satelliten - mit guter Genauigkeit für längere Zeit im Voraus berechnet werden.

Für Satelliten  lassen sich längerfristige Bahnprognosen erstellen.

Notwendige astronomische Berechnungen werden mit höchster Genauigkeit durchgeführt, die Ergebnisse werden angezeigt und sind direkt mit den Angaben in astronomischen Almanachen vergleichbar.

Innere Genauigkeit

Um binäre Rundungsfehler bei Fließkommaoperationen weitgehend zu vermeiden, wird im Programm mit 14-20-stelliger Genauigkeit nach dem Komma gerechnet. Dazu werden die speziellen FPU-Routinen der modernen Pentium-Prozessoren voll genutzt.

Verifikation der Keplerdaten

Fehler in den Keplerdatensätzen können im Zuge der Generierung beim Herausgeber, bei der Speicherung auf verschiedenen Medien sowie bei der Übermittlung auf Übertragungswegen entstehen. Sie werden durch Wegfall von Buchstaben und Zahlen verursacht, durch ungewollten Austausch von Zeichen, z.B. durch Platztausch von Buchstaben oder Ziffernfolgen sowie durch Hinzufügen von Zeichen. Diese Fehler sind statistisch nachweisbar.

Geht man davon aus, dass die statistische Fehlerrate, z.B. bei Packet-Radio, bei ca. 10-5 - 10-6 liegt, dann muss man mit einem Fehler pro Übermittlung von einer Million Zeichen rechnen. Bei jeder neuen Übermittlung und Speicherung (bei PR über verschiedene Mailboxen etc.) steigt die Wahrscheinlichkeit der Fehlerhaftigkeit weiter an. So kann man meiner Erfahrung nach mit zumindest einem Datensatz pro Tausend rechnen, der die in MMTrack angestellten Prüfungen nicht besteht.

Ein Programm, das für sich in Anspruch nimmt auf wissenschaftlicher Basis zu rechnen, muss hinsichtlich der Sicherheit der verwendeten Keplerdaten mehr tun als ein Feld- Wald- und Wiesenprogramm.

Die verwendeten Keplerdatensätze werden daher bei der Aufbereitung mit der Funktion "Kepler-Elemente" des Konfigurationsmenüs und beim Start des Programms auf Plausibilität getestet. Dabei werden u.a. die Prüfsummen ( Zeilen 1 und 2, Position 69) ausgewertet.

Das NORAD-Prüfsummenverfahren ist u.a. hier  beschrieben, man kann damit einen großen Teil der Fehler feststellen, es deckt aber nicht alle möglichen Datenveränderungen auf. Daher werden noch eine Reihe Tests angestellt mit dem Ziel, okkulte Fehler zu entdecken. Dazu gehören u.a. das Vorhandensein und die Positionierung von Dezimalpunkten. Da Dezimalpunkte in der Prüfsumme nicht zählen, wird deren Fehlen und/oder Verschiebung nicht entdeckt.

Beispiel:

Ohne Dezimalpunkt ergibt eine Mittlere Anomalie von 234.5678° den Wert 2345678°, der durch die meisten Programme bei Rechenoperationen als Winkelwert automatisch auf den Vollkreis reduziert wird und damit einen Winkel von 277.99 ° ergibt. Wenn der Dezimalpunkt durch ein anderes Zeichen ersetzt wird, ergeben sich andere Werte. Die Position eines Satelliten mit einem solchen Datensatz wird daher falsch bestimmt, der Nutzer merkt davon aber meist nichts.

Zum Prüfumfang gehört auch eine formaler Test, ob der Keplerdatensatz nach den Regeln des Two-Line-Standard geschrieben wurde. Ominöse Quellen werden damit weitgehend ausgeschaltet.

Winkelangaben werden auf Schlüssigkeit geprüft. Die Inklination darf z.B. nur im Bereich von 0-180.0 Grad liegen, alle anderen Winkel im Bereich von 0-359.9999 Grad. Die Epoch time darf in den ersten beiden Stellen nur Werte von 00-99 und in den folgenden 3 Stellen Werte von 1-366 annehmen ( 366 nur im Schaltjahr). Die Decay rate und der BStar-Wert werden geprüft ob sie außerhalb jeder realistischen Toleranz liegen.

Fehlerhafte Keplerdatensätze werden durch das Programm ignoriert, der entsprechende Satellit taucht dann nicht im Auswahlmenü auf. Sofern der Fehler beim Start des Programms festgestellt wird, erfolgt ein entsprechender Hinweis auf den Satelliten. Die Routine "Kepler-Elemente" erzeugt beim Einlesen einer Two-Line-Datei eine Fehlerstatistik, fehlerhafte Datensätze werden nicht in die Datei "ELEMENTS.TLE" übernommen.

Sie können die Fehlerroutinen testen, indem Sie bei einem Datensatz in ELEMENTS.TLE mit einem Editor z.B. die Prüfsumme ändern und dann das Programm neu starten. Das Programm gibt dann beim Start eine Meldung über den fehlerhaften (faulen) Datensatz aus.

Zusammenfassung

Fehler im Keplerdatensatz lassen sich mit MMTrack wie folgt erkennen /behandeln :

Eine fehlende Zahl die <> 0        =     Prüfsumme ist < Soll.

Eine andere Zahl im Datensatz   =    Prüfsumme ist <> Soll.

Ein fehlendes Minuszeichen        =     Prüfsumme ist um 1 zu niedrig.

Durch Buchstaben ersetzte Zahlen = Prüfsumme <> Soll.

Fehlender Dezimalpunkt   =  Sonderroutine erzeugt Fehlermeldung.

Zeichen an falscher Stelle = Sonderroutine erzeugt Fehlermeldung.

Fehlende Prüfsumme   = formaler Fehler, erzeugt Fehlermeldung.

Zu kurzer/langer Two-Line-String     =   formaler Fehler, erzeugt Fehlermeldung.

Winkelwerte außerhalb der Toleranz =   Kepsatz wird nicht genutzt.

Decay rate und Bstar Toleranz         =   Kepsatz wird nicht genutzt.

Folgende Fehler werden über die Prüfsumme nicht erkannt :

Es fehlt eine 0 = Prüfsumme unverändert, da 0 nicht zählt,

Zahlendreher mit Stellentausch wie Inklination = 28.9438 anstelle von 82.9438 : Prüfsumme unverändert.

Die o.a. Fehler mit Zahlendreher lassen sich nur dann erkennen, wenn ein CRC-Verfahren   (16 Bit CRC) eingesetzt wird. Dieses Verfahren gibt es noch nicht, die Diskussion bei NORAD zu diesem Punkt ist jedoch eingeleitet. Bis zu diesem Zeitpunkt sind bei hohen Zuverlässigkeits- eigene  "Konsistenztests" sinnvoll. Einzelheiten dazu und zur Genauigkeit der NORAD-TLE gibt es hier.

Genauigkeit der astronomischen Routinen

Bei einer fortgeschrittenen Satellitenbahnberechnung ist die Berechnung der Erdschattendurchgänge ein Muss. Da dazu auch die Sonnenkoordinaten berechnet werden müssen, stellt sich auch hier die Frage nach der Genauigkeit.

Das Programm berechnet u.a. die Rektaszension und Deklination der Sonne mit einer Genauigkeit von ± einer Winkelsekunde und liegt damit im Bereich der Programme, die auch Astronomen benutzen. Für die Sonnenberechnung werden professionelle Routinen genutzt, die die Einflüsse der Planeten mit einberechnen. Die Daten können mit den Angaben in Himmelsjahrbüchern (vgl Ahnerts Himmelsjahrbuch) verglichen werden, sie stimmen überein.

Die Berechnung des Mondes ist ebenfalls erforderlich, um seine Einflüsse auf Deep-Space-Satelliten zu berechnen. Das Programm berechnet daher den Mond gleich so, dass die Routine voll EME-tauglich ist. Die Berechnung ist sehr genau, es wird die sog. Brownsche Mondtheorie verwendet. Diese enthält eine Vielzahl von Termen, um die vielfältigen Einflüsse auf den Mond zu berücksichtigen. Die Daten des Mondes - bezogen auf das QTH der Bodenstation - sind aus Bildschirm 5 zu entnehmen. Auch hier gilt, dass die Daten mit den Angaben in astronomischen Jahrbüchern verglichen werden können. Zur Kontrolle berechnet man einen beliebigen Satelliten für ein Datum um 0.00 Uhr UT und vergleicht die astronomischen Ergebnisse mit den Tabellen im Buch.

Die Dokumentation

Das Handbuch besteht aus der Textdatei MMTRACK.TXT im ASCII-Format ( ohne Grafiken) für Puristen  und aus der Datei MMTRACK.PDF , zu lesen mit dem Acrobat Reader.

Für weitere Informationen empfehle ich meine einschlägigen Publikationen, erhältlich beim Autor oder beim AMSAT-DL-Warenvertrieb.

Betrieb unter DOS, Windows / NT

Unter WINDOWS/WIN-NT/WIN2000 läuft das Programm ohne Probleme in der DOS-BOX im Vollbild- bzw. Gesamtbildschirmmodus. Dabei kann das Programm im Multitaskingbetrieb betrieben werden, dadurch kann die Antennensteuerung auch im Hintergrund laufen. Ansonsten läuft es natürlich unter allen bekannten DOS-Versionen und WIN 3.x. Für den Betrieb ist eine Standard VGA-Grafikkkarte ausreichend, antike Modi wie EGA,CGA und Hercules werden nicht unterstützt.

Datum - und Zeitroutinen

Alle Datum- / Zeitroutinen sind für UTC und so ausgelegt, dass sie auch noch Kepler- elemente aus dem vergangenen Jahrhundert (Epoche ab 58001.0000000 aufwärts) akzeptieren und bis zum Jahr 2057 funktionieren. Die Datumschreibweise ist auf die deutschen Belange abgestellt.

Die internationale Norm ISO 8604 definiert die Datumschreibweise etwas anders, nämlich mit JJJJ-MM-TT , also als 2000-07-31 für den 31.7.2000; die Jahresangabe erfolgt also vierstellig an erster Stelle, danach für uns ungewohnt, der Monat und dann erst der Tag. Die Bindestriche sind ebenfalls vorgeschrieben.

Falls sich diese Schreibweise auch in DL durchsetzt, was ich für die nächsten 10 Jahre nicht glaube, dann wird das Programm selbstverständlich angepasst. Da intern grundsätzlich mit vierstelligem Datum gerechnet wird, hat die Datumsanzeige ohnehin keinen Einfluss auf die Rechenergebnisse des Programms, es läuft damit für die nächsten Jahrzehnte ohne Datumsanpassung. Ich werde mich bemühen möglichst alt zu werden, um Anpassungen selbst machen zu können.

Alle Zeiten werden nur in UTC akzeptiert, wer die Echtzeitberechnung nutzen will, muss daher seine PC-Uhr entweder in UTC stellen oder sie in Ortszeit stellen und mit einem Korrekturwert zu UTC versehen. Das Programm hat dafür eine Routine, die unter Menüpunkt "Konfig" aufgerufen werden kann.

Grafikunterstützung

Die Grafikroutinen entsprechen dem Satellitendienstprogramm, sind aber detailreicher.

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1.3  Sonnendienstprogramm DC9ZP

1.3.1 Übersicht

Das Sonnendienstprogramm berechnet Ihnen die Daten der Sonne und stellt sie Ihnen mit hoher Genauigkeit entweder in numerischer Form oder als Grafiken in Echtzeit zur Verfügung. Es druckt Ihnen u.a. als Vorhersage Auf- und Untergänge, Dämmerungszeiten etc. für Ihr QTH  für ein ganzes Jahr im Voraus in eine Datei.

Die Sonnenberechnung wird durch komplexe Grafiken unterstützt.

Das Programm steuert, wenn Sie ein Rotorinterface IF100 angeschlossen haben, Ihre Antennen der Sonne in Richtung und Elevation nach, so dass Sie Ihre Satellitenantennen u.a. genau justieren können.

Das Programm erkennt beim Start, ob ein mathematischer Coprozessor (8087,80287, 80387) oder eine FPU der 486er oder PENTIUM im PC vorhanden ist, und bindet den Prozessor dann für die Rechenroutinen ein. Ist der Coprozessor nicht vorhanden, dann wird er durch das Programm emuliert. D.h. in allen Fällen werden die Daten intern mit 19 Stellen nach dem Komma berechnet. Dadurch genügt das Programm auch gehobenen (wissenschaftlichen Ansprüchen).

Die Sonnenberechnung geschieht auf der Basis der Dynamischen Zeit (TD), bis 1984 auch Ephemeridenzeit (ET) genannt. Der Unterschied zwischen UT und Dynamischer Zeit betrug im Jahr 2000 +65 Sekunden, und wird - den Prognosen nach bis zum Jahre 2010- bis auf +80 Sek anwachsen. Da der Unterschied UT zu Dynamischer Zeit immer nur nachträglich festgestellt werden kann, kann der Unterschiedsbetrag - D T - in einer Textdatei gespeichert ( DELTA_T.TDT) - und durch den Nutzer selbst geändert werden. Damit ist eine hohe Rechengenauigkeit über Jahre hinaus gewährleistet.

Das Programm läuft unter den Betriebssystemen MS-DOS/WIN9x und WIN-NT. Die Grafikroutinen sind für alle Grafikkarten geeignet (Hercules, CGA, EGA, VGA).

1.3.2     Verwendung des Programms zur Antennenjustierung

Methode 1

Sie ist für Besitzer des AMSAT-Rotorsteuergerätes IF100 gedacht und für diese die einfachste Lösung

Zur Feststellung einer Abweichung der Antenne von der Sollrichtung daher einfach das Programm starten, die Systemzeit des PC mit der entsprechenden Programmroutine auf UTC einstellen, den eigenen QTH-Kenner eingeben, die Echtzeitroutine aufrufen und den Rotor oben recht mit der Maus einschalten. Die Antenne fährt dann in Echtzeit auf die Sonne, das tut sie natürlich nur tagsüber, denn bei Elevationen unter 0 Grad tut sich am Rotor nichts.

Jetzt muss man nur noch durch Augenschein, also durch Peilung - mit Sonnenbrille- feststellen, ob die Antenne eine Abweichung zur Sonne hat, wenn ja dann den Rotor justieren oder die Antennenbefestigung verdrehen und den Vorgang solange wiederholen, bis Elevation und Richtung stimmen.

Alternativ dazu können auch die abweichenden Daten ermittelt werden und in die Konfigurationsroutine des Sonnendienstprogramms für den Rotor eingegeben werden. Stimmt danach Richtung und Elevation, dann werden diese Werte für das entsprechende Satellitenbahnberechnungsprogramm übernommen. Dieses muss dann natürlich IF100 unterstützen können.

Methode 2

Wer keine IF100-Rotorsteuerung hat kann das Programm natürlich auch benutzen.

Dazu den Menüpunkt "Sonne für Datum " aufrufen und eine Uhrzeit (UTC) eingeben, die ca. 5 min später liegt

Danach stellen Sie Ihre Rotoren auf die Sonnenrichtung und Sonnenelevation und peilen zur eingegebenen Uhrzeit (umgerechnet auf Ortszeit) zur Kontrolle über ein Antennenrohr. Bitte die Sonnenbrille nicht vergessen und nicht die Ortszeit mit UTC oder umgekehrt verwechseln. Bei einer Ablage zunächst prüfen, ob Sie die Unterschiede zu UTC berücksichtigt haben, danach die Antenne auf die Sonne drehen, die Ablage am Rotor ablesen und Rotor justieren. Anschließend zur Kontrolle alles zu einer anderen Uhrzeit wiederholen. Dazu ein Beispiel zur Verdeutlichung :

Die Ortszeit im QTH ist 13.00 Uhr Sommerzeit (MESZ), damit also 11.00 UTC.

Berechnen Sie für 11.05 UTC die Sonnendaten mit dem Programm.

Drehen Sie Ihre Rotoren auf die Sonnenrichtung und Elevation.

Peilen Sie genau um 13.05 Uhr OZ über ein Antennenrohr ob die Sonne im Visier ist.

Bei einer Ablage drehen Sie die Antenne auf die Sonne und lesen am jeweiligen Rotor die Ablage in Grad zur berechneten Sonnenrichtung / Elevation ab.

Justieren Sie die Rotoren.

Wiederholen Sie die Schritte 1-5 für eine andere Uhrzeit z.B. 13.15 Ortszeit = 11.15 UTC solange, bis es keine Ablage in Richtung und Elevation mehr gibt.

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Die vollständige Anleitung findet für dieses Programm findet  sich hier.

Bearbeitungstand dieser Seite : 18.12.09