การสร้างสถานีภาคพื้นดินอย่างง่ายเพื่อรับสัญญาณภาพถ่ายดาวเทียมสำหรับการอุตุนิยมวิทยา

Main Article Content

ธนพงศ์ พันธุ์ทอง
อรัญญา เหล่าสิงห์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้เป็นการพัฒนาเพื่อสร้างสถานีภาคพื้นดินอย่างง่าย เพื่อรับสัญญาณภาพถ่ายดาวเทียม NOAA ในรูปแบบ APT (Automatic Picture Transmission) ในช่วงความถี่ 137.1000 MHz ถึง 137.9125 MHz สำหรับการนำไปใช้ประโยชน์ทางด้านการอุตุนิยมวิทยา โดยได้เน้นในการสร้างรูปแบบของสายอากาศ 3 รูปแบบ คือ สายอากาศเกลียวสี่แขน หรือ Quadrifilar Helix (QFH) ซึ่งใช้สายแกนร่วมชนิด RG 6 เป็นตัวนำสัญญาณ สายอากาศแบบ QFH ซึ่งใช้ท่อทองแดงเป็นตัวนำสัญญาณ และสายอากาศยากิได-โพล ระบบรับสัญญาณของสายอากาศทั้งสามแบบนี้ ได้สร้างขึ้นอย่างง่าย ไม่มีภาคขยายสัญญาณส่วนหน้า (pre-amplifier) และวงจรกรองความถี่ (band-pass filter) แต่อย่างใด อย่างไรก็ตาม ได้นำเครื่องรับวิทยุที่กำหนดด้วยซอฟต์แวร์ (Software Defined Radio; SDR) มาใช้ในระบบ โดยใช้ซอฟต์แวร์ SDR Sharp ควบคุมการทำงานของอุปกรณ์เครื่องรับสัญญาณ ใช้ซอฟต์แวร์ Orbitron ติดตามดาวเทียม และใช้ซอฟต์แวร์ WxtoImg ถอดรหัสสัญญาณ ผลการทดสอบระบบรับสัญญาณกับสายอากาศทั้งสามแบบที่ได้สร้างขึ้น ปรากฏว่า สายอากาศแบบ QFH ซึ่งใช้ท่อทองแดงเป็นตัวนำสัญญาณเหมาะสมที่สุดสำหรับใช้ในสถานีภาคพื้นดินอย่างง่ายเพื่อรับสัญญาณภาพถ่ายดาวเทียม โดยได้ภาพถ่ายดาวเทียมที่สามารถแปลความหมายของภาพถ่ายในลักษณะที่ใกล้เคียงกับภาพถ่ายดาวเทียมที่ได้จากกรมอุตุนิยมวิทยา หรือเวปไซด์ https://www.satda.tmd.go.th/

Article Details

How to Cite
พันธุ์ทอง ธ., & เหล่าสิงห์ อ. . (2019). การสร้างสถานีภาคพื้นดินอย่างง่ายเพื่อรับสัญญาณภาพถ่ายดาวเทียมสำหรับการอุตุนิยมวิทยา. วิศวกรรมสาร มหาวิทยาลัยนเรศวร, 14(2), 67–81. สืบค้น จาก https://ph01.tci-thaijo.org/index.php/nuej/article/view/201972
บท
Research Paper

References

Antennas-Amplifiers. (2019, October 16). 144 - 146 MHz VLNA with Band-pass Filter. https://www.antennasamplifiers.com/2m-bandpass-filter-vlna

Automated Sciences. (2012, June 4). Himawari 8. http://www.automatedsciences.com/Himawari8.shtml

Chiwapreecha, S. (2013, January 18). Development of Low-Cost Ground Station for Receiving and Image Production of Weather Satellites NOAA in APT Mode. http://www1.telecom.kmitl.ac.th/telecom/component/content/article/47-2013-03-13-19-11-52/217-noahapt.html

FLOWTECHWORLD. (2017, March 10). Copper tube roll. http://www.flowtechworld.com/types/copper-tube

Hollander, R. W. (1999). Resonant Quadrafilar Helical Antenna. Technote 1999-1.

Kenny, M. (2019, June 5). Meteorological Satellite Frequencies. http://mdkenny.customer.netspace.net.au/metsat_frequencies-NEW.html#Him

Kerdsuk, T., Thamprasert, C., Chureeganon, T., & Vichchakool, N. (1998). Study of Signal Processing from NOAA and GMS Satellites for Receiving Stations [Master’s thesis]. Kasetsart University.

Kilgus, C. C. (1969). Resonant Quadrifilar Helix. IEEE Transactions on Antennas and Propagation, 17(3), 349-351.

Kingsbury. (2019, January 1). NOAA Satellite Signals With a PVC QFH Antenna and Laptop.https://www.instructablescom/id/NOAA-Satellite-Signals-with-a-PVC-QFH-Antenna

Kramar, M., Ignatov, A., Petrenko, B., Kihai, Y., & Dash, P. (2016). Near Real Time SST retrievals from Himawari-8 at NOAA using ACSPO system. In W. H. Weilin & A. A. Robert (Eds.), Proceedings of the SPIE 9827, Ocean Sensing and Monitoring VIII, 98270L (17 May 2016). Baltimore, Maryland, United States: SPIE.

LAZADA. (2017, December 1). USB 2.0 Digital DVB-T SDR. https://www.lazada.co.th/products/usb-20-digital-dvb-t-sdr-dab-fm-rtl2832u-r820t2i280235377s453129716.htmlspm=a2o4m.searchlist.list.11.24733abcNQx5yy&search=1

Lazada. (2019, October 29). Copper Tubes 6.35 mm. https://www.lazada.co.th/products/38-635-071-15-i367330788-s717664430.html

Lazada. (2019, October 29). Notebook Dell Latitude 2100. https://www.lazada.co.th/products/notebookdelllatitude21002120i383474593s745028378.html?ef_id=CjwKCAjwxt_tBRAXEiwAENY8haomgAFn8I3mUwdTOoyc29wdIlQB3j1urmjQxzIhcwxwhGlZrSbwvxoCQ4wQAvD_BwE:G:s&s_kwcid=AL!3152!3!286179630377!!!u!296030489971!&exlaz=d_1:mm_150050845_51350205_2010350205::12:1498579383!58089999096!!!pla296030489971!c!296030489971!745028378!135277793!286179630377&gclid=CjwKCAjwxt_tBRAXEiwAENY8haomgAFn8I3mUwdTOoyc29wdIlQB3j1urmjQxzIhcwxwhGlZrSbwvxoCQ4wQAvD_BwE

Lint, V. C. (2018, December 16). A QFH antenna for the weather satellite band. http://silverwolfenterprises.co.za/hvbextra/QFH_2_for_137.pdf

Machado-Fernández, J. R. (2015). Software Defined Radio: Basic Principles and Applications. Revista Facultad de Ingeniería (Fac. Ing.), 24(38), 79-96.

Marais, S. J. (2007, October 21). The Quadrifilar Helix Antenna and Its Application to Wide Angle Phase-Steered Arrays. https://scholar.sun. ac.za/bitstream/handle/10019.1/21675/Marais_Quadrifilar_2007.pdf.sequence=1&isAllowed=y

Maxwell, M. W. (2001). Reflections II—Transmission Lines and Antennas. Worldradio Books.

Meteorological Satellite Center of JMA. (1978, June 5). Himawari Real-Time Image. http://ds.data.jma.go.jp/mscweb/data/himawari/sat_img.php?area=se1

Miller, S., Schmit, T., Seaman, C., Lindsey, D., Gunshor, M., Kohrs, R., Sumida, Y., & Hillger, D. (2016). A Sight for Sore Eyes - The Return of True Color to Geostationary Satellites. Bull. Amer. Meteor. Soc.

National Oceanic and Atmospheric Administration. (2009, October 31). User's Guide for Building and Operating Environmental Satellite Receiving Stations. https://noaasis.noaa.gov/NOAASIS/pubs/ Users_GuideBuilding_Receive_Stations_March_2009.pdf

NOAA Satellite Information System. (2014, November 15). Satellite Status Information. https://noaasis.noaa.gov/NOAASIS/ml/services_status. html

Onestockhome. (2019, October 29). Round pipe 2.5 inch. https://www.onestockhome.com/th/products/76065400/steel-round-pipe-2-12-inch_steel_pap-pacific-pipe

Pansomboon, R. (2012, October 19). Dual-band Quadrifilar Helical Antenna for Radio Beacon Receiver of Low Earth Orbit Satellite. http://opac. lib.kmitl.ac.th/Catalog/BibItem.aspx?BibID=b00261241

RF Wireless World. (2012, June 3). Element Yagi Antenna Basics | Yagi Antenna calculator. http://www.rfwireless-world.com/calculators/3-element-Yagi-Antenna-Calculator.html

RTL-SDR.COM. (2010, December 6). RTL-SDR (RTL2832U) and software defind radio news and projects. https://www.rtl-sdr.com

SatelliteDish.com. (2019, October 19). 2.4 Meter Prime Focus Az/El Mount Dsh Antenna. http://www.satellitedish.com/page5.htm

The Meteoroloical Department. (2013, March 14). Satellite image analysis. http://www.satda.tmd.go.th

The Proprietor Phil Cruse. (2019, October 31). CIE XYZ. https://www.colourphil.co.uk/xyz_colour_space.shtml

Torasa, C. (2011). Modeling of Real-time Forecasting for Near-real-time Rainfall using Images from Two Waves Ranges Bands from APT Data. Faculty of Industrial Technology. Suan Sunandha Rajabhat University.

Tutorialspoint. (2019, October 26). Antenna Theory - Yagi-Uda Anten- na. https://www.tutorialspoint.com/antenna_theory/yagi_uda_antenna_theory.htm

Utayarat, S. (2006). Research and Development of Processing Section Baseband Digital Signal of Communication System In Ground Stations for Small multi-purpose Satellites. Kasetsart University.

Wikipedia. (2019, October 19). C band (IEEE). https://en.wikipedia.org/wiki/C_band_(IEEE)

Wikipedia. (2019, October 19). Ku band. from https://en.wikipedia.org/wiki/Ku_band