Recevoir les images des satellites NOAA avec un tuner TV USB

Les satellites NOAA

Les satellites NOAA  (National Oceanic and Atmospheric Administration) sont des satellites météorologiques américains à orbite polaire observant la Terre depuis une altitude d’environ 850 km. Ils appartiennent au dispositif d’observation  mis en place par l’Organisation Météorologique Mondiale. Le premier d’entre eux fut mis sur orbite en 1970, et depuis cette date, 18 satellites NOAA furent lancés.

Leurs missions sont principalement orientées vers :

  • l’observation des phénomènes météorologiques,
  • la cartographie de la structure thermique superficielle des océans,
  • l’agro-météorologie,
  • l’étude de l’évolution de l’environnement marin et côtier.

L’idée est de récupérer le signal radio brut émis par ces satellites et de le convertir en image. La source d’inspiration en anglais : Hacking TV Tuner to Read Earth Photos From Satellites

Installation des prérequis

Un document complet mais en anglais dont sont extrait les informations ci-dessous : à télécharger ici !

sudo apt-get update # pour mettre à jour la liste des dépots
sudo apt-get install git # pour télécharger les drivers
sudo apt-get install cmake # pour compiler
sudo apt-get install build-essential # pour builder
# Installer la librairie C qui permet d'accéder aux USB
sudo apt-get install libusb-1.0-0-dev 
# Télécharger les sources, builder et compiler les drivers RTL2832U Osmocom
git clone git://git.osmocom.org/rtl-sdr.git
cd rtl-sdr/
mkdir build
cd build
cmake ../ -DINSTALL_UDEV_RULES=ON
make
sudo make install
sudo ldconfig
sudo cp ../rtl-sdr.rules /etc/udev/rules.d/

Il faut également blacklister le driver par défaut qui se charge automatiquement lors du branchement du Tuner TV et qui ne fonctionne pas pour une utilisation SDR et qui rentre en conflit (de canard) avec le nouveau driver Osmocom installer précédemment.

# Ouvrir le dossier /etc/modprobe.d
cd /etc/modprobe.d
# Créer un fichier 'blacklist-rtl.conf'
sudo nano blacklist-rtl.conf
# Ajouter la ligne
blacklist dvb_usb_rtl28xxu
# Sauvegarder le fichier et redémarrer l'ordinateur
# Tester le bon fonctionnement du récepteur avec la commande
rtl_test -t

Ne pas tenir compte du message d’erreur ‘PLL not locked’ ou ‘E4000 tuner not found’ ou si ‘R820T’ s’affiche au lieu de  ‘R820T2’.Maintenant, installer gqrx

# Installer gqrx
# Purger les anciennes installations si besoin
sudo apt-get purge --auto-remove gqrx
sudo apt-get purge --auto-remove gqrx-sdr
sudo apt-get purge --auto-remove libgnuradio*
# Ajouter les ppa des développeurs
sudo add-apt-repository -y ppa:bladerf/bladerf
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/drivers
sudo add-apt-repository -y ppa:myriadrf/gnuradio
sudo add-apt-repository -y ppa:gqrx/gqrx-sdr
# Update des paquets
sudo apt-get update
# Installer gqrx
sudo apt-get install gqrx-sdr
# Installer et exécuter une librairie qui permet d'optimiser la réception radio pour votre configuration
sudo apt-get install libvolk1-bin
volk_profile

Puis Gpredict

# Ajouter le ppa 
sudo add-apt-repository ppa:gpredict-team/ppa
# Update des paquets
sudo apt-get update
# Installer Gpredict
sudo apt-get install gpredict

Hardware

Le PC

N’importe quel PC peut faire l’affaire, ce tutoriel a été testé avec succès avec Xubuntu 18.04 avec 2Go de RAM.

Le tuner TV USB [en cours]

Construction de l’antenne [en cours]

Principe d’utilisation

Pister le passage des satellites

  • Ouvrir Gpredict et mettre à jour la liste des satellites via Edition -> Update TLE data from network.
  • On va créer notre station au sol, c’est à dire l’endroit où l’on se situe avec Fichier -> Nouveaux module.
  • Renseigner le nom de votre nouveau module, puis cliquer sur Add pour ajouter une station. Ajouter un nom et une description puis sélectionner votre ville dans le troisième champ, si tout va bien, l’ensemble des autres champs se remplissent automatiquement une fois la ville renseignée.
  • Ajouter les satellites NOAA 15, 18 et 19.
  • Voila, un nouvel onglet vient d’être créer. Le point turquoise représente votre « station » et les ellipses jaunes représentent le champ couvert en temps réel par les trois satellites sélectionnés.

Pour l’instant, rien n’est automatique, il faut noter sur son petit agenda les heures de passage (prévoir 10 minutes de marge…) et lancer les enregistrement lors du passage du satellite… On verra plus tard si l’on peut automatiser l’enregistrement.

L’enregistrement

Ouvrir gqrx, configurer la fréquence d’écoute (137,xxx MHz), modulation FM et bande 44KHz. Lancer l’enregistrement lorsque le signal apparaît.

Une fois l’enregistrement fait, il faut le convertir de 44KHz à 11025 Hz. Cela peut se faire avec Audacity par exemple.

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