FunCube, radiosonde e nanosatelliti

Aldo Moroni, IW2DZX, sta sperimentando intensamente il monitoraggio delle radiosonde meteorologiche e dei nanosatelliti amatoriali, entrambi attivi nella banda dei 400 MHz. Finora ha lavorato con comuni scanner a larga banda, ma l'altro giorno ci siamo incontrati per uno scambio che si sta rivelando decisamente fruttuoso per tutte le cose che sto imparando. Da qualche tempo dispongo di un ricevitore USB FunCube Dongle con cui avevo fatto pochissime prove. Ora il ricevitore miniaturizzato si trova nell'attrezzato shack di Aldo e i primi risultati sono notevoli.

Con l'unico accorgimento di un comune filtro notch che attenua le interferenze dalla banda 88-108, il famoso FCD (messo a punto dai radioamatori satellitari britannici proprio per la ricezione SDR dei nano- o "dado"satelliti) si comporta piuttosto bene con i deboli segnali trasmessi dai payload dei palloni meteo stratosferici lanciati ogni giorno da diverse postazioni europee (in Italia da Linate e Pratica di Mare) ma anche con i downlink satellitari. Mi sembra di capire - Aldo sta ancora lavorando alacremente - che i livelli di sensibilità sono più che discreti per un dispositivo tutto sommato poco costoso e così compatto. Trovate qualche schermata molto eloquente su questo documento pdf appena realizzato dallo stesso Aldo.

Il quale Aldo mi ha anche spiegato brevemente che di radiosonde ce ne sono sostanzialmente due, una tipologia analogica-digitale di tipo tradizionale e una nuova generazione con emissioni digitali. Ho cercato di informarmi meglio e ho visto che molte radiosonde operano in classe di emissione F9D - qualche altra in A9D - una sigla equivalente in pratica a una modulazione in frequenza (o ampiezza per la A9D), in modalità mista analogica e digitale (9) e in telemetria (D). Per modelli più recenti vedo invece citate modulazioni come la PSK o la GFSK digitali (quest'ultima è quella utilizzata per il sistema Bluetooth). Qualche dettaglio si trova su questo documento dello European Communications Office, che però è un po' vecchiotto. Molte altre info più aggiornate le trovate sui siti dei costruttori delle radiosonde, come Vaisala, e sui siti nelle mailing list degli appassionati. Punto di riferimento imprescindibile per il monitoraggio di questi voli meteorologici è il sito multilingue Radiosonde.eu e le due mailing list connesse, una internazionale su Yahoo l'altra italiana su Google Groups.

Che cosa fa una radiosonda? Pensate a una scatoletta rettangolare chiusa in un involucro antiurto, alimentata da una batteria attivata ad acqua (le ho scoperte adesso) e attaccata a un pallone gonfiato e spedito verso la stratosfera. La scatola emette un flusso telemetrico che fornisce valori di altitudine, temperatura, pressione, umidità, posizione relativa, posizione assoluta GPS (ove presente), insomma una certa quantità di dati formattati in base ad alcuni protocolli. Il pallone si alza, impiega circa un paio d'ore a raggiungere una quota di 30 km e poi si rompe e precipita al suolo. La frequenza utilizzata, i 403 MHz, è a portata ottica, quindi la sonda comincia a essere ricevibile (a seconda della vostra posizione) quando si solleva oltre una certa quota e può restare visibile a lungo. Aldo è riuscito a ricevere sonde lanciate da Monaco di Baviera. Per decodificare la telemetria si serve del software Sondemonitor, sviluppato dalla benemerita istituzione COAA. Per la ricezione del segnale, oltre a FunCube Dongle Aldo si serve di un clone del demodulatore WinRad, HDSDR.

Per i satelliti radioamatoriali, Aldo si è attrezzato con HDSDR e WRPlus, i software di decodifica telemetrica del radioamatore tedesco Mike Rupprecht, DK3WN e un piccola antenna groundplane realizzata alla buona con qualche colpo di saldatore intorno a un connettore SO-239. Il software HamRadio Deluxe infine fornisce le necessarie informazioni per il tracking dei dadosatelliti nei cieli sopra la postazione moroniana.