Signalskitchen's Blog

HF, VHF, UHF: Monitoring, DXing, SWL, Signal-Analyse & SDR

Die (weitgehend) unbekannte Signalwelt: Militärische UHF-Satelliten (Teil 1)

Die NATO und verschiedene Mitgliedsländer, so u.a. die USA, England, Italien, Deutschland u.s.w. unterhalten ein weltweites Satellitennetz von geostationären Satelliten, die im P-Band arbeiten. Up- und Downlink-Frequenzen der Transponder liegen in den Bereichen 243-279 MHz und 292-318 MHz. Der Sprechfunkverkehr findet in FM-N statt. Die Satelliten dienen als Kommandosatelliten, mittels derer taktische Informationen in unterschiedlichen Modi (Daten, Voice oder beides) zwischen militärischen Bodenstationen, Flugzeugen, Schiffen und mobilen Landeinheiten übertragen werden. Richtig interessant ist die Tatsache, dass man die Satelliten (unter anderem auch durch die Wahl des UHF-Frequenzbandes) ohne besondere Richtantennen „arbeiten“ kann. D.h. es werden keine speziellen Antennenkonstruktionen benötigt. Dadurch vermeidet man, dass z.B. Soldaten komplizierte Technik mit sich führen müssen, in der sie dann auch eine spezielle Schulung benötigen. Zudem sind die Ausrüstungen handlicher als sonst in der Satellitentechnik durchaus übliche Parabolantennen.

Welche Satelliten sind für uns interessant, wo und wie finden wir diese am Himmel?

Betrachten wir zunächst die geostationären (GEO) UHF-Satelliten. Dabei handelt es sich um künstliche Erdtrabanten, die sich in einer Umlaufbahn um die Erde befinden, die synchron zu der der Erdrotation ist. Diese UHF-Satelliten sind in 35.786 km Entfernung zur Erdoberfläche, über dem Äquator, zu finden. Da die Satelliten an einem Ort verharren, ist ganztägiges Senden und Empfangen möglich. Geostationäre Satelliten decken stets das gleiche Gebiet der Erde ab, entsprechende Feldstärkekarten machen die sog. Ausleuchtzone deutlich (siehe Bild: Ausleuchtzone in rot). Zum Empfang entsprechender Signale ist im Freien ein Handscanner mit einer ¼ Lambda Teleskopantenne ausreichend, wobei die Antenne in einer 45° Stellung geneigt sein sollte. Wer mehr zu Satelliten-Orbits wissen will, findet hier reichlich Informationen.

Ein bunter Strauß

Folgende UHF-Militär-Satelliten sind in einer geostationären Umlaufbahn (Quelle: Satellitenwelt):

Position Satelliten im GEO
52,5° West DSCS 3-F14 (USA 170) (AOR-W)
39,0° West MILSTAR 1-F1 (USA 99) (11° Inkliniert)
38,6° West DSP F16 (USA 75)
37,0° West ComSatBw 2 (Starttermin 03/2010)
34,2° West Marisat 2
33,8° West Skynet 4F
~ 25,0° West UFO F8 (USA 104) (Bandplan: Quebec) (AOR-W)
23,2° West UFO F7 (USA 127) (Bandplan: Papa) (AOR-W)  (8° Inkliniert)
17,7° West Skynet 5C
15,3° West FltSatCom 8 (USA 46) (Bandplan: Bravo) (AOR-W) (19° Inkliniert)
12,0° West DSCS  3-F12 (USA 153) (AOR-E)
10,0° West SDS 3-F2 (USA 155)
01,1° West Skynet 5A
06,4° Ost Skynet 4C (inaktiv ?) (12° Inkliniert)
07,7° Ost DSP F23 (USA 197)
11,8° Ost SICRAL 1B
16,2° Ost SICRAL 1
29,1° Ost UFO F2 (USA 95) (Bandplan: Oscar) (IOR) (15° Inkliniert)
30,0° Ost MILSTAR 2-F3 (USA 164)
35,0° Ost NATO 4B (17° Inkliniert)
35,7° Ost Skynet 4E (12° Inkliniert)
44,5° Ost Raduga 1-5
52,7° Ost Skynet 5B
59,9° Ost DSCS 3-F13 (USA 167) (IOR)
63,0° Ost ComSatBw 1
69,3° Ost DSP F21 (USA 159)
70,2° Ost Raduga 1M-1
71,3° Ost UFO F11 (USA 174) (Bandplan: November oder Quebec) (IOR)
72,7° Ost UFO F10 (USA 146) (Bandplan: November oder Quebec) (IOR)

Nun gilt es noch zu klären, wie die Satelliten vom eigenen Standort richtig anzupeilen sind? Was bedeutet die Positionsangabe z.B. 16,2° des SICRAL 1-Satelliten nun konkret? Zunächst hilft folgende Karte, die ein grobes Raster zeigt, wie die Gradeinteilung zu verstehen ist.

Ausgehend davon, dass die Satelliten parallel zum Äquator (0-Grad auf der Y-Achse) stehen, ist das Grad-Raster flach auf die Erde projiziert. Der von Norden nach Süden laufende Meridian bildet die 0-Grad-Linie (X-Achse). Westlich und östlich davon werden die Gradeinteilungen vom Meridian ausgehend gezählt. Die Karte gibt einen ersten Anhalt, wo sich der Satellit in etwas befinden muss – nicht weit entfernt vom TV-Satelliten-Verbund ASTRA.

Peilung ist alles

Eine sehr praktische Hilfe, um die Peilrichtung von seinem QTH aus zu bestimmen ist die Website Dish Pointer. Dort gibt man einfach den eigenen Standort in Google Maps ein, wählt den entsprechend anzupeilende Satelliten aus und schon wird die Richtung angezeigt. Eine grüne Linien zeigt dabei an, dass der Satellit vom Standort empfangbar ist, rot zeigt das Gegenteil an. Ein weiteres Tool zur Visualiserung und geografischen lokalisation findet man hier. Die Website stellt ebenfalls die Satelliten und ihren Standort über Grund dar (siehe folgendes Bild: Am Beispiel des Sicral 1B-Satelliten).

Nun hat man die Himmelsrichtung bestimmt, was jetzt noch für die Ausrichtung der Antenne fehlt ist der sogenannte Erhebungswinkel, auch Elevation genannt. Dieser ist bei den UHF-Satelliten von Deutschland aus bei ca.  45° – daher sollte die Antenne auch entsprechend in diese Winkel in den Himmel gerichtet werden.

Sehen und verstehen

Zunächst muss man wissen, dass die Satelliten aus taktischen Gründen immer aktiv sind, auch wenn keine Informationen übertragen werden. Diese Tatsache kommt dem Monitoring sehr entgegen, da dadurch das Erkennen der Satelliten vereinfacht wird – z.B. in der Darstellung mittels Frequenzspektrum wir ein charakteristischer Rauchsteppich mit Einzelsignalen erkennbar. Im SSB-Mode ist die akustische Identifizierung am einfachsten möglich. Die meisten Satelliten-Lineartransponder arbeiten mit einer Bandbreite von 5 kHz oder 25 kHz.

Ein Frage der Zeit

Gerade beim Satelliten-Funkverkehr wird die Latenzzeit der Signale erkennbar. Denn ein Radiosignal, das von einem geostationäreren Satellit weitergeleitet wird, unterliegt einer zeitlichen Verzögerung (Latenzzeit), die ungefähr 0,25 Sekunden pro Richtung unterliegt. Aufgrund der Entfernung von 2 x  ca. 36.000 Kilometer vergehen, auf Grund der Lichtgeschwindigkeit der Signale, mindestens 0,5 Sekunden, ehe das von der Erde gesendete Signal beim Gesprächspartner ankommt. Bei digitaler Übertragung vergrößert der Einsatz von Datenkompression, Verschlüsselung oder Datenkodierungen die Verzögerungszeiten oft noch zusätzlich.

Wird fortgesetzt…

73, Alexander

3 Kommentare»

  Maik wrote @

Da gibt es auch eine Seite mit ähnlichen Inhalt auf http://www.satellitenwelt.de/uhfmilsat.htm

  signalskitchen wrote @

Ja, ist bekannt und ist eine hervorragende Quelle. Danke für den Hinweis.

[…] mehr zu UHF-Satcom erfahren will, der kann sich meinen alten Blog-Beitrag auf Signalskitchen einmal als Einleitung zum Thema […]


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