A A T i S Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule e.V.

 
 Ballon gefunden!   Beschreibung der ATV-Nutzlast

AATiS-Ballonmission Mittweida am 15. Mai 1999

Die Clubstation DK0MIT plant in Verbindung mit dem Gymnasium und der Fachhochschschule Mittweida den Aufstieg eines Stratosphärenballons am 15. Mai 1999 aus Anlass des 75-jährigen Gründungsjubiläums des Funkvereins Mittweida.

Freundlicherweise wurde durch den AATiS eine Telemetrieplattform, ein GPS-Empfänger sowie diverse Software zur Verfügung gestellt. Die Telemetrieplattform wurde durch die Schüler des Gymnasiums mit den folgenden Sensoren ergänzt: Temperaturmessung innen und außen, Solarmodul, Feuchtigkeitsmodul, Drucksensor, Betriebsspannungs- und Stromüberwachung. Die Ausgabe dieser Telemetriewerte und der GPS-Position erfolgt im AX.25-Protokoll mit 1.200 Baud auf der Frequenz 145,200 MHz.

Eine zweite Nutzlast enthält 13cm-ATV mit der Ausgabe auf f = 2443 MHz, der Relaiseingabe des ATV-Relais Dresden. In der Abstiegsphase wird ATV außer Betrieb genommen werden. Diese Nutzlast wurde durch Funkamateure aus Mittweida entwickelt.
Der Start des Wetterballons ist am 15.5.1999 gegen 10 Uhr Ortszeit geplant. Eine Einweisung der Besucher zum Startplatz am Freibad Mittweida erfolgt auf 145,450 MHz. Eine Bahnverfolgung des Ballons kann an der Fachhochschule HTW Mittweida Haus 2 und am Startplatz erfolgen. Da eine 23cm-ATV-Strecke aufgebaut wird, können dort das ATV-Bild, die Flugbahn, Bilder der Erde und die Telemetriedaten während des Fluges beobachtet werden.
Funkamateure aus ganz Deutschland und sicherlich auch den angrenzenden Ländern (insbesondere aus Polen und Tschechien) werden ihre Beobachtungen auf dem PP-Converskanal 55 mitteilen. Die Mitschrift der Telemetriedaten durch möglichst viele Stationen wäre hilfreich. Funkamateure im Landegebiet werden gebeten, die Nutzlast zu suchen und zu bergen. Es kann davon ausgegangen werden, daß der Sender auf 145,200 MHz noch etwa vier Stunden nach der Landung aktiv sein wird, allerdings mit geringer Reichweite, falls Nutzlast und Antenne auf dem Boden liegen.
[DL1JRC / DL4OAD]
 

     Ballon gefunden!

Hallo Leute,
samstag nachmittag wurde der Mittweidaer Ballon von DG0JJ und mir gefunden, bereits zum zweiten Mal (siehe Harsum->Leipzig 1996) in etwa 12m Höhe im Hochwald in den Baumwipfeln :-(.

Landeort war in JO70NJ, letzte GPS-Daten deuteten auf JO70MJ, waren also fast richtig, das ist ca. 20 km süd-östlich von Mlada Boleslav, der Stadt des Skoda.

Zusammen mit den eintreffenden weiteren 3 Suchteams und einigen Einheimischen (auch Funkamateuren), gelang dann ca. 19.30 MESZ die Bergung.

Näherer Bericht folgt sicher von der Crew aus Mittweida.
  Tschüß & 73 de Steffen aus Werdau/Sachsen DG0MG @ DB0MAK
 
 

   Beschreibung der ATV-Nutzlast bei Ballonprojekt DK0MIT
Als Kamera wurde eine CCD-Kamera mit 1/3" Bildsensor der Firma Sharp mit einer Auflösung von 512*582 Pixel verwendet. In dem Kunstoffgehäuse der Kamera wurde eine Leiterplatte mit einem Spannungsregler entfernt und durch eine kleine Universal-LP ersetzt. Auf dieser wurde nun ein LC-Filter für die Betriebsspannung (5 V) sowie ein Preemphasisglied für das Videosignal untergebracht.
Der Sender besteht aus einem kommerziell gefertigten, jedoch noch von mir modifizierten VCO mit keramischem Resonator (mni tnx DB6NT),  welcher auf 781 MHz schwingt.
Das VCO-Signal wird verdreifacht und über ein Neosid-Filter (2343 MHz) gefiltert. Anschließend folgt eine Verstärkerschaltung mit CGY50, CLY 5 und CLY 10. Diese Schaltung wurde mit dem Mikrowellen-CAD-Programm PUFF berechnet und das Layout in ein Leiterplatten CAD-Programm übernommen. Am Senderausgang befindet sich noch ein Streifenleitungsfilter, welches  zu einer zusätzlichen Unterdrückung tieferer Frequenzen dient (LO etc.) Der Sender ist in einem Weißblechgehäuse mit den Maßen 144x55x30 mm untergebracht. Die erreichte Ausgangsleistung beträgt 700 mW.
Die Antenne besteht aus 4 Doppelhybrid-Quad's, welche an den Flächen  einer pyramidenförmigen Struktur (-15 Grad Elevation) angebracht sind. Diese wurde aus 0,5 mm starkem LP-Material aufgebaut. Die Speisung der 4 Strahler erfolgt über 2 Lamda/4 Transformatoren (25 Ohm auf 100 Ohm), welche aus Semi-Rigid-Kabel aufgebaut sind.
Die Stromversorgung erfolgte über Step-UP bzw. Step-Down Wandler, um die Batterien richtig "auszunutzen". Dabei wurde die Kamera mit 3 Mignon- Zellen und einem Step-Up-Regler betrieben. Diese arbeitete bis zu einer Zellenspannung von 0,6 V. Die Stromversorgung des Senders erfolgte aus 11 Mignon-Zellen. Dabei wurde der LO des Senders mit den ersten 8 Zellen über einen Step-UP-Regler versorgt. Die 13cm-PA wurde wegen des recht hohen Stromverbrauches (rund 550 mA) aus allen 11 Zellen über einen Step-Down-Regler versorgt. Der Sender arbeitete bis zu einer Zellen- spannung von 0,9 V. Die Verwendung von Schaltreglern mit recht hohen Wirkungsgraden ermöglicht so eine Reduzierung der Verlustleistung. Der Wirkungsgrad des Senders war durch das Verdreifachen des LO's nicht gerade hoch. Die 3 Schaltregler wurden auf einer kleinen Universal-LP aufgebaut. Das Batteriepacket mit den 11 Zellen wurde direkt auf dem Gehäuse des Senders angeordnet, um die Verlustleistung noch zum "Beheizen" der Batterien zu nutzen.
 
Die gesamte Nutzlast wurde mehrmals im heimischen Tiefkühlfach getestet und optimiert. Die Sendefrequenz (2343 MHz) lief bei einer Temperatur- absenkung von +18° auf -17° um 5 MHz nach oben. Die gesamte Nutzlast arbeite dabei 120 Minuten. Bei der Ballonmission wurde eine Sendezeit von 130 Minuten erreicht, was sicherlich auch auf eine nicht ganz so tiefe Temperatur im Inneren der Box zurückzuführen ist. Nach 130 Minuten fiel dann die Stromversorgung der Kamera aus, der Ballon war zu diesem Zeitpunkt ca. 140 km entfernt. Kurze Zeit später war der Ballon dann auch so niedrig, daß keine PR-Signale mehr empfangen werden konnten.
In der "Bodenstation" bei DK0MIT wurde das ATV-Signal mit einer 13 cm Flexa-Yagi (Elementezahl bitte bei DK0MIT erfragen) empfangen, welche auf dem dortigen Antennenrotor für diesen Zweck montiert wurde.  Unmittelbar an der Antenne war auch das 13 cm LNB (Arabsat-Konverter) montiert. Das gemessene Rauschmaß des LNB beträgt 1,1 dB. Als SAT-Rx wurde ein Gerät der Marke "Echostar" verwendet. Der SAT-Rx verfügt über eine Low-Threshold-Schaltung, die es ermöglicht, dem Demodulator bei schwachen Eingangssignalen noch etwas mehr Ausgangspegel zu entlocken.
Gegen Ende der ATV-Aussendung vom Ballon war es so möglich, noch gute Bilder zu empfangen.
Leider verdeckte eine fast geschlossene Wolkendecke am Tag des Ballonfluges (15.05.99) große Teile der Erde. Es hätte sonst sicher die Möglichkeit bestanden, zumindest grobe Strukturen am Boden zu erkennen. Dennoch gab es Grund zur Freude. Neben den schwindelerregenden Aufnahmen vom Start des Ballon bis zum Eintritt in die Wolkenschicht konnte knapp 2 Stunden danach das Abreißen der Reste eines schon vorher geplatzten Ballons beobachtet werden.

Bis heute (22.05.99) habe ich die Information, daß 6 weitere Stationen in Sachsen die ATV-Aussendung gesehen und evtl. aufgezeichnet haben.
Von allen Stationen wurde eine gute Qualität der Aussendung bestätigt.

Hier die Liste der mir bekannten Stationen:
CALL      QTH
DK4EP     Kamenz
DL9DWR    Dresden-Gorbitz
DM2AFN    Dresden-Gönsdorf
DL2DRA/p  Mönchswalder Berg (nr. Bautzen / QTH DB0MWB)
DG1VO/p   Autobahnanschlußstelle Hainichen (A4)
DG2DWL/p  Mittweida (Nähe Startplatz)
Sollten noch weitere Stationen das ATV-Signal empfangen haben, bitte ich um eine kurze Mitteilung an DG0DI @ DB0TUD.
 
Mein Dank gilt allen OM's, die mir beim Aufbau der ATV-Technik mit guten Ratschlägen und Hinweisen zur Seite standen, besonders auch Hennig, DF9IC, mit seinen Erfahrungen von der Pforzheimer Ballonmission im letzten Jahr.
Dank auch an die gesamte Crew von DK0MIT und der AATiS, ohne deren Hilfe das Projekt nicht stattgefunden hätte.
73 es 55 de Dirk - DG0DI @ DB0TUD

Einige Digitalfotos ( als jpg-Dateien ) vom Ballonstart in Mittweida bei DK0MIT vom 15.05.99 befinden sich in "S55" bei DB0DLN-15.
Viel Spaß!
Erik, DL1JAD / DB0FBG

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