Satellitenverbindung von Spitzbergen nach Deutschland, kann das gelingen?

  • Derzeit wird die Spitzbergen QO-100 Satelliten DX-Pedition vorbereitet. Die vorgesehene Position am Kap Linne

    ist sicher der bestmögliche Ort um diese Verbindungen sicher zu realisieren. Bereits im Jahr 1987 musste ich mich

    mit der Frage befassen sind Satellitenverbindungen von Spitzbergen aus möglich.


    Eine deutsche Firma hatte den Auftrag erhalten auf der Inselgruppe Spitzbergen nach Erdöl und Gas zu bohren.

    Für diese Firma hatte ich schon mehrere Inmarsat Satellitenanlagen eingerichtet um darüber die umfangreichen

    Daten, welche bei derartigen Bohrungen anfallen, schnell und sicher zur Zentrale zu transportieren.

    Die Basisstation sollte in der Nähe von Longyearbyen eingerichtet werden. Diese Stadt liegt auf 78 Grad N.

    Die ganze Inselgruppe liegt außerhalb des Inmarsat Footprint. Wie hier schon diskutiert wurde, bezieht sich

    diese Karte nicht auf 0 Grad Elevation sondern im Fall von Inmarsat auf 5 Grad Elevation.

    Also habe ich der Bohrfirma erklärt, das wird dort nicht sicher funktionieren wir sind nicht in der Bedeckung.


    forum.amsat-dl.org/cms/index.php?attachment/7303/


    Der Inspektor der Firma fragte mich, gibt es wirklich keine Möglichkeit dort ein System zum Laufen zu bringen.

    Wir sind dringend auf die Übermittlung unserer Bohrdaten an unsere Zentrale angewiesen und auf dem gleichen

    Weg müssen wir die analysierten Daten zurück erhalten. Ansonsten gibt es an der Bohrposition keinerlei

    Kommunikations Infrastruktur um Daten und Zeichnungen zu übertragen.

    Habe ihm erklärt, dass ich an einer Forschungsfahrt mit der "Gauss" vom DHI Hamburg teilgenommen habe.

    Wir sind im Nordmeer bis 83 Grad Nord gefahren und haben die Signalstärken dabei permanent aufgezeichnet.

    Auch bei 0 Grad Elevation haben wir teilweise noch brauchbare Signale aufzeichnen können, aber eine Garantie

    gibt es nicht. Die Bohrfirma hat danach den Auftrag erteilt und ich habe das System in der Nähe von Longyearbyen

    in Betrieb genommen und getestet. Wie zu erwarten, war das Signal vom Satelliten nicht stabil, aber es gab auch

    immer mal längere Phasen in welchen sich die Bohrdaten zur Zentrale in Deutschland übertragen ließen.

    Bei einer derartigen Elevation spielen schon verschiedene Faktoren hinein warum die Verbindung nicht gelingt.

    Erdrauschen, Wasserdampf, Regen, Schnee etc.


    Danach erfolgte die Realisierung des Satellitensystem. Die Unterdeck Elektronik wurde in einen 20 Fuß

    Standardcontainer eingebaut und die Antenne wurde solide auf dem Container befestigt.


    forum.amsat-dl.org/cms/index.php?attachment/7304/

    Einbau des Satellitensystem in einen Container




    So wurde die Elektronik im Container untergebracht



    Der Operator an seinem Arbeitsplatz


    Der Operator baute vom Bedienungsgerät der Satellitenanlage aus eine Selbstwahlverbindung zu der Zentrale der

    Firma Deutag in Bad Bentheim auf. Diese Verbindung lief zum geostationären Inmarsat Satelliten danach weiter zur

    Bodenstation Raisting in Bayern. Von dort lief die Verbindung via ISDN zur Deutag. Danach erfolgte im Duplex Betrieb

    ein Austausch der vorbereiteten Daten, oder es wurde Fax Betrieb durchgeführt. Telefon war die dritte Möglichkeit.


    Meistens funktionierte das auf Anhieb, aber manchmal musste man sich neu einwählen. Trotzdem war die

    Firma Deutag sehr zufrieden, dass wir diese Möglichkeit der Kommunikation an diesem entlegenen Ort

    einrichten konnten.


    Aufgrund meiner Erfahrung mit diesem System bin ich sehr optimistisch, dass die QO-100 Verbindungen

    vom Kap Linne aus Tag und Nacht ohne Unterbrechung möglich sind.

  • Vielen Dank für die freundlichen Bewertungen. Es gibt zu dem Spitzbergen Projekt noch etwas anzumerken.

    Die Elektronikeinheit welche oben zu sehen, ist gehört zu der ersten Portabel Anlage welche für das Inmarsat

    System lieferbar war. Die Gesamtanlage war in einem Metallkoffer eingebaut inclusive der Antenne.

    Diese Antenne war aus Carbon Material hergestellt und bestand aus vier Teilen welche beim Transport

    im Deckel befestigt wurden. Für die Anwendung mit einem "normalen" Signal vom Inmarsat Satelliten

    war sie gut geeignet aber für den Einsatz in Spitzbergen habe ich dann doch lieber eine Vollmetall

    Parabol Antenne eingesetzt um die letzten Prozent Gewinn heraus zu holen.


    Das ist eine portable Anlage welche ich hier gerade für eine Vorführung in Dubai vorbereite



    Hier sieht man die zusammen gesteckten Antennen welche mit speziellen Verschlüssen aneinander

    befestigt wurden. Das ganze war eine Lieferung für die Vereinigten Arabischen Emirate, welche ich in

    Dubai vorgeführt und übergeben habe.

  • Wie bekannt, kann man in einem geostationären Satellitensystem nur Stationen erreichen welche sich im

    gleichen Ausleuchtbereich des Satelliten befinden. An der Ränder, wie im Spitzbergen Projekt, muss alles sehr

    gut geplant werden und die technische Ausrüstung muss top sein. Wie erreicht man aber eine Station welche

    sich in einem anderen Satelliten System befindet. Im Amateurfunkbereich bin ich mir sicher, sobald es z. B. bei

    unseren amerikanischen Funkfreunden ein derartiges System gibt, dass sehr schnell eine Schnittstelle

    geschaffen wird, um in beiden Systemen zu arbeiten.


    Im Inmarsat System wurde diese Möglichkeit schon in einem sehr frühen Ausbaustadium geschaffen.

    Es gab die Möglichkeit sich mit einem zweiten Segment, also z. B. vom atlantischen System (AOR) zum

    indischen System (IOR) zu verbinden. Darüber hinaus gab es die Möglichkeit, dass sich zwei Stationen im

    gleichen System verbinden. Das ist es was wir Funkamateure im QO-100 typisch nutzen. Die normale

    Nutzung im Inmarsat System allerdings war es, sich von der mobilen Einheit über den Satelliten zu einer

    Bodenstation zu verbinden um von dort per Landleitung zum Endteilnehmer zu gelangen.


    Die Erfahrungen, welche ich im Amateurfunkbereich sammeln konnte, haben mir auch oft im Berufsleben

    geholfen. Habe mich schon früh mit dem Thema SSTV beschäftigt, in der Anfangszeit noch mit lang

    nachleuchten Radar-Display Röhren.


    Eines Tages saß ich in Bombay (Mumbai) in einer Bieterveranstaltung. Es ging um die Ausrüstung der

    indischen Antarktisstation mit Kommunikations Systemen auf Basis von Kurzwellen und Satelliten Geräten,

    Richtfunk Antennen mit Masten Rotoren etc. Weiterhin Schneekatzen mit Radar und Navigationssystem.

    Dazu eine größere Anzahl von Radar-Reflektoren um Wegstrecken zu markieren und alles in doppelter

    Anzahl. Der Gesamtwert der gewünschten Ausrüstung betrug ca. 1 Million DM. Viele renomierte Firmen

    waren anwesend aber wir haben den Gesamtauftrag erhalten aus einem einzigen Grund und der hatte etwas

    mit Amateurfunk zu tun. Die Inder hatten ihren Überwinterer versprochen, dass ihre Familien alle 14 Tage

    ein Farbfoto aus der Antarktis erhalten sollen um die gute Gesundheit zu dokumentieren. Bisher hatte noch

    niemand Fotos über den Telefon Kanal einer Inmarsat Bodenstation übertragen, mir war aber sofort klar,

    dass geht auf Basis SSTV Technik. Allerdings praktisch so eingesetzt hatte ich es bis dahin auch noch nicht.

    Zurück in Hamburg habe ich zusammen mit der Amateurfunk Firma Volker Wraase dieses System entwickelt

    und hergestellt. Die Techniker der indischen Überwinterer habe ich in Hamburg im Labor an den bestellten

    Systemen, Kurzwelle und Satellitensystem, geschult. Der Gesamtumfang wurde anschliessend nach

    GOA in Indien transportiert und hier aufgebaut, daran habe ich das Abschlußtraining für die Überwinterer

    durchgeführt. Damit waren die indischen Techniker in der Lage alle Geräte vor Ort zu installieren und

    in Betrieb zu nehmen.



    Indische Überwinterer beim Training. Am Arbeitsplatz Rainer Mau



    Auch auf der Georg von Neumayer Station wurde dieses spezielle SSTV System nachgerüstet. Allerdings

    musste die Gegenstation beim AWI am Telefonnetz aufwendig durch die Behörde geprüft und zugelassen

    werden. Eingesetzt wurde dieses System für Bildübertragung aber auch für medizinische Fernbetreuung.

    Später habe ich zusammen mit dem Bernhard Nocht Institut in Hamburg eine Vorführung im größerem

    Rahmen für Mediziner durchgeführt welche an Kliniken für die Fernbetreuung von Seeleuten zuständig

    waren.



    Zu diesem Thema ist ein Artikel im Hamburger Abendblatt erschienen.


    Meinen Kollegen Rainer Mau habe ich ein Jahr nach der Inbetriebnahme, zur Prüfung und Garantie

    Überholung aller durch die Debeg gelieferten Komponenten, zur Antarktisstation Dakshin Gangotri

    gesandt. Zur gleichen Zeit war ich mit einem Ausstellungscontainer auf einer Nachrichtentechnik- Messe

    Mecom in Bahrein. Dieser Container war neben vielen anderen Geräten auch mit einer Debeg 3211a und

    einem SSTV System ausgerüstet. Wir haben über Telefonat vereinbart eine SSTV Übertragung in einer

    Schiff-Schiff Konstellation durchzuführen. Bei einer Schiff-Schiff Verbindung benutzt man zweimal die

    Satellitenstrecke (kostet auch doppelte Gebühr). In diesem Fall habe ich die Verbindung von Bahrein über

    den indischen Satelliten (IOR) zur Bodenstation Eik in Norwegen aufgebaut. Hier wurde das Signal verknüpft

    mit einer zweiten Strecke von Eik über den indischen Satelliten zur Antarktisstation der Inder. Das Ergebnis

    sieht man auf dem beigefügten Bild. Die Qualität des Bildes ist nicht sehr gut, hervorgerufen durch die

    erheblichen Echostörungen auf dieser Doppelstrecke, aber historisch gesehen war es die erste Schiff-Schiff

    Verbindung aus der Antarktis als SSTV Übertragung.



    Mein Kollege Rainer Mau bei der historischen SSTV Übertragung



    Der Ausstellungs-Container auf der Messe in Bahrein



    Ein Teil der Kommunikationstechnik KW, Satellit, Wetterkartenschreiber,Fax, UKW etc




    Am SSTV Gerät im Container


    Natürlich gibt es auch Bilder vom Training in GOA / Indien und aus der Antarktis aber ich möchte das

    Amsat DL Forum damit nicht überfrachten.

  • Habe einige Zuschriften in Bezug auf meinen Bericht zum Thema Satellitenverbindungen bei sehr

    niedriger Elevation erhalten. Mit meiner Beschreibung zum Projekt Spitzbergen, weiter oben, wollte

    ich Mut machen, es zu versuchen auch wenn man denkt es funktioniert nicht. Dazu hat mir

    Conrad PY5ZUE seinen Bericht gesandt, welcher auch Mut machen soll. Inzwischen habe ich ein QSO

    mit ihm gehabt, ohne Probleme und mit gutem Signal.


    Hier die Position der Station PY5ZUE



    Bericht von PY5ZUE:

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    Es ist schon erstaunlich, das es von Rand der Ausleuchtzone über QO-100 geht.

    Es gibt aber ein großes ABER.

    Die Signalbeeinflussenden Element sind Erdrauschen, Wasserdampf, Regen und ein ganz wichtiger Punkt

    ist die Topographie sind ausschlaggebend für den Erfolg.

    Im Vorfeld stand die Überlegung geht QO-100 mit 0,3 Grad Elevation aus dem Südwesten Brasiliens.

    Mein Standort im Locator GG24VV ist zu tief. In Sichtweite eine Bergkette.

    Ich kam zu dem Ergebnis, nein. Zum Testen fand ich eine höher gelegene schattige Stelle in GG24UW.

    Die Empfangsversuche waren ein Erfolg. Die Signale auf der SDR Console in der Spitze bis S9+4, dann

    nur Grundrauschen bei S4. Die angegebenen S Werte sind Vergleichswerte!

    Der 2. Versuch mit TX, war mit nur 2W und 90cm Parabol. Das eigene Signal konnte laut gehört werden.

    Die ersten QSOs waren im-Log. Zu diesem Zeitpunkt war es die Station mit der geringsten Elevation.

    Eine Woche später waren vom selben Standort mit dem selben TRX keine Signale zu empfangen.


    Aus der Erkenntniss das QO-100 zu empfangen ist wurde am Wohnort die Antenne behelfmäßig montiert.

    Das Signal war mit 2W Sendeleistung gut auf dem eigene RX, der SDR Console zu hören.


    Was war mit dem RX-Signal los S9+04, S5, rauschen. Dann S5, S9 auf einmal wieder ein Signalabfall.

    Teilweise im Ryhtmus von 3-5 Minuten. Dann wieder lange Zeit bei S9+ stabil.


    Dann der Supergau. Mehrere Tage nur Grundrauschen.

    Auf dem WEBSDR konnte das Sendesignal nachgewiesen werden.

    Es hatte ein großes Fading. das war Anfang 2020.

    Diese Signalschwankungen waren Tageszeit unabhänig.


    An meinem Standort war vorwiegend blauer Himmel und Temperaturen bis 40 Grad in der Sonne am Tag und

    in der Nacht bis 23 Grad. Die tiefste Temperatur ist zwischen 04 und 06 Uhr. Betrieb mache ich

    zwischen 09 und 22 Uhr.

    Der Signalweg zu QO-100 geht ungefähr über Cascavel - Sao Paulo.

    Welche Ursachen können diese Signalverhalten beeinflussen.

    1. Aufbau der Antenne ist nach unten geneigt = Erdrauschen

    2. Topographie Berg in Sichtweite

    3. Wasserdampf

    4. Regen Starkregen in mehreren 100 Km Entfernung

    5. Aufsteigende Wärme Dunst

    Aus meiner Sicht ist die Topographie ein nicht zu vernachlässigender Faktor.

    Bei meiner DX Expedition nach ZP hat sich die topographische Lage als großer Vorteil gezeigt.

    Bei gleicher Elevation von 0,3 Grad waren lautere und stabilere RX-Signale zu hören.

    Das TX-Signale war mit 1,5 W vergleichbar laut wie mit 8W von meinem QTH.


    Bei Elevation unter einem Grad sind die RX- und TX - Signale nicht immer stabil.

    Kurze Durchgänge und längere Pausen von anrufenden Stationen sind von Vorteil.

    Und bitte immer dran denken, die längere Pause hilft der Station mit geringer Elevation.

    Es macht wenig Sinn, wenn in der Pause erneut gerufen wird. In der selben Zeit spricht die low

    Elevation -Station.


    Weitere Beispiele:

    (PT9AL) ist aus GG27 mit 0,0 Grad Elevation auf QO-100 zu Hören.

    Möglich macht das die topographische Lage.

    Aus GG29 sind die Versuche fehlgeschlagen, hier ist in ca. 3 Km Distanz ein Hindernis.

    VY 73 Conrad, PY5ZUE / DL7UE

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    Ende Bericht von Conrad / PY5ZUE



  • Hallo Joachim,

    es muss so um 2000 gewesen sein, da plante der WDR für sein 3.Programm ( soweit ich mich erinnere ) eine Livesendung aus Longyearbyen dem Hauptort von Svalbard. Dabei stellte man fest, dass eine TV-Satellitenlink direkt aus der Stadt nicht möglich sein würde. Dabei ist mir allerdings nicht mehr in Erinnerung, welcher Satellit in welcher Position genutzt werden sollte. Auf der Suche nach einer Lösung wurde dann irgendeine oberhalb des Ortes gelegene wissenschaftliche Einrichtung gefunden. Von dort war die Einrichtung einer Link zum Satelliten dann problemlos möglich.

    Der Part von meinem damaligen QRL bestand darin, dass wir einen Kollegen mit mobiler Richtfunkanlage als Produktionshilfe nach Spitzbergen schickten und dieser die Video- und Audioverbindungen zwischen dem Produktionsort unten in der Stadt und dem höhergelegenen Punkt herstellte.

    Soweit als kleiner Hinweis zu eventuellen alternativen Standortwahlen dort oben.

    73 de Klaus, DJ7OO

  • Hallo Klaus,


    vielen Dank für deinen Bericht, welcher bestätigt, dass die vorgesehene Position

    am Kap Linne sicher für gute Verbindungen der DX-Pedition sorgen wird.

    Wir werden das Unternehmen aufmerksam verfolgen.


    Klaus und ich kennen uns bereits aus den 1980er Jahren. Wir haben beide den AATiS

    ( Arbeitskreis Amateurfunk und Telekommunikation in der Schule) mit Vorträgen zur

    Lehrerfortbildung unterstützt. Die Lehrer dienten als Multiplikatoren um interessierte

    Schüler für den Amateurfunk Nachwuchs zu gewinnen.


    Das Thema war jeweils die neue GPS Anwendung und deren Nutzung im Amateurfunkbereich.

    Das GPS System wurde 1978 erstmalig in Betrieb genommen, mit 11 Satelliten im All.

    Im Jahr 1979 war das System auf 18 Satelliten ausgebaut und 1980 wurden die Atom-Uhren

    in den Satelliten aktiviert. Präsident Reagan erlaubte ab 1983 auch die zivile kostenfreie

    Nutzung des GPS System. Der Grund für diese Genehmigung war der Abschuss eines verirrten

    koreanischen Jumbo Jets über Russland. Bei der Nutzung von 18 Satelliten war die

    Bedeckung nicht lückenlos, deshalb wurde das System 1988 auf 24 umlaufende Satelliten

    aufgerüstet. Für die zivile Nutzung wird der C/A Code genutzt und für die militärischen

    Anwendungen der P/Y Code.


    Im Jahr 1983 brachte die Fa. Trimble/USA den ersten zivilen GPS Empfänger auf den Markt.

    Es handelte sich um das Modell 4000A . Da wir der Vertreter von Trimble in Deutschland

    waren bin ich in die USA für einen ersten Trainingskurs daran geflogen. Kurze Zeit danach

    wurde ein erster 4000A an meine Firma DEBEG geliefert. Habe diese neue Technik auf

    Messen und bei unseren Kunden vorgestellt. Es gab eine große Resonanz für die Anwendung

    dieser Technik in verschiedenen Bereichen.


    Auf Deutschland Tour mit dem Ausstellungs-LKW, Antenne für GPS, Ausfahrbares Radom für Inmarsat System


    Der erste GPS Empfänger in Deutschland welcher mit dem zivilen Code arbeitet


    Davon hatte der damalige Vorsitzende des AATiS Wolfgang Lipps DL4OAD gehört.

    Der AATiS ist ein eingetragener Verein welcher sich mit der Fortbildung von Lehrern und

    Schüler im technischen Bereich und hier speziell der Funktechnik befasst.

    Zu der Zeit hat der AATiS Wetterballone gestartet mit Sensoren an Bord um meteorologische

    Daten zu sammeln und per Funk an Bodenstationen zu übertragen.

    Die Verfolgung der Flugbahn wurde durch einfache Peilmethoden vorgenommen.

    Dabei kam es öfters vor, dass die teure Nutzlast verloren ging. Zur jährlichen

    Hauptversammlung des AATiS wurde ich gebeten einen Vortrag zum Thema GPS und dessen Integration

    in die Nutzlast zu halten. Später haben wir ein GPS Sensor System in die Nutzlast integriert.

    Die Ausgabe per Amateurfunkfreqenz wechselte zwischen gesprochenen Positions- und Höhenangaben

    sowie der Ausgabe in Datenformat. Damit war es nun möglich die Position und die Höhe des Ballons

    direkt in digitalen Karten wiederzugeben. Bei vielen späteren Starts ging die Nutzlast nie

    mehr verloren. Details zu dem Ballonprojekt lassen sich auf der Homepage des AATiS nachlesen.

    Jährlich findet am Bodensee eine große Amateurfunkmesse statt. Zu diesem Anlass sollte eine

    Treibboje auf dem Bodensee ausgesetzt werden welche permanent Umweltdaten und Positionsdaten

    per Funk an Land zur Auswertung überträgt. Ein geeigneter wasserdichter Bojenkörper ist schwierig

    zu beschaffen, deshalb habe ich zur Jahreshauptversammlung des AATiS eine Auswahl von Seenotbojen

    des Cospas/Sarsat Typs mitgebracht um die beste auszuwählen. Die daraus erstellte Treibboje hat

    sehr gut über mehrere Tage funktioniert und das Projekt fand den Weg auf die Titelseite des

    Amateurfunk Magazin CQ DL.


    Diesen GPS Sensor haben wir in die AATiS Nutzlast integriert




    Wir sind hier bei der Auswahl eines geeigneten Bojenkörpers



    Klaus DJ7OO betreibt die GPS Homepage seit vielen Jahren unter http://www.kh-gps.de/

    Er hat dort sehr viele Anwendungen vorgestellt zum Thema GPS und mehr.

    Evtl. beschreibt er hier, welche Inhalte seine Vorträge auf dem Bundeskongress des AATiS hatten.