Publié le 2 mars 2016 - par

Raspberry Pi et radioamateur : carte relais et radioastronomie

Platine_SVXLINK_250pxC’est Pascal (F1ULT) qui m’a signalé ces deux articles parus sur le site radioamateur.org.
Comme beaucoup d’adeptes de la technologie, les radioamateurs ont adopté la framboise et la mettent à toute les sauces !
Deux applications récentes sont une carte de pilotage de relais radioamateur et la réception radio-astronomique.

Carte de commande de relais radioamateur à base de Raspberry Pi

Un relais radioamateur ? C’est quoi ?

C’est un ensemble composé d’un émetteur et d’un récepteur, fonctionnant sur des fréquences différentes.

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Relais D-star (numérique) des Vosges – http://www.ra88.org

Les relais sont généralement situés sur des points hauts (pour augmenter la portée).

1546401Un radioamateur se connecte au relais et il peut alors contacter des correspondants distants ou qui seraient inaccessibles car masqués par le relief. Le relais renvoie également à chaque correspondant des informations sur la façon dont il reçoit le signal…

Et le Raspberry Pi là dedans ?

Eh bien il faut toute une logique pour gérer la connexion des utilisateurs, leur renvoyer des informations sous forme de tonalités ou sous forme vocale, commuter les différentes fonctions, surveiller les tensions et températures…

Tobias, un radioamateur suédois (SM0SVX) a créé un logiciel de gestion de relais radioamateur : Svxlink. Il permet d’assurer le pilotage de postes radio pour en faire un relais radio interactif et vocal. Ce logiciel existe depuis quelques années et a vu son essor avec la possibilité de l’installer sur une carte Raspberry Pi, équipée d’entrées et sorties.
Une équipe de radioamateurs français (Juan F8ASB et Christian F5UII) a développé une carte d’interface pour SVXLINK.

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Leur motivation principale est de donner un coup de jeune au réseau français de relais analogiques grâce aux possibilités offertes par le Raspberry Pi couplé à la carte SVXLink. Cela concerne par exemple l’interconnexion de différents relais, la diffusion de bulletins d’information et l’interactivité avec les utilisateurs.

Ceci devrait logiquement d’augmenter la fréquentation des relais ainsi que les échanges entre OM (Old Man = radioamateur). Ceci reste complémentaire des réseaux numériques, à développer également.
Les créateurs du projet aimeraient qu’il devienne un vrai projet open-source avec des idées partagées et des collaborations élargies. La partie hardware est finalisée et elle permet maintenant d’envisager le développement du logiciel.

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La carte SVXLink

Elle fait quoi cette carte SVXLink, en fait ?

La carte permet de gérer de nombreuses fonctions : elle permet de raccorder les postes radio émetteurs et récepteurs et de les isoler galvaniquement, les potentiomètres permettent de régler les niveaux audio, un convertisseur analogique permet le relevé de tensions. Ceci facilite la mesure des niveaux de réception pour faire connaître à l’utilisateur du relais à quel niveau de signal il arrive à l’entrée du relais.

Il y a même « un chien de garde »: même si un système fonctionnant sous Linux est très stable, il est là pour assurer la sécurité en évitant tout blocage en émission du relais lors d’un éventuel plantage (risque de dextruction de l’émetteur).

Quels développements sont envisagés ?

L’équipe a une foule d’idées… D’ailleurs certaines sont déjà fonctionnelles mais pas encore publiques. En voici quelques unes :

  • une station météo locale qui fait la lecture des relevés du site
  • l’accès télécommandable (par DTMF par exemple) à d’autres relais distants (grâce au pilotage d’une voie en Intercom)
  • un écran tactile permettant d’afficher des informations de synthèse et informations détaillées du fonctionnement permettant de commander par exemple un arrêt de maintenance préalablement annoncé vocalement sur le relais.
  • des statistiques d’utilisation du relais et de ses modules (nombre de QSO via HF et Echolink)
  • une interface Web distante pour paramétrer et visualiser le statut du relais
  • la possibilité par une activation sécurisée d’un mode de fonctionnement d’urgence. Il permet d’informer les utilisateurs de l’exploitation temporaire du relais par les services de secours (balise vocale régulière d’information).

On peut se procurer cette carte SVXLink Card ?

Logo-SVXLinkCard2-300x211.gifPour permettre au plus grand nombre de se lancer dans l’aventure toutes les étapes de la mise en œuvre sont détaillée sur un site internet très complet. Et pour la partie électronique, c’est pareil, le montage est proposé comme un tutoriel, ou un roman photo, étape par étape. Le site de documentation est continuellement complété au fur et à mesure du développement. Il est actuellement traduit en anglais et prochainement en allemand. Une méthode d’installation plus facile est en cours de création et une liste de diffusion par email est active pour toutes questions.

Vous pouvez vous procurer une carte nue, les composants nécessaires, et une carte son USB avec ses câbles, en participant à une commande groupée.
Pour réserver, rendez-vous simplement sur https://shop.f5uii.net, tout y est expliqué. Ce site est également en anglais et en allemand.

Comment les aider ?

Quelques OM français et un américain sont déjà intégrés à l’équipe. L’essentiel des échanges se fait via internet bien-sûr. Dernièrement, Christian F8GHE a rejoint le groupe et s’occupe de la traduction du site de documentation en anglais. Avis aux candidats pour d’autres langues.
Mais vous pouvez également participer si vous êtes motivé(e) et compétent(e) dans un des domaines techniques comme l’électronique, la programmation en python, bash, ou en technologie internet (php, SGBDR, jquery, json, …).

Le Raspberry Pi et la radio-astonomie

Toujours dans le domaine de la radio, les radioastronomes amateurs construisent divers équipements afin de recevoir, écouter et/ou afficher des signaux provenant de sources spatiales. Certains ont fait des expériences les clés bon marché RTL-SDR (des récepteurs radio destinés à l’origine à regarder la TV sur un ordinateur).

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Avec ce projet l’auteur veut « essayer de recevoir des émissions radio du Soleil ainsi que celles de Jupiter et son satellite Io. Il souhaite construire une station radio automatique, connectée au cloud comme un matériel IoT (Internet of Things ou Internet des Objets) que n’importe quel amateur pourra dupliquer facilement, rejoignant le projet dans un effort de collaboration scientifique afin de facilement partager les spectrogrammes des émissions reçues. « 

Mario Cannistrà pense qu’il est très facile de recevoir les tempêtes provenant du Soleil, mais aussi de Jupiter et Io (un de ses satellites) qui produisent des émissions HF. Il est possible de recevoir des émissions de radio à partir de sources spatiales sur différentes fréquences et la bande HF (entre 3 et 30 MHz) aussi bien pour le Soleil que pour Jupiter. Beaucoup d’autres fréquences peuvent être surveillés (jusqu’à 1,7 GHz) avec ces dongles radio, mais il se concentrer sur la bande HF avec ce projet.

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Les émissions de Jupiter peuvent être reçues entre 18 et 24 MHz, même si l’ensemble des émissions couvre en fait une bande plus large. L’atmosphère de la Terre arrête ou fausse de diverses manières les autres émissions. La plupart des études qui ont été faites l’ont été sur 18, 20,1 ou 22,2 MHz.
Vous pouvez lire toute l’histoire de la découverte des tempêtes de radio de Jupiter et Io sur le site Radio Jove NASA. Sur le même site, vous trouverez la description d’un très bon récepteur radio dédié sur 20,1 MHz.
La fréquence d’accord n’est pas très critique puisque les tempêtes radio peuvent être reçues sur l’ensemble du spectre HF. Les émissions sont produites directement par Jupiter et par des interactions avec certains de ses satellites (Io, Europe et Ganymède). Les champs magnétiques en jeu sont si forts qu’ils sont responsables de formation d’Aurores sur l’atmosphère de Jupiter (comme illustré ci-dessous par Hubble) :

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Sur le Raspberry Mario fournit un script python nommé jpredict.py qui fournit des prédictions de tempêtes au format texte. C’est la réécriture en python d’un programme QBasic ancien trouvé sur un site web. Sur cette page figurent également de bonnes explications sur la théorie ainsi que les instructions pour construire une antenne dipôle repliée.

radio_astron_devicesCette installation permet à Mario de partager avec d’autres radio-astronomes amateurs les données recueillies.

Le résultat de ce projet :

UTC20160131062223-Jupiter-17.000M-25.000M-4000-i1s-g35-e30mVous en saurez plus en lisant l’article d’origine de Mario.

Vidéo

 

Sources

Carte relais radioamateur

Radioastronomie

 

 

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A propos François MOCQ

Électronicien d'origine, devenu informaticien, et passionné de nouvelles technologies, formateur en maintenance informatique puis en Réseau et Télécommunications. Dès son arrivée sur le marché, le potentiel offert par Raspberry Pi m’a enthousiasmé j'ai rapidement créé un blog dédié à ce nano-ordinateur (www.framboise314.fr) pour partager cette passion. .

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