【火腿专题】南极科考人员是如何与外界通讯的？IT和电子工程师Marcus​告诉你

南极站的科考人员是如何与外界通讯的？IT和电子工程师Marcus告诉你

许多读者可能想知道我们如何与外界交流。当然，这里没有电话线，没有互联网的DSL连接，也没有手机网络。此外，这里接收不到广播和电视，既没有地面电视，也没有卫星电视。

Marcus Heger在技术维护期间在3.7m抛物面反射镜后面的天线防护罩中进行维修。照片：Jens-Peter Biethan

卫星通讯

我们使用专用的卫星与外界保持联系。天线罩中3.7米的抛物面反射镜发出的信号在赤道上方35786公里处到达对地静止轨道上的SES-4卫星（全球C波段波束）。它从那里通过AWI屋顶上的3.8米抛物面天线发射到不来梅港。总带宽为2 Mbit / s（为Neumayer Station III保留1 M bit/s，为研究破冰船Polarstern保留1 M bit/s）。该专用卫星线路在2015年11月以384 k bit/s的速度取代了旧的Intel sat专用线路。

我们将这条专用线路用于电话和传真，以及科学数据的传输，远程医疗，网络摄像头和互联网。数据包的运行时间约为650毫秒至1000毫秒以上，这种延迟意味着您可以通过电话进行通话。每年线路会出现两次与自然相关的故障：所谓的日间停电发生在昼夜相等的时间，即白天的时间与夜晚一样长，大约一周。在这段时间内，信号在中午中断约15分钟。然后，太阳实际上位于卫星的后面，因此照进了我们的天线，因此地面上的天线仅接收太阳的噪声，而不再接收来自卫星的有用信号。

为了提高可靠性，该站上还有三个永久安装的备用卫星系统，用于传输数据，传真和电话：两个铱星系统，便携式铱电话也可用于野外探险。

AWI的科学家和技术人员测试了铱星手机。照片：Marcus Heger

Neumayer Station III周围的天文台通过光纤和WLAN（无线局域网链接路线）连接到该站。

气象卫星接收系统

还有一个用于接收气象卫星图像的设备。本地接收的生活图像保存在这里，供我们的气象学家用于天气预报，并上传到互联网上供其他用户使用。

超短波甚高频（海事电台）

对于本地通信，我们将VHF（甚高频）无线电设备（2m海上频段）用作手持无线电设备或车辆和台站中的固定移动设备。这些设备还可以与附近的研究破冰船Polarstern等船舶通信。FM范围内的无线电波会以凹凸的形式光学传播，因此您可以在地球曲率或障碍物挡住之前，尽可能远地观察天线。

AIS接收系统

我们还安装了AIS（自动识别系统）接收器，以接收FM范围内船舶的位置数据。

气球加注厅屋顶上的气象卫星接收天线和FM天线的天线罩。照片：Marcus Heger

短波KW

为了与其他南极台站进行区域通信，我们使用了短波电台（波长为48m，36m，24m，18m的HF频段）。这意味着您可以免费且无延迟地与其他电台，轮船或飞机通话。KW天线桅杆距离电台250米，以避免干扰和干扰。来自海事电台的宽带偶极子天线。

KW范围内的无线电波以两种方式传播：以光学方式近地传播，并通过电离层上的反射以空间波传播。因此，可以在全球范围内进行广泛的通联。当大雪飘落时，空气中的雪晶会带静电。这听起来与广播中的雷阵雨相似。短波波段的传播条件还取决于季节，太阳活动，例如黑子和地球磁场。

短波天线桅杆的维护工作。照片：史蒂文·弗兰克（Steven Franke）

航空无线电通讯

在夏季，还有航空电台：VHF（2m航空频段），用于与我们的滑雪道上的着陆和起飞飞机通信，例如，传输当前着陆天气和气压（用于设置气压高度计） 给飞行员。例如，如果飞机不在FM范围内，则他们使用短波报告其位置，高度和飞行方向。

业余电台：DP0GVN

业余无线电是一门专业，它是一种非商业的技术科学无线电服务，在世界范围内为实验和技术科学研究、进修和国际通联服务。AWI允许业余无线电执照持有员工在业余时间进行业余无线电操作。自从第二次冬眠（1982年在Georg von Neumayer站进行冬眠）以来，冬眠者一直在使用从Neumayer站I，II和III发出带有呼号DP0GVN的业余无线电频段。

这取决于站上各个业余无线电人员的兴趣和偏爱，具体做法是：通过业余无线电卫星（例如OSCAR 10-携带业余无线电轨道卫星）进行连接，并与空间实验室中的D1任务进行讨论Challenger（1985）与月球-地球无线电连接，作为反射器，直至单边带无线电话，莫尔斯电报或计算机辅助数字操作模式下的短波无线电操作为止。

Marcus，DL1MH在电台室。照片：Marcus Heger

在这里，我只能报告2016年第36个冬季期间的业余时间活动：一方面，我有一个SDR（软件定义的无线电）作为短波接收器。在Arch-Linux下使用WSJTX，来自世界各地的无线电爱好者的数据包被接收，解码并通过Internet传输到WSPR（弱信号传播报告器）数据库。然后，例如大学将这些数据用于研究短波波段的传播条件。

我还与短波波段的业余无线电大学电台和青年团体进行了通联，并回答了许多有关在南极生活和工作的问题。我还试图使全世界的许多业余无线电爱好者能够通过呼号DP0GVN进行话音通联，因为与南极的连接非常特殊。全世界大约有200万业余无线电爱好者，但在南极只有少数。

同时，我尝试使用APRS（自动数据包报告系统）传输位置和天气数据。

亮点是在距离德国北部（约13800公里）的20m业余无线电频段上的语音无线电连接，双向功率仅为30瓦。

马库斯·黑格（Marcus Heger），DL1MH

IT和电子工程师（无线电操作员）

36.越冬的诺伊迈尔站III

source: https://blogs.helmholtz.de