Kod adı PBF-19 olan ve uzaktan takip edebileceğimiz  piko balon
uçuşumuzu tamamladık. Bu uçuşta amacımız geliştirmeye devam ettiğimiz WSPR özellikli prototip LightAPRS-W modülünü test etmekti.

4. Gün (11 Haziran 2019) : Dördüncü gününde balonumuzdan sadece sabahta bir adet WSPR sinyali alabildik. Bu sinyale göre balonumuz Ankara açıklarındaydı. Muhtemelen şu an ülkemizin üzerindeki koyu yağmur bulutları nedeniyle APRS (VHF) sinyalleri ulaşmıyor. Umarız balonumuz bu kötü havadan etkilenmez de yarın da sinyal alabiliriz.

3. Gün (10 Haziran 2019) : Üçüncü gününde balonumuz Kıbrıs’ın güneyinden tekrar Türkiye’e giriş yaptı. Önümüzdeki bir kaç gün buralarda takılacak gözüküyor 🙂 Sabahtan da 20 metre bandında Güney Afrika’ya (6800 km. uzağa) bir WSPR sinyali ulaştırmayı başardı.

2. Gün (9 Haziran 2019) : Balonumuz şu an Mısır civarında. Şu an o bölgede APRS iGate’i olmadığından sadece 20m WSPR ile konumunu alabiliyoruz. Yaklaşık konumu ve attığı WSPR sinyallerini duyan istasyonları da şu şekilde:

WSPR hakkında detaylı bilgi yazının devamında yer almakta.

Bildiğiniz gibi şu ana kadar ki uçuşlarımızda hep sadece APRS protokolünü ve 2 metre bandını (VHF) kullandık. Dolayısıyla her bir sinyalde (beacon) çok detaylı bilgi yollayabiliyorduk. 144 MHz’de çalışan 2 metre bandı çok avantajlı olmasına rağmen piko balon uçuşları için önemli bir dezavantajı vardı, o da LOS (Line of Sight) diye tabir edilen verici ile alıcının direkt biri birini görme şartıydı.

VHF sinyalleri ile HF sinyalleri arasındaki fark

Fakat dünyanın yuvarlak olması ve dünyanın her yerinde APRS sinyallerini alıp internete yollayacak alıcıların (iGate) olmaması nedeniyle balonumuzdan Orta Asya’dan ya da okyanuslardan geçerken sinyal alamıyorduk.

İşte bu sorunun çözümü için WSPR (Weak Signal Propagation Reporter) denilen ve HF bandlarında çalışan bir protokol kullanılıyor. HF bandının özelliği dalga boyunun daha yüksek olması nedeniyle radyo sinyallerinin iyonosferden yansıyarak dünyaya geri dönmesi, halbuki VHF ve UHF bandındakilerin dalga boyu daha kısa olduğu için direkt uzaya gidiyor.

Biz de bu uçuşta ilk defa 2 metre (VHF) bandındaki APRS ile birlikte 20 metre (HF) WSPR protokolünü de kullanacağız. Fakat WSPR’la gönderilen veri miktarı çok düşük olduğu için balonumuzun nokta atışı tam konumunu değil “grid square” ismi verilen bir bölgedeki yaklaşık konumunu görebileceğiz. Zaten orta asyadayken ya da okyanuslardan geçerken bize tam konumu lazım değil, hala çalıştığını ve yaklaşık konumunu bilelim bize yeter.

Not: Bu arada WSPR konusu biraz daha detaylı ve kompleks olduğu için Hakkı’nın bu yazısına bir göz atmanızı öneriyorum 🙂 https://www.hakkican.com/wspr-nedir/

LightAPRS-W sadece 9 gram

WSPR için kullandığımız kart prototip olduğu için normalden biraz daha ağır. Çok daha ince bir anten teli kullanmamazı rağmen WSPR için ilave bir de 5m+5m metrelik HF anteni olduğu için fazladan ağırlığı var. Dolayısıyla bu uçuşta 9 bin metrenin üzerine çıkmasını beklemiyoruz.

Bu arada neden HF için toplam 10 metrelik ayrıca bir anten kullandığımız merak edenler için WSPR sinyallerini 20 metre dalga boyundaki bir frekanstan yolladığımız için 5 metrelik dipol anten kullanmamız gerekiyor. Bu yüzden 5 metre ground için balona doğru, 5 metre de aşağıya anten için kullanıyoruz. APRS (VHF) sinyalleri 2 metrelik dalga boyundan yollandığından PCB’nin kendisi ground görevi görüyor bu yüzden sadece 50 cm’lik bir anten kullanıyoruz aşağıya doğru.

Yayın Yapılacak Frekanslar

Balonumuz;

Dünyanın neresinde olursa olsun 14 MHz‘den (20m) 10 mWatt çıkış gücünde WSPR,
Avrupa’da ise 144.800 MHz‘den 1 Watt çıkış gücünde APRS,
Amerika’da ise 144.390 MHz‘den 1 Watt çıkış gücünde APRS,
Çin’de ise 144.640 MHz‘den 1 Watt çıkış gücünde APRS,
ve yine bulunduğu konuma göre ilgili frekanstan 1 Watt çıkış gücünde APRS yayını yapacak.

Not 1: Bir de deneysel olarak arada bir 10 metre ve 30 metre WSPR yollayacağız. Anten aslında 20 metreye göre, bu yüzden 30 metre için SWR’ı düşük olacak ama yine de şansımızı deneyeceğiz. 10 metre için anten sorun olmayacaktır ama uzak mesafelere 10 miliwatt ile 10 metre nasıl olacak göreceğiz.

Not 2: APRS konusunda daha detaylı bilgi almak için bu yazımıza göz atabilirsiniz. Ayrıca bu balon hobisi konusunda hiç bilgi sahibi değilseniz, lütfen önce “Sık Sorulan Sorular” sayfamıza bir gözatın.

PPF-19’da Kullanılan Modüllerin ve Malzemelerin Tüm Listesi

• LightAPRS-W Prototip : Kendi geliştirdiğimiz bir tracker. APRS+WSPR özelliği olan modeli üretime hazır. Sadece farklı bazı şeyler deniyoruz. Yakında satışa sunacağız. Satışta: https://github.com/lightaprs/LightAPRS-W-1.0

• 0.25 mm. Emaye Bobin Teli : Çok hafif. Anten olarak ve solar panel bağlantılarında kullanıyoruz.

• Solar Panel (Güneş Pili) : Çok hafif ve esnek 4.8V ve 50mA’lık panellerden 1 tane kullandık. Panelin ağırlığı yaklaşık 1.5 gram. https://www.amazon.com/gp/product/B00D97SI64

• Kapasitör : 3V’luk, 3.3 Farad’lık kapasitörlerden 2 adet kullandık. (seri bağlayarak) https://lcsc.com/product-detail/Supercapacitors-Ultracapacitors_3-3F-3V_C132757.html

• 36″ Şeffaf Parti Balonu : Aliexpress’ten çok ucuza sipariş verebilirsiniz. Bu satıcı da güvenilirdir: https://www.aliexpress.com/item/24-Inch-1pcs-Clear-Foil-Balloons-Transparent-Aluminum-Balloon-Wedding-Birthday-Party-Decorations-Balon-Globos/32699218436.html

• Poşet Ağzı Kapatma/Yapıştırma Makinası: Şeffaf balonların ağzını kapatmak için şart. https://urun.gittigidiyor.com/ev-elektronigi/poset-agzi-kapama-yapistirma-makinasi-20-cm-plastik-govde-ayni-gun-ucretsiz-kargo-345675583 

• Balon için helyum :  Hidrojene göre daha pahalı ama kesinlikle çok çok daha güvenli. Kesinlike helyum ile başlayın, ayrıca parti malzemeleri satan yerlerde kolayca bulabilirsiniz. (Lütfen uzmanlaşmadan ve gerekli eğitimi almadan hidrojen kullanmayın. Hidrojen çok yanıcı bir gazdır.)

Henüz göz atmadıysanız Sık Sorulan Sorular sayfamıza bir göz atmanızı öneririz 🙂 Ayrıca bir sonraki uçuş için de hazırlıklara devam ediyoruz.

Mustafa Tan
TA2MUN