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LABELLE Florent

Meteor scatter, effet doppler

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LABELLE Florent

Bonjour,

J'ai réalisé une station autonome d'observation des météores.

Mon problème est que je ne comprend pas comment calculer l'effet doppler.

Je n'ai pas trouvé d'aide sur les forums d'astronomie, je tente ma chance avec vous.

Vous trouverez des échos sur ma base de données en ligne : Meteor scatter databases

Pour le projet j'ai monté une page sur : Free sky

 

Je suis programmeur et les maths ne sont pas trop mon fort.

Je pense qu'il est possible d'extraire la vitesse du météore d'un écho, qu'en pensez vous?

image.png.cf6ade2380479bf374dcb242489a35b3.png

Florent

  • Message intéressant 1

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F5OWL

Bonjour,

Félicitation pour votre manip et l'article consacré.

Par cette méthode vous n'aurez accès qu'à la vitesse radiale du météore.

C'est à dire la composante du vecteur vitesse dans la direction d’observation  (vers votre antenne).

Il suffit de mesurer le décalage entre la fréquence émise (143,5MHz) et la fréquence reçue.

C'est facile pour les forts décalages, c'est plus difficile pour les vitesses faibles qui sont proches de la raie centrale.

Vous pour aussi tenter de modifier la direction de votre antenne pour annuler ou atténuer le signal direct.

Ensuite on applique la formule de l'effet Doppler ( voir par exemple ici : https://fr.wikipedia.org/wiki/Effet_Doppler

(source mobile, récepteur fixe)) pour en déduire la vitesse radiale de l'objet qui à émit de le signal.

S'il n'y a pas d'inversion de fréquence (du fait d'un mélangeur par exemple), vous devez obtenir des fréquences plus élevées que 143,5 pour des objets en rapprochement

et plus faibles pour les objets en éloignement.

Estimer la vitesse (radiale) à partir des spectrogrammes est donc relativement aisé, par contre automatiser le procédé est nettement plus complexe.

Il faut distinguer les météores des différents autres signaux (avions, parasites,...).

Une manip très démonstratives en tout cas.

Phillippe

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F1CLC

S'il n'y a pas d'inversion de fréquence (du fait d'un mélangeur par exemple), vous devez obtenir des fréquences plus élevées que 143,5 pour des objets en rapprochement

et plus faibles pour les objets en éloignement.

 

Absolument.

Exemple avec un passage de l'ISS. On commence à 145,803 ( pour 145,800 ) et on termine à 145,797 environ 6 minutes plus tard.

 

Screen shot 2018-12-14 at 1.59.43 PM.png

Screen shot 2018-12-14 at 2.05.44 PM.png

 

Mais ensuite, comment connaître d'avance la vitesse de rotation d'un BELA ? ( bidule en l'air ) :blink:

Edited by F1CLC

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F5OWL

Re-Bonjour,

En fait j'ai peut être répondu un peu vite ce matin.

Il n'y a de Doppler au passage du météore comme dans le cas d'un avion ou d'un satellite.

Si on fait le calcul pour une vitesse de 30km/s ça donnerait un décalage énorme.

Le signal n'est pas réfléchi sur un mobile mais apparaît du fait de l'ionisation provoqué par le passage du météore.

Donc il apparaît quasiment sur la même fréquence que celle de l'émetteur.

La  zone ionisée peut se déplacer mais assez lentement et on peut donc avoir une légère variation de la fréquence pendant

la durée de l'écho mais qui n'est pas directement liée à la vitesse du météore.

La vitesse relative agit par contre sur la densité d'ionisation et donc sur la force du signal reçu.

Je pense que pour avoir la meilleure détection il vaut mieux se placer dans une configuration où le signal

n'est pas reçu directement (ou le plus faiblement possible). Dans ce cas l'apparition du signal ou l'augmentation d'intensité

à la même fréquence permet la détection du météore.

Philippe

   

 

Edited by F5OWL

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LABELLE Florent

Merci de vos réponses.

Je n'ai pas conclu la même chose que vous et je suis content de trouver quelqu’un qui contredit mon raisonnement car je n'ai pas eu de critique pour l'instant.

Voici mon résonnement concernant la trace d'un écho:

Pour moi un écho laisse une grande ligne telle que:

image.png.353912d9b8b3148a5f453b4986e32e31.png

Une ligne de mon image correspond a 0.5s de capture.

Lors de cette demi seconde le météore renvoi les ondes du radar avec un décalage doppler lié a sa vitesse radiale.

Sa vitesse étant extrême, sa vitesse radiale doit varié très rapidement pendant cette demi seconde donc il faudrait calculer le décalage en prenant en compte que la vitesse varie et que mon récepteur va additionner ces décalages sur ma ligne de pixels.

J'en ai donc conclu que la ligne horizontale était le décalage de toutes les vitesses sur 0.5s.

 

Qu'en pensez vous?

 

 

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F5CMQ
Il y a 23 heures, F5OWL a dit :

Quote

Il suffit de mesurer le décalage entre la fréquence émise (143,5MHz) et la fréquence reçue.

Unquote

Afin d'éviter toute confusion dans le calcul effectué, la fréquence exacte d'émission du Radar GRAVES est de 143.050 MHz

 

  • Merci ! 1

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F5CMQ
Il y a 9 heures, F1JRD a dit :

Bonsoir,

Le doppler le plus important se produit sur le "head echo" mais est généralement très court, le "trail echo" a un doppler beaucoup plus faible

Voici une très bonne lecture sur le sujet,

https://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1804/1804.05203.pdf

et

https://www.britastro.org/radio/projects/Detection_of_meteors_by_RADAR.pdf

73, Lionel

On peut citer également, peut-être plus accessible, http://www.retram.org/public/Analyse_Trajectoire_Meteore_revC.pdf

Pas mal d'amateurs - dont quelques OMs - ont déjà creusé le sujet, les bases de tout ceci sont approximativement posées mais il reste beaucoup à expérimenter.

Pour information il existe plusieurs groupes Facebook dédiés à ce sujet comme :

https://www.facebook.com/groups/2035378536676172/ (langue française)
https://www.facebook.com/groups/1885781291708894/ (GRAVES Italia)

Il existe également un groupe de discussion en langue anglaise animé par F5VLB mais comme je n'y ai plus accès il m'est impossible de diffuser le lien.

Un aspect très positif de ce hobby est qu'il permet de réutiliser partiellement ou totalement une station radioamateur VHF plus ou moins délaissée : aériens, récepteur ou transceiver, ordinateur...

Dans la capture ci-dessous (7/12/2018) on visualise nettement le "head echo" qui présente un effet Doppler positif marqué (la partie verticale plus ou moins oblique sur la gauche) et le "trail echo", la traînée diffuse qui est généralement peu éloignée de la fréquence centrale et dont la largeur et la longueur donnent une idée de l'intensité du signal réfléchi par la traînée ionisée du météore. Le récepteur utilisé est un antique FT-736 ressorti d'une étagère, l'antenne une simple colinéaire pas forcément très dégagée (l'angle vertical étant important), le logiciel gratuit Spectrum Lab permettant de détecter et d'enregistrer les captures de manière automatisée.  

73 et bon essais
 

rundll32_2018-12-08_10-10-39.png

  • Message intéressant 2

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