Origine,Académie de Dijon, BTS Electronique 2001-2002 : version avril 2002 @ Droit de reproduction et d'utilisation

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Exemple: le site du Lycée

APPLICATION RELATIVES AUX IMAGES SATELLITALES:  METEOSAT

Support de l'épreuve professionnelle en 1997, académie de Bordeaux.

Evaluation BTS Electronique session 2002, Académie de DijonENONCE

OBJECTIFS:

L’étudiant devra être capable de:

- appréhender le système de réception satellite d’images météorologiques dans sa globalité.
- mettre en oeuvre les objets techniques permettant cette réception ; à savoir les antennes de réception, le démodulateur, l’interface de numérisation et le programme associé, installé sur PC.

PREREQUIS:

- présentation fonctionnelle du système technique (notamment le diagramme sagittal).

MATERIEL UTILISE:

- antenne parabolique munie de sa tête de réception, ainsi que du convertisseur de fréquence associé.
- antenne en double V permettant la réception des satellites défilant, munie d’un préamplificateur.
- un démodulateur à double changement de fréquence LX1375.
- une interface de traitement numérique du signal LX 1148 ou une carte son sur PC
- un PC sur lequel est installé le logiciel JVFAX7.0. ou WXsat ou WAVsat.

DOCUMENTATION:

- le CD-ROM réalisé par le lycée Pape Clément.
- l’accès à Internet pour le site concernant les satellites NOAA (position à l’instant t)
- le fascicule constructeurs fournis avec le matériel, concernant :

* Récepteur satellites METEOSAT et POLAIRES

TRAVAIL A FOURNIR:

- compléter au fur et à mesure du TP le document réponse fourni ci-après.

Insérez le CD-ROM fourni dans le lecteur adéquat, ( ou bien cliquez sur le lien "METEOSAT" de votre réseau informatique ) et si le programme ne démarre pas automatiquement, double cliquez sur l’icône :

La page suivante apparaît :

version 8.88                                                                   Proposer un site

suite: METEOSAT

 Vos contacts au lycée

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Ce CD ROM est le fruit d'un projet Pédagogique, Scientifique et Technique.

   L'élaboration et l'utilisation se font avec des élèves de Seconde et Première et STS du Lycée Pape Clément sur les disciplines de S.V.T (sciences de la vie et de la terre) , Histoire et Géograhie, Sciences Physiques, Informatique et S.T.I. Electronique.

    Il est directement utilisable sur le réseau d'ordinateurs PC de la salle informatique du lycée, en liaison avec le réseau INTERNET.

    (URL) Une version sur le WEB est utilisable dès septembre 1999.

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Réception

Ecran 800 * 600 mini conseillé

d' Images 

Archives SST

Satellitales

Archives - METEOSAT (URL)
Images satellites météo (URL)

 Cliquez ici pour la Suite         Les pages à découvrir tout de suite

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............................................................

Vous devez alors parvenir à la page suivante :

METEOSAT

 

@

Voici quelques pages que nous vous proposons de parcourir
afin de découvrir le contenu de ce CD-Rom

Les SITES INTERNET relatifs à la météorologie et aux satellites:      Naviguez sur Internet  

Tous sur la météorologie
Exemples de sites Internet

Animation, Température de surface des Océans sur un An.

Sea Surface Temperature
Aller voir les ARCHIVES: SST

Heure GMT ou UTC

Météosat

LES SATELLITES METEOROLOGIQUES

Présentation du Système Technique
-
Présentation du projet Educatif

Les images de Météosat
-
Thermométrie

L'electronique
NEW

Tp 1ère STi

Lisez-moi pour démarrer

@ Droit de reproduction et d'utilisation

C’est cette page que nous allons exploiter principalement. Lorsque vous aurez terminé de compléter un des tableaux du document réponse qui suit, c’est sur cette page qu’il faudra revenir. Au cas où certains s’égareraient dans le labyrinthe que peut constituer ce CD ROM.

DOCUMENT REPONSE :

Tableau n°1 : Repère horaire universel

Cliquez sur Heure GMT ou UTC et compléter le tableau suivant :

Question

Réponse

Donner la signification de l’abréviation UTC

 

Donner 2 équations mathématiques (une pour l’hiver, l’autre pour l’été), permettant de calculer l’heure UTC à partir de l’heure légale en France.

 

Tableau n°2 : Les différents secteurs et domaines de visualisation des images de Météosat

Revenez à la page principale et cliquez sur Météosat. Complétez alors le tableau suivant :

Question

Réponse

D’où proviennent réellement les images reçues sur le CANAL 1 de notre station de réception.

 

Quels sont les 3 domaines de visualisation des images. Notez également le code alphabétique qui les repère.

 

Sur cette page, en combien de secteur le globe terrestre est-il découpé.

 

Pour chaque domaine vu ci-dessus, déterminez ce que l’on cherche concrètement à visualiser.

 

 

 

A partir de ce qui vient d’être vu, donnez la correspondance n° de secteurà partie visualisée du globe terrestre.

(donnez par exemple le nom du principal pays visualisé sur chaque secteur)

 

On peut alors visualiser l’animation principale en cliquant sur la zone texte comme ci-dessous

METEOSAT 

aller vers animation principale

Lycée Pape Clément PESSAC @

 

Tableau n°3 : Liste des différents satellites avec lesquels nous travaillons

Revenez non pas à la page principale, mais à la page précédente concernant météosat et cliquez sur :

Orbite Géostationaire

Complétez alors le tableau suivant :

Question

Réponse

Notez le nom des satellites géostationnaires.

 

 

Notez le nom des satellites défilant.

 

 

 

 

 

 

 

 

Tableau n°4 : Ce que l’on est à même de visualiser sur le canal 2.

Revenir à la page précédente, et cliquez sur Voir le CANAL 2 de retransmission.

Complétez alors le tableau suivant :

Question

Réponse

Sur ce CANAL 2, de quels satellites proviennent les images que nous pouvons capter. (on peut s’aider en allant rechercher des informations avec les " Aller vers  ")

 

Pour chacun d’eux, déterminez globalement la zone terrestre que l’on peut alors observer.

 

Tableau n°5 : Exploitation du document déterminant les horaires de transmission.

Revenir à la page précédente, et cliquez sur Voir les horaires de transmission ( *.pdf)

Complétez alors le tableau suivant :

Question

Réponse

Notez les 2 fréquences de réception du canal 1 & 2.

 

A quelles heures UTC, et sur quel canal, peut-on observer la France en infrarouge, en visible, et en vapeur d’eau.

 

Sur quel canal, à quelle(s) heure(s), et provenance de quel(s) satellite(s), peut-on observer le globe terrestre complet en Visible.

 

Sur le Canal 1, quand reçoit-on des images de test (type mire)

 

Tableau n°6 : Les satellites défilant NOAA.

Revenir à la page principale, et cliquez sur LES SATELLITES METEOROLOGIQUES

Cliquez sur :  


NOAA 

Complétez alors le tableau suivant :

Question

Réponse

Quelle est son altitude

 

Quelle est sa périodicité

   

Quelle est sa résolution

 

Quelle est sa largeur d’observation

 

Pourquoi ces satellites sont-ils appelés héliosynchrones.

 

Noter l’adresse Internet du site qui lui est dédié.

 

Si vous disposez d’une connexion Internet alors :

Aller alors à l’adresse de ce site, et observer la trajectoire du (des) satellite(s) en temps réel.

(Sinon, demandez les réponses à votre professeur)

Question

Réponse

Combien y-a-t-il en réalité de satellite NOAA en activité. (notez leur nom)

 

Justifiez l’appellation passages ascendant et descendant.

 

Revenir alors à la page concernant les satellites météorologiques.

Tableau n°7 : Généralités sur le satellite Météosat-7.

Cliquez sur :  

Imprimez la page obtenue.

Complétez alors le tableau suivant :

Question

Réponse

Donnez le nom du propriétaire et opérateur de ces satellites Météosat.

 

Quelle est la position exacte de Météosat 7

 

Quelle est la position de Météosat 5

 

Par rapport à quel repère ces positions sont-elles données. On tracera ce repère sur la photo de gauche que l’on vient d’imprimer.

 

Quel est le rôle du radiomètre

 

Une image Infrarouge est constituée de combien de lignes ; chaque ligne de combien de pixels.

 

Une image Visible est constituée de combien de lignes ; chaque ligne de combien de pixels.

 

La résolution au sol est en Infrarouge de :

 

La résolution au sol est en Visible de :

 

Radiative : qui concerne les radiations.
C omme par exemple les ondes électromagnétiques (OEM) qui ont une longueur d’onde l =C.T

Cliquez alors sur : EUMETSAT.

Question

Réponse

Combien de satellite METEOSAT existe.

 

Quelle est la date limite de validité du dispositif actuel.

 

Tous les combien les images sont-elles transmises au sol.

 

Recevons-nous, nous, ces images.

 

Où se situe le principal centre de réception et d’exploitation.

 

Cliquez alors sur : Aller à Historique et organisation d'EUMETSAT

Question

Réponse

Combien y-a-t-il d’états membre de EUMETSAT.

 

Citez les.

 

 

 

 

Tableau n°8 : L’historique de Météosat.

Cliquez alors en fin de page sur : Le satellite Meteosat

Imprimez alors la photo du satellite METEOSAT 7.

Imprimer le champ d’observation du satellite.

Question

Réponse

A quelle altitude se trouve METEOSAT-7

 

Pourquoi ce satellite est-il géostationnaire.

 

Imprimer la grille de diffusion de Météosat (fichier au format .pdf)

Surlignez dessus les informations vues précédemment.

Revenir à EUMETSAT, paragraphe " La communauté des utilisateurs "

Question

Réponse

Qui émet les images que nous recevons nous au lycée ?

 

Dans l’historique, quand, où, et comment a été lancé Météosat 1.

 

Même question pour Météosat 2.

 

Quelle est la position géographique de ce satellite.

 

Dans l’historique, quand, où, et comment a été lancé Météosat 3.

 

Même question pour Météosat 4.

 

Même question pour Météosat 5.

 

Même question pour Météosat 6.

 

Quand a été lancé Météosat-7.

 

Revenir alors à la page principale.

Cliquez sur Les images de Météosat

Vous devez arriver ici :

METEOSAT

aller vers animation principale

Lycée Pape Clément PESSAC @


Comment interpréter une image Météosat ?

Comment reconnaître les nuages sur les images satellites?

Complément sur la transmission d'une image au format APT

Le Spectre du Radiomètre du satellite Météosat


Image GMS Visible le 
4 mai 1999 à 18h32

Principe de transmission des images

C’est cette nouvelle page que nous allons à présent exploiter.

Cliquez sur Comment interpréter une image Météosat ?

Imprimez cette nouvelle page, et vérifiez que les réponses que vous avez données précédemment sont correctes.

Revenir à la page précédente et cliquez sur Comment reconnaître les nuages sur les images satellites?

Tableau n°9 : Les informations visualisées par les différents types d’images.

Question

Réponse

En Visible, quelle est la plage de longueur d’onde réellement observée.

 

Que mesure effectivement le radiomètre.

 

Que sera-t-on alors en mesure d’observer sur de telles images.

 

En Infrarouge, quelle est la plage de longueur d’onde réellement observée.

 

Que mesure effectivement le radiomètre.

 

Que sera-t-on alors en mesure d’observer sur de telles images.

 

En Vapeur d’Eau, quelle est la plage de longueur d’onde réellement observée.

 

Que sera-t-on alors en mesure d’observer sur de telles images.

 

Il est possible d’aller plus loin, et de compléter ses réponses en cliquant sur Interpréter

Revenir à notre page de travail, et cliquez sur Le Spectre du Radiomètre du satellite Météosat

Imprimez la page obtenue.

Repérez sur ce spectre, les informations que vous venez de recueillir dans le tableau.

Revenir à la page sur laquelle nous sommes en train de travailler, et cliquez sur

Complément sur la transmission d'une image au format APT

Tableau n°10 : Etude de la chaîne de traitement de l’image.

Partie 1: Signal issu du satellite. 

Question

Réponse

Combien y-a-il de radiomètre dans le satellite.

 

En 25’, combien le satellite prend-il donc d’images.

 

A quel vitesse tourne le satellite sur lui-même

 

En déduire le nombre de ligne par image.

 

Sachant le nombre de ligne par image dans les 3 modes de visualisation Infrarouge, Visible et Vapeur d’Eau (voir questions précédentes), combien d’images obtient-on concrètement en 25 ‘ par mode de visualisation.

 

Sachant que 5’ sont nécessaires à la remontée des miroirs, combien a-t-on globalement d’images en 30’.

 

Combien d’image est-on en mesure de disposer au maximum par jour.

 

Combien peut-on avoir au maximum d’image par jour et par mode de visualisation.

 

Sachant qu’une image nous est transmise toute les 4 ‘, combien d’images peut-on recevoir par jour.

 

A partir de la grille de diffusion imprimée lors des questions précédentes, justifiez la différence.

 

Partie 2 : Signal en sortie du récepteur.

Question

Réponse

Quelle est la fréquence du signal (porteuse), en entrée du récepteur. On notera ici que d’autres fréquences sont possibles (canal 1&2)

 

Est-ce la fréquence du signal émis par le satellite, ou bien un traitement a-t-il déjà eu lieu avant.

 

Quel type de modulation est utilisé ici.

 

Quelle la fréquence du signal de sortie.

 

Quel est le type de modulation.

 

Que vaut l’indice de modulation.

 

Représentez ici le spectre du signal de sortie, en fonction des informations qui vous sont données. ( on notera avec soin les différentes fréquences)

 

 

 

 

 

Quelle information est contenue dans l’amplitude des raies ? Les niveaux de gris de l’image

 

Partie 3 : Format de l’image.

Imprimez le dessin représentatif du format d’une image.

Question

Réponse

Combien aura-t-on de périodes du signal 300 Hz.

 

Comment est composé le signal de phasage.

 

A priori, combien de temps dure la transmission d’un pixel de l’image.

 

Combien aura-t-on de périodes du signal 450 Hz.

 

Quelles caractéristiques aura le signal noir pur. (fréquence, amplitude)

 

Justifiez par calcul la durée de réception d’une image.

 

Est-on à même de recevoir une image toutes les 4’.

 

Cliquez alors sur Généralités sur la réception , et faite le lien avec le matériel disponible dans la salle.

Revenir à la page de travail et cliquez sur  Principe de transmission des images.

Pour les chapitres 1 & 2, retrouvez les informations que nous avons déjà vues.

Pour le chapitre 3, complétez le tableau suivant.

Tableau n°11 : Définition de l’image telle qu’elle est transmise par le satellite vers la station de Darmstadt.

 

Question

Réponse

Sur combien de bits sont codées les luminances des images brutes.

 

Qui reçoit et traite ces images brutes.

 

Toute image du Canal 2 est-elle accessible.

 

Notez les 3 formats possibles.

 

Pour chaque format, notez le nombre, et la désignation des sous-formats.

 

Qu’est-ce qu’une vue CTH

 

Qu’est qu’une image TEST

 

Qu’est-ce que " l’image " ADMN

 

L’exploitation de ce CD-ROM est à présent terminée, pour ce qui est de la présentation du système technique. Vous noterez qu’il reste encore beaucoup d’informations disponibles sur ce CD, et qu’il reste à votre disposition pour compléter votre culture générale sur le sujet, si vous en éprouvez le besoin. Certaines pages, comme par exemple fusée et orbite donnent beaucoup d’informations sur le lancement des satellites.

Et plus si affinité...........................................

 


Travaux pratiques : validés avec étudiants de BTS Electronique

Cette seconde partie du TP, consiste, à partir des informations recueillies dans la première partie, à mettre en oeuvre les objets techniques. Vous avez pour cela à votre disposition le matériel déjà présenté précédemment ; à savoir :

  1. Positionnement de la parabole.
  2. Dans ce paragraphe, nous allons définir les paramètres permettant d’orienter correctement la parabole. Si la votre est fixée, alors vous validerez ainsi son positionnement, sinon, alors vous serez à même de la positionner vous-même.

    A partir des informations de la première partie, déterminez l’angle d’azimut suivant lequel la parabole doit être orientée afin de capter le satellite Météosat 7.

    ………………………….............................................................................………………………

    Sachant qu’il s’agit d’un satellite géostationnaire se trouvant donc à environ 36000 km de la terre, donnez l’angle d’élévation de la parabole. (angle approché que l’on considèrera valable sur toute la France.)

    ………………………….............................................................................……………………………….

    On représentera alors par 2 dessins simples, les 2 angles que nous venons de voir, puis, si nécessaire, on positionnera la parabole. (une simple boussole peut suffire)



  3. Réglage du démodulateur.
  4. La parabole étant correctement positionnée, et le câblage du démodulateur étant réalisé, mettre se dernier sous tension.

    A l’aide des boutons poussoirs en façade, sélectionnez le canal 1.

    Notez ici la valeur de la fréquence affichée :

    .............................................................................

    Cette valeur vous semble-t-elle correcte ? Comparez avec la valeur trouvée dans la partie 1.

    .............................................................................

    Tournez quelques peu le potentiomètre se trouvant à droite, et " écoutez " le satellite émettre. ( on coupera le son au bout d’un certain temps, afin de ne pas perturbez le voisinage….)

    Quand le satellite émet une image, que se passe-t-il au niveau des Leds de la face avant ?

    .............................................................................

    Justifiez le nom de cette Led, en vous reportant au tableau n°10.

    .............................................................................

    Chronométrez le temps pendant lequel cette Led est allumée, et justifiez le.

    .............................................................................

     

  5. Mise en oeuvre de l’interface numérique.
  6. Mettez sous tension l’interface numérique, et en appuyant sur le bouton poussoir plusieurs fois, validez l’affichage des Leds sur la position AM.

    A quoi se réglage correspond-il ? (on pourra s ‘aider du fascicule donné en fin de TP sur l’interface numérique LX1148)

    ...............................................................................

    Réglez alors le niveau de réception à l’aide du potentiomètre, afin que le niveau affiché par le vue mètre soit assez élevé, sans toute fois être en saturation (la Led Over ne doit pas être constamment allumée)

     

  7. Utilisation du logiciel WXsat .

    On peut faire la même démarche avec une carte son sur le PC ET un autre LOGICIEL différent de WXSAT2.59 tel quel WavSat
    De même, on peut utiliser le logiciel WXTRACK pour le suivi des trajectoire des satellite en temps réel

On peut alors à présent lancer l’exécution du logiciel JVFAX7.0 .(ou WXsat)

L’utilisation de celui-ci n’est pas très complexe (sous DOS !), mais il est toujours plus rapide de prendre en main un logiciel suite à une démonstration. Aussi, à ce stade du TP., on demandera au professeur d’expliciter les quelques fonctionnalités du logiciel.( par contre le logiciel WXsat, fonctionnant sous windows, est très simple de mise en oeuvre )

On pourra demander à voir entre autre comment se fait le réglage de l’heure UTC (on n’oubliera pas de vérifier que l’horloge interne du PC est bien à l’heure.), quel nom porte le fichier dans lequel on peut mémoriser une image, quels satellites et quels canaux on peut recevoir,

La démonstration ayant eu lieu, paramétrez votre logiciel afin de recevoir les images du Canal 1 de Météosat 7.

Imprimez alors l’image reçue.

Justifiez sur celle-ci, toutes les informations qui s’y trouvent.

Que visualisez-vous sur cette image ? (voir tableau n°2 et 9)

( à rédiger sur le document imprimé)

Si le temps (pas météorologique mais horaire) le permet, et s’il y a des émissions à l’heure où vous travaillez :

...............................................................................

( à rédiger sur le document imprimé) .............................................................................

 

 

 

 

 

FIN Retour en haut de page

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