Trasmissione di immagini

Le immagini nel radioamatorismo — SSTV e procedure digitali, televisione radioamatoriale (ATV/DATV) e la ricezione delle immagini SSTV dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS).

Nel radioamatorismo è possibile trasmettere immagini fisse e in movimento — sia in formato analogico che digitale, dalle onde corte alle VHF fino ai satelliti geostazionari. La seguente panoramica presenta i sistemi attualmente in uso; l’ultimo capitolo riassume lo sviluppo storico.

SSTV — Slow Scan Television

L’SSTV (Slow Scan Television) è di gran lunga il sistema di trasmissione di immagini più diffuso nel radioamatorismo. Un’immagine fissa viene convertita riga per riga in frequenze audio e trasmessa come un segnale vocale su un canale SSB (larghezza di banda di circa 3 kHz): l’altezza del tono rappresenta la luminosità o il colore. A seconda della modalità, un’immagine dura da circa 8 a 120 secondi.

Il trasmettitore e il ricevitore devono essere impostati sulla stessa modalità di trasmissione. Sono comunemente utilizzate le modalità a colori Martin (M1/M2), Scottie (S1/S2/DX), Robot (36/72) e le modalità PD a risoluzione più elevata (PD90/120/180). La modalità Martin 1 è considerata un buon compromesso tra tempo di trasmissione e risoluzione.

Per il funzionamento è sufficiente un ricetrasmettitore SSB con computer e scheda audio (collegamento come per l’FT8) — oppure uno smartphone che registri semplicemente i suoni tramite il microfono. Tra i programmi più diffusi figurano MMSSTV (Windows), QSSTV (Linux), Black Cat SSTV (macOS/iOS) e Robot36 (Android). Frequenze di chiamata in onda corta (USB): 3’730, 7’165, 14’230 (la più nota), 21’340 e 28’680 kHz. Una guida di riferimento dettagliata e gratuita è l’SSTV Handbook di OK2MNM.

SSTV dalla Stazione Spaziale Internazionale (ISS)

Anche dalla Stazione Spaziale Internazionale ISS vengono trasmesse regolarmente immagini SSTV — nell’ambito dell’ARISS (Amateur Radio on the ISS). Le trasmissioni avvengono in occasioni speciali su 145,800 MHz in FM (±3,5 kHz di spostamento Doppler) in modalità PD120, in genere con una cadenza di 2 minuti di immagine / 2 minuti di pausa. Per la ricezione è sufficiente un semplice radio ricetrasmettitore portatile da 2 m (o un SDR) e un’app SSTV sul cellulare: basta semplicemente avvicinare l’immagine alla radio ricetrasmettitore. Le immagini ricevute possono essere caricate nella galleria ARISS; per la partecipazione viene rilasciato un diploma. Le date vengono annunciate da ARISS.

SSTV digitale (HamDRM)

Nella trasmissione digitale delle immagini non viene inviato punto per punto, bensì il file immagine stesso — con protezione dagli errori e un modem OFDM composto da numerose sottoportanti parallele (affine al Digital Radio Mondiale, da cui il nome HamDRM). In questo modo le immagini giungono a destinazione senza punti di disturbo anche in condizioni sfavorevoli e la risoluzione è liberamente selezionabile. Sono diffusi il programma per Windows EasyPal (immagini in formato JPEG2000) e, su Linux, QSSTV, che supporta anch’esso lo standard HamDRM; un sistema di trasmissione di immagini basato su testo è KG-STV. Frequenze di chiamata (USB): 3’733, 7’173, 14’233 e 21’340 kHz.

FAX e fax meteorologico

La trasmissione via fax (HF-FAX) scansiona un documento riga per riga — il più antico sistema di trasmissione di immagini via radio. Il trasmettitore attivo non riveste quasi più alcun ruolo nel radioamatorismo; è invece diffusa la ricezione di fax meteorologici (Wefax): I servizi meteorologici trasmettono su onde corte mappe meteorologiche che possono essere decodificate con lo stesso software per schede audio utilizzato per l’SSTV. Il FAX e l’SSTV condividono molte frequenze di chiamata (ad esempio 14’230 kHz) — è pertanto opportuno annunciare il modo di trasmissione e lo standard prima di effettuare una trasmissione.

ATV e DATV — Televisione del radioamatorismo

Per le immagini in movimento esiste la televisione di radioamatorismo. L’ATV analogico trasmette video in diretta con audio, esclusivamente al di sopra dei 430 MHz — la larghezza di banda necessaria per un’immagine televisiva non trova spazio sulle onde corte. Viene utilizzata, ad esempio, per Rundspruch, conferenze e riunioni; la portata terrestre è di alcune decine di chilometri e dipende fortemente dalle condizioni di propagazione.

Nel caso del DATV (ATV digitale), l’immagine e il suono vengono digitalizzati prima della trasmissione e trasmessi come nella televisione satellitare (DVB-S/S2): il segnale risulta più snello e resistente alle interferenze. La DATV riveste grande importanza tramite il satellite geostazionario per il radioamatorismo QO-100 (Es’hail-2): il suo transponder a banda larga consente collegamenti DATV dal Brasile alla Thailandia 24 ore su 24. Su questa piattaforma si possono inoltre ricevere regolarmente immagini SSTV digitali (EasyPal, KG-STV).

Storia

La trasmissione di immagini è antica quasi quanto la telegrafia: già nel 1843 Alexander Bain propose un «telegrafo a copia»; negli anni ’20, RCA, Siemens e Rudolf Hell svilupparono la telegrafia visiva (FAX). L’SSTV nacque alla fine degli anni ’50 negli Stati Uniti; i primi esperimenti in Germania ebbero inizio nel 1972, inizialmente con tubi a fosforescenza provenienti da scorte di radar. Il radioamatore tedesco Volker Wraase (DL2RZ) sostituì l’iniziale sistema a sequenza di immagini a colori con uno a sequenza di righe — la base dello standard odierno. I britannici Eddie «Scottie» Murphy (GM3SBC) e Martin Emmerson (G3OQD) resero la trasmissione più resistente alle interferenze grazie alle modalità che ancora oggi prendono il loro nome. Sulla storia della telegrafia a immagini: technikum29.

Immagine di copertina: Thomas Pesquet presso la stazione radioamatoriale ARISS della Stazione Spaziale Internazionale (ISS). Foto: NASA (di pubblico dominio).