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文章代表作者个人观点,少数派仅对标题和排版略作修改。
无论是在无人旷野之中的夜晚,还是城市中被灯光抢去光亮的夜空,你有没有想过去接收那些来自星空的信息?
光年以外的宇宙之音对我们来说可能过于遥远,毕竟连 CRT 电视雪花里那一点点大爆炸的余晖,都早已经被更先进的技术所替代。但人工卫星的信号却在无时无刻地穿过天空、穿过我们的身体,回荡在这地球之上。
在上一篇文章中,我讲述了如何使用手台进行中继台通信。没想到在少数派有很多派友对无线电通信感兴趣,所以今天整理一篇使用手台接收卫星 SSTV 信号的文章。
HAM 之间有一种非正规的叫法叫做「打卫星」。
严格来说,「打卫星」就是使用无线电电台获取卫星发来的信号,或者通过卫星进行无线电通信。所以「打卫星」的玩法有很多种,有进行卫星通联的,有接收 SSTV 信号的,还有一些学校会与国际空间站合作,开展学生与宇航员通联的教学活动。
之前有介绍过 UV 段通联,但是受限于频率、传播环境和地形条件,UV 段在城市中通常直连约 3–10 公里已经算是比较常见的范围。也就是说它最大的问题是「腿短」:
| 类型 | 频率范围 |
|---|---|
| VHF | 144–146 MHz |
| UHF | 430–440 MHz |
卫星通信则把这条路换到了天上,我们可以使用 UV 段设备接收卫星信号,在条件合适的情况下,通过卫星覆盖区域实现远距离通联。
本文主要介绍的是接收信号。如果想发射信息、进行真正的卫星通联,之后的文章可能会再介绍。不过在那之前,我们最好先有良好的通联经验、灵敏的听力、能力压群雄的大嗓门以及能熟练报菜名的贯口技能。
SSTV,全称 Slow Scan Television,中文一般翻译为「慢扫描电视」。
这个名字听起来像电视,但我感觉更像「无线电传真」。它不是传输连续视频,而是把一张静态图像转换成声音信号,再通过无线电传播出去。接收方把这段声音录下来,再通过软件还原成图片。
SSTV 的概念通常被认为是由美国业余无线电爱好者,在上个世纪五十到六十年代提出。早期的系统使用静电显示器和摄像管,目标是在大约 3kHz 的电话语音带宽里传输黑白静态图像,尽管当时图像分辨率不高,大约 120 行、每行约 120 像素,但在当时已经算是「黑科技」了。
因为 SSTV 使用声音格式进行传播,所以在接收的过程中,你可能会听到一连串奇怪的声音。经常开高达的朋友应该对这个声音比较熟悉。请看视频:
此外,很多人也会自然地提到「NASA 的 ISS SSTV 活动」。这个说法在大众传播中可以理解,但严格来说,ISS 上的业余无线电活动主要由 ARISS 体系组织和协调。
ARISS 的全称是 Amateur Radio on the International Space Station,也就是「国际空间站业余无线电项目」。它是一个国际合作项目,目的不单纯是让无线电爱好者玩设备,而是通过国际空间站上的业余无线电系统,把航天、通信、物理、工程和教育连接起来。NASA 官方也将 ARISS 描述为一种面向学生和公众的 STEM 教育活动,让学生通过业余无线电了解 ISS、宇航员生活和空间科学。
所以 ISS SSTV 并不是一个孤立的「发图娱乐活动」,它属于 ARISS 教育推广体系的一部分。NASA、ESA、JAXA、CSA、Roscosmos 等航天机构,以及各国业余无线电组织、AMSAT 组织,都共同参与或支持 ARISS。
其实有很多卫星都会做类似的活动,甚至也有一些不知名的神秘信号。不过我还是推荐新手优先参与国际空间站的 SSTV 活动。原因很简单:比较权威、资料更多、活动信息也比较明确,成功接收后还可以获得对应的电子奖状用作纪念。
至于 QSL 卡片,这个话题我会放在下一期单独介绍。因为 QSL 卡片不只是「收一张卡」这么简单,它背后还有无线电通信确认、卡片交换、实体卡与电子卡、不同地区 Bureau 以及 ISS/ARISS 相关申请方式等内容。如果全部塞进这篇文章,篇幅就会变得太长,甚至有点喧宾夺主。

这篇文章我们先专注一件事:如何用手台接收 ISS SSTV 信号,并完成奖状申请。
通常意义来说,只要可以接收 UV 段信号的电台都可以。我推荐使用移动方便的手台。因为接收卫星信号通常需要找开阔地,手台轻便、准备快,携带也方便。
如果经济条件允许,也可以使用比较强力的多波段电台,比如 ICOM IC-705 这样的设备。它的接收能力、频率控制和整体体验都会更好一些。因为通常需要找开阔地进行信号接收,所以最好使用便捷、好移动的电台。如果你家在顶楼或者周围比较空旷、干扰也比较少,也可以使用车载电台。我就在老家架设了车载背负电台,接收 SSTV 的效果非常好。
新手第一次尝试时,不用一开始就追求完美图片。先能听到信号,再能录下完整声音,最后再追求解码质量。无线电这个东西,很多时候不是一上来就满分,而是一次比一次好。

天线的选择这里是个学问。不同的天线需要应对的环境会有很大不同。另外,连接用的馈线以及接口,也会直接影响通联和接收质量。
如果身边有比较宽广的广场或者空地,并且周围的电磁环境比较简单,可以使用车载天线或者玻璃钢棒杆天线。车载天线如钻石的 NR701、NR770 一类天线都可以尝试。棒杆天线则是像激光剑一样的样式,通常架设在楼顶或者开阔的阳台。


选择天线时要注意接口以及馈线的连接方式。如果是固定地点使用,则需要购买足够长、损耗较低、屏蔽效果比较好的馈线,把天线引到屋内。如果是车载天线不装在车上,而是移动使用,也没有问题,但是要注意准备足够长的馈线进行连接。
不同的馈线和电台接口也不同,需要提前检查。通常手台 SMA 接口比较多,车载台则可能使用 M 头、N 头等接口,这就需要不同的转接头。不要等卫星快来了才发现接口不对。

如果你家的环境比较复杂,或者你想让通信和接收效果更好,那么就需要八木天线。八木天线的完整名称是 Yagi-Uda Antenna,也叫八木—宇田天线。它的名字来自两位日本学者:八木秀次和宇田新太郎——谁在前谁出名啊。
别看它最初是在日本发明的,但在二战期间,反倒是盟军在日本雷达设备中发现了这种天线结构,并惊讶于它的实用性,以至于后来它成为了反法西斯科技树上重要的技能点之一。日本发明了它,却没有充分应用自己的专利技术,这件事本身也很有历史讽刺感。
战后八木天线被广泛应用在电视接收、雷达、无线电通信等领域。很多老式屋顶电视天线,其实就是八木天线的变体。尤其是 80 后、90 后,使用过 CRT 电视的朋友,一定见过这种电视天线,小时候天天转天线接收信号的很可能就是它。
八木天线最大的特点就是定向发送和接收信号。它非常适合进行远距离、定向的信号接收。通常八木天线可以手持,也可以安装在云台或者支架上。只要对准天空中卫星所在的大致位置,就可以获得明显的信号增益。这里需要说明的是,不同于车载和棒杆天线,八木天线并没有必要特别迷信品牌,反倒是很多业余民间制作的八木天线效果很好。比如国内的 RSJ 就是这方面的 DIY 大神,很多 HAM 都会找他制作手持八木天线。自己制作八木天线也是 HAM 手工乐趣之一。

最后,无论是八木、车载天线还是棒杆天线,一定要确认它适合 UV 段,尤其是 ISS SSTV 常用的 145.800MHz 附近。如果频率不匹配,天线看起来再威猛实际效果也不会太好。
卫星是移动的,我们需要通过手机进行巡星定位。
通常我们会使用带有陀螺仪功能的智能手机,配合寻星 App 或者小程序进行卫星定位。另外还需要一台智能手机进行信号保存或信号解析。如果使用笔记本电脑,也有类似的软件可以处理。
但考虑到大部分操作需要在户外完成,所以手机通常是最佳选择。
信号解析简单来说,就是把音频信号转换成图像。所以我们可以使用高保真的线材进行连接转换,也可以使用外放加麦克风收音的方式转换。
最简单的方法是让手台外放 SSTV 声音,然后用手机麦克风录音或直接解码。这个方法门槛最低,但是容易受到风声、人声、车声等环境噪声影响。
更稳定的方法是使用音频线连接。通常需要一根 AUX 音频线,并且需要转换手台的音频口。一般来说,手台使用 K 型音频口比较多,也有一些使用 USB 接口。现在手机 Type-C 接口居多,所以可能还需要一个 3.5mm 转 Type-C 的转换线,或者使用外置声卡。
根据各自的手台不同,具体操作也略有区别。不懂的话可以找一家淘宝店问问,或者直接把手台接口拍照给对方,通常比自己猜靠谱。

这里顺便列举一些常用的软件,方便新手少走一点弯路。
首先是寻星和查看过境时间的软件。这类软件的作用是告诉你 ISS 或其他卫星什么时候从你头顶经过、从哪个方向升起、最高仰角是多少、最后从哪里落下。常见选择包括:
| 类型 | 软件举例 | 说明 |
| 手机 App | Heavens-Above | 很经典的卫星过境查询工具,可以查看 ISS 和其他卫星的过境时间 |
| 手机 App | ISS Detector | 对新手比较友好,可以提醒 ISS 过境,也能查看方位和仰角 |
| 手机 App | Look4Sat | Android 上比较常用的开源卫星追踪 App,适合查询业余卫星 |
| 手机 App | GoSatWatch | iOS 上常见的卫星追踪工具,适合查看卫星轨迹 |
| 网页工具 | Heavens-Above 网站 | 不想装 App 的话,也可以直接用网页查询过境信息 |
| Windows 软件 | Orbitron | 老牌卫星追踪软件,界面有点年代感,但功能很完整 |
| Windows 软件 | Gpredict | 跨平台卫星追踪软件,也可以在 Windows 上使用 |
其次是 SSTV 解码软件。这类软件的作用是把你接收到的声音转换成图像。也就是说,寻星软件负责告诉你「卫星在哪」,SSTV 软件负责把「声音变成图片」。常见选择包括:
| 平台 | 软件举例 | 说明 |
| Android | Robot36 | 安卓上很常用的 SSTV 解码 App,适合新手直接用手机接收 |
| iOS | SSTV Slow Scan TV / SSTV Pad | iPhone 上常见的 SSTV 解码工具,可以通过麦克风或音频线接收 |
| Windows | MMSSTV | Windows 上非常经典的 SSTV 软件,很多 HAM 都用过 |
| Windows | RX-SSTV | 适合接收 SSTV 的 Windows 软件,界面相对简单 |
| Linux | QSSTV | Linux 平台常见的 SSTV 软件,也支持多种模式 |
| 录音工具 | 手机录音机 / Audacity | 不负责直接解码,但可以保存原始音频,方便后期重新解析 |
如果是第一次尝试,建议不要一上来就把流程搞得太复杂。最简单的组合是一台手机用来查 ISS 过境时间,另一台手机用 Robot36 或 SSTV Pad 之类的软件进行解码。如果你想稳妥一点,可以同时用录音软件把原始声音保存下来,回家以后再用电脑软件重新解码。
这里还一个小技巧:现场解码失败不代表你这次接收失败。只要原始音频保存完整,很多时候后期还有救。尤其是 ISS 过境时手忙脚乱,现场软件识别错模式、图片歪斜、颜色不对都很正常。无线电的快乐,有时候就是回家以后慢慢「抢救宇宙快递」。
最后我给大家推荐个不折腾、最方便的,小程序搜索「云端卫星」,内部可以搜索卫星定位以及搜索寻星方位信息,非常方便

首先,要定期接收和关注活动信息。
通常国际空间站 SSTV 活动会提前发布公告。国内的一些 HAM 公众号、论坛和群聊也会进行转发。活动公告一般会写明主题、接收频率、开始时间、结束时间、SSTV 模式以及相关提交方式。
这里最容易让人误解的是时间。
很多活动公告使用的是 UTC 时间,也就是协调世界时。中国大陆使用北京时间,也就是 UTC+8。比如公告写 12:00 UTC,对应北京时间就是 20:00。不要看到时间就直接拿着天线冲出去,否则可能你在寒风里等了半天,最后发现自己早到了八小时。
建议提前整理好这些信息:
ISS 上的设备有时也会因为学校通联、飞船对接、任务安排等原因临时暂停。所以如果某一圈没有收到信号,也不一定是你的设备坏了,可能它真的没有发。

很多新手以为到了时间,拿着天线对着天空就可以接收信号,这是不对的。
国际空间站和卫星是在移动的,并且轨道会因为时间不同而出现在不同位置。所以我们要寻找它经过我们头顶天空的时间,以及这次过境的仰角高度。仰角越高,停留时间越长,信号传输通常越好。
如果最高仰角只有十几度,ISS 只是贴着地平线擦边而过,信号会比较弱,也容易被高楼、山体、树木遮挡;如果最高仰角能到 40 度、60 度,甚至接近头顶,那就是比较理想的接收机会。
以小程序为例。首先我们输入自己的坐标,获取当前地理信息;其次搜索查询卫星信息,这里要注意国际空间站的代号一般是 ISS;查询后可以看到 ISS 何时会从什么方位经过天空,只要在对应时间提前准备接收即可。
如果使用八木天线,可以把定位的手机和八木进行位置绑定,让八木对准手机显示的卫星位置,让你的天线跟着卫星走。

这里要讲一个概念:多普勒效应。
多普勒效应并不是无线电爱好者发明的,而是物理学中的经典现象。1842 年,奥地利物理学家 Christian Doppler 提出了这个想法:当波源与观察者之间存在相对运动时,观察者接收到的频率会发生变化。
最常见的生活例子就是救护车从远处驶来又开走。靠近你时声音更尖,远离你时声音变低。这个现象不仅适用于声音,也适用于电磁波。
国际空间站绕地球飞行,速度大约 7.66KM/s,也就是每小时约 2.8 万公里。所以它不是慢慢从你头顶飘过去,而是高速掠过天空,当 ISS 朝你飞来,你接收到的频率会略微升高;当它飞过头顶并远离你时,频率则会降低。
所以 ISS SSTV 常用的 145.800 MHz,并不是你从头到尾死守就一定完美。实战中常见做法是:
| ISS 状态 | 接收频率参考 |
| 刚升起、正在接近 | 145.805 MHz |
| 接近最高仰角 | 145.800 MHz |
| 远离、即将落下 | 145.795 MHz |
这里的变化看起来只有几 kHz,但对于窄带 FM 和 SSTV 解码来说,已经足够影响音频质量。尤其图片信号一旦失真,软件解码出来就会出现斜纹、断行、错色,严重时整张图像报废。如果不想第一次就手忙脚乱地调频,也可以先固定在 145.800 MHz 尝试。只要当地接收环境好、天线效果足够、过境仰角够高,即使不手动修正频率,也有机会收到可用图像。无非就是可能多一些杂波和干扰,对成像质量有一定影响。
现在像 ICOM IC-705 等高级设备,也可以配合一些开源的手台系统软件、电脑或相关工具进行更精细的频率控制和寻星辅助。不过这里不得不吐槽一下,很多无线电设备的功能明明看起来不复杂,但在实际产品里总是显得特别「高端」,仿佛多一个自动追踪就能飞升成仙,只能说互联网的风吹不动日本电台厂家。
如果选用车载天线,可以把天线放在空旷处,连接好馈线,并准备进行声音监听;如果选择八木天线,则需要把定位手机和八木天线固定好,找到卫星上升的位置,提前对准升起方向,准备迎接卫星来临。
一定要提前架设好设备!不要等信号来了才开始找转接头,卫星过境只有几分钟,现场再手忙脚乱,基本就是看着机会从头顶飞过去。

注意,卫星过境的方式是从地平线升起,到半空达到最高点,又随着轨迹落到地平线之下。所以它的信号也是从弱到强,再从强到弱的过程。
接收时要时刻监听声音。运气好的情况下,可以直接听见 SSTV 信号的声音。每张图片传输完毕后,也会有结束音和短暂间隔。
这里也有一定运气成分。如果刚好赶上两张图交接的时间,中间会有一段空白。不要急,也不要马上怀疑设备坏了。卫星过境虽然只有几分钟,但是也足够获取信号,耐心等待即可。SSTV 有不同的格式,也有偏移量。
这里要稍微解释一下 PD120 这种格式:PD120 是 SSTV 的一种传输模式,可以理解为「用什么规则把图片变成声音,再用什么规则把声音还原成图片」。不同的 SSTV 模式,传输时间、分辨率、色彩方式和抗干扰能力都不一样。ISS SSTV 活动中比较常见的是 PD120。它的特点是图像质量相对不错,传输时间也还能接受,一张图大约需要两分钟左右。对于国际空间站这种快速过境的场景来说,PD120 是一个比较平衡的选择:画质比太快的模式更好,又不会像一些高质量模式那样传得太久。
SSTV 信号开头通常会带有一个 VIS 识别信号。VIS 可以理解成这张图的「格式提示音」,告诉解码软件接下来应该用哪种模式还原图像。大多数软件都可以自动识别模式,所以新手不用一开始就背全部格式。
但是现场信号不好的时候,软件可能会识别失败,或者识别成错误模式。这时就需要手动选择模式。参加 ISS SSTV 活动时,如果公告里写明使用 PD120,那么解码软件里最好手动选择 PD120,或者至少确认它自动识别出来的是 PD120。
常见 SSTV 模式大概可以这样理解:
| SSTV 格式 | 大致特点 | 常见用途 |
| PD120 | 一张图约两分钟,画质和时间比较平衡 | ISS SSTV 活动中很常见 |
| PD90 | 时间比 PD120 短一些,画质也不错 | 一些需要较快传图的场景 |
| PD160 / PD180 / PD240 | 传输时间更长,画质更好 | 更追求图像质量时使用 |
| Robot36 | 速度快,约几十秒一张图 | 入门、测试、快速传图常见 |
| Robot72 | 比 Robot36 慢一些,图像效果更好 | 兼顾速度和质量 |
| Martin M1 | 经典 SSTV 模式,画质较好 | HF 频段 SSTV 中常见 |
| Martin M2 | 比 Martin M1 更快,画质略低 | 需要节省时间时使用 |
| Scottie S1 | 经典模式,图像质量不错 | HF SSTV 中常见 |
| Scottie S2 | 比 Scottie S1 更快 | 需要更快传输时使用 |
这些格式不用一次全记住。新手只要知道:ISS SSTV 活动里,优先看活动公告写的模式;如果公告写 PD120,就选 PD120;如果软件自动识别失败,再手动指定。
如果发现图片出现了偏移、歪斜、颜色异常,可以尝试手动矫正。有时候不是你没收到,而是软件同步没有对齐。SSTV 解码出来的图片如果像被人斜着切了一刀,通常就是同步或偏移出了问题。
所以我的建议是尽量保存声音。因为现场直接解析可能会受环境影响,保存原始音频以后,回家再用电脑重新解析,效果可能更好。很多时候现场看起来解坏了,但音频只要保存完整,后期还有抢救机会。
当你接收完一张完整的图片以后,恭喜你,你成功捕获了一张来自几百公里近地轨道的信号。它不是互联网下载的图片,而是真的从国际空间站上发出、穿过大气层、被你的天线接住、再被你的设备还原出来。
听起来有点浪漫对吧?千真万确。

当获取了图片以后,可以登录 ARISS SSTV Gallery 或活动公告中指定的网站进行信息填写。通常来说,活动页面会要求你先提交接收到的 SSTV 图片。提交图片后,页面一般会提供申请电子奖状的入口。奖状通常会通过邮件发送,所以邮箱一定要填写正确。
这里需要注意,ARISS SSTV 奖状并不是长期开放申请的。很多活动只会在活动结束后开放一小段时间,常见是活动结束后的 72 小时左右。也就是说,图片可以留着慢慢欣赏,但是奖状申请最好尽快完成。

通常网站会要求写明你的个人信息、呼号、邮箱、接收位置,以及图片的完整度。提交以后,系统或活动方会进行处理,之后会给你发送一张来自国际空间站 SSTV 活动的认可奖状。填写时常见的信息包括:
| 填写项目 | 说明 |
| Name | 姓名,或者你希望显示在奖状上的名字 |
| Callsign | 你的业余无线电呼号,如果没有呼号,有些页面可以填写 SWL |
| 接收电子奖状的邮箱,一定要填写准确 | |
| Location | 接收地点,可以写城市、国家,或按表单要求填写 |
| Date / Time | 接收到图片的大致日期和时间 |
| Equipment | 使用的电台、天线、解码软件等 |
| Image | 上传你解码出来的 SSTV 图片 |
还有一个在业余无线电里经常出现的定位概念,叫做 Maidenhead Grid Square Locator,也常被简称为 Grid Square、Grid Locator 或者 QTH Locator。这个东西听起来很复杂,但其实可以简单理解为:HAM 圈用来表示地理位置的一种「经纬度压缩码」。
比如我们平时描述位置,可能会说「我在上海」「我在长宁」「我在某个公园」。但是对于无线电通信来说,这种说法有时太粗略;于是业余无线电里就常用 Maidenhead Grid Square 这种格式,把地球划分成一个个网格,再用几个字母和数字表示你所在的位置。一个 Grid Square 可能长这样:
| 示例 | 含义 |
|---|---|
| OM89 | 4 位网格,表示一个较大的地理区域 |
| OM89xx | 6 位网格,表示更精确的位置 |
| FN31pr | 也是 6 位网格,常见于欧美 HAM 示例中 |
这个系统叫 Maidenhead,是因为它是在 1980 年英国 Maidenhead 附近的一次 VHF 管理会议上提出的。后来它被广泛用于业余无线电,尤其是在 VHF、UHF、卫星通联、竞赛、日志记录、QSL 卡片和一些奖状申请中都很常见。如果不理解,可以在这里输入你的邮编等信息查询。
当你完成图片提交和奖状申请后,就可以等待邮件了。有时奖状不会立刻发送,可能需要几天甚至更久。几天后,先检查垃圾邮件箱,再耐心等待。当你最终收到电子奖状,恭喜你,你已经完成了一套完整的 ISS SSTV 接收流程。
从查询活动到寻找过境时间,再到架设设备、接收信号、解码图片、提交奖状,这一整套流程走下来,你就不只是「听说过 SSTV」,而是真的用自己的设备接住过来自国际空间站的信号。

每次谈及宇宙的时候,我都会想起自己用工作后的第一笔工资购买天文望远镜的情景:那是我第一次真正感受到地球自转,也第一次通过望远镜看到木星和土星的样子。那一刻我很深刻地感觉到了人类的渺小、地球的渺小,也意识到很多我们平时完全没有在意的事情,其实一直都在发生。
无线电通信是距离、时间以及物理规律的客观表现,它不是玄学,也不是单纯的浪漫。它是频率、传播、天线、轨道、多普勒效应,以及我们手中那一点点设备共同完成的一次小小实验。
很多时候,我们无法兑现小时候「成为宇航员」的承诺。但是哪怕只有一点点尝试与努力,也会感觉自己没有空谈,也没有欺骗儿时的自己。
希望大家有时间可以试试。也希望有一天,我们可以和自己的空间站进行通讯,听听那些我们儿时想成为的人的声音。后面其实也可以和 ISS 进行换卡——这里是 BH4GZR,73!


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