git.gag.com Git - web/altusmetrum/blob - Radio/index.mdwn

   1 # Amateur Radio and Rockets
   2
   3 ## Why Radio? ##
   4
   5 There are at least two strong motivations for putting radios in rockets.  The
   6 first is to help locate the rocket after flight, either by using radio
   7 direction finding techniques, or by having the rocket report its position as
   8 determined by on-board GPS over a radio link.  The second is to record data
   9 about the flight for later analysis in case the rocket itself isn't recovered.
  10
  11 One of the main features of [TeleMetrum](../TeleMetrum/) is the fully
  12 integrated radio link.  The chip at the heart of our designs includes a highly
  13 optimized digital radio transceiver at very low power.
  14
  15 ## Legal Context ##
  16
  17 It is not clear to us that all of the approaches people have taken over
  18 the years to put off the shelf radios in rockets are actually legal.
  19 To legally operate a radio transmitter, we need to understand and adhere
  20 to the rules that regulate use of the radio frequency spectrum.  But when
  21 commercial radio components are used in ways the original designer did not
  22 envision, the rules against which they were designed and certified may not
  23 still apply.  But because rocket flights are short and often happen in
  24 remote places, and the chance of harmful interference to other radio users is
  25 therefore pretty small, we're never heard of anyone being fined or
  26 prosecuted over this.
  27
  28 In the United States, the rules that matter to us are published by the
  29 Federal Communications Commission, or [FCC](http://fcc.gov/).  Under Part 15
  30 of the FCC rules, it is possible to design and build radios that can be used
  31 without each user needing to hold an FCC license.  However, complying with
  32 those regulations isn't trivial and isn't cheap.
  33
  34 But all hope is not lost!  There's an alternative, unambiguously legal
  35 approach to operating our radio links.  FCC Part 97 and its equivalent in
  36 other countries define an "amateur radio" (sometimes called "ham radio")
  37 service.  Holders of amateur radio licenses can transmit on many different
  38 frequency bands in many different operating modes, using equipment that does
  39 not have to be specifically certified.  This includes permission to operate
  40 telemetry links and remote controls such as what we want for our rockets!
  41
  42 ## Getting an Amateur Radio License ##
  43
  44 To legally operate a [TeleMetrum](../TeleMetrum) system as designed
  45 in the USA, you need at
  46 least a "Technician Class" amateur radio license.  This is the entry level
  47 license, and getting one is actually pretty easy.  If you've been through
  48 the written teste for a Level 2 high power rocketry certification, taking a ham
  49 radio license exam is a similar kind of experience.  The test is multiple
  50 choice with questions taken from a pool that is completely published ahead
  51 of time, and there are some great online resources for learning the material
  52 and taking practice exams until you're ready to take the real test.
  53 This [ARRL page](http://www.arrl.org/FandES/ead/classes.html) is a good place
  54 to start.
  55
  56 ## Related Equipment ##
  57
  58 It's entirely possible to use just a [TeleMetrum](../TeleMetrum/)
  59 in a rocket and a [TeleDongle](../TeleDongle/)
  60 on the ground with simple wire whip antennas and nothing else.  But there are
  61 other pieces of amateur radio gear that we think are worth mentioning because
  62 we find them useful too.
  63
  64 ### Transceivers ###
  65
  66 A popular class of commercially available ham radio transceiver is commonly
  67 known as an "HT".  These are hand-held, cover one or more frequency bands,
  68 and usually are meant to operate primarily using narrow-bandwidth FM voice.
  69 Various companies make and sell them, and they have multiple uses at a rocket
  70 launch.  Like walkie talkies or FRS radios (but better!), they can be used to
  71 talk to others on the flight line, coordinate search activities, and so forth.
  72 Choosing a "dual band" or "multi band" model that covers both the "2 meter"
  73 and "70 centimeter" bands is a good idea, since 2m is a good band for local
  74 voice conversations and the audio tones put out by [TeleMetrum](../TeleMetrum)
  75 for direction finding are in the 70cm band.
  76
  77 Keith and Bdale both currently own and use the
  78 [Yaesu VX-6R](http://yaesu.com/indexVS.cfm?cmd=DisplayProducts&ProdCatID=111&encProdID=4C6F204F6FEBB5BAFA58BCC1C131EAC0&DivisionID=65&isArchived=0)
  79 at launches.
  80
  81 ### Antennas ###
  82
  83 Almost any antenna that covers 435 Mhz can be used for receiving signals
  84 from [TeleMetrum](../TeleMetrum).
  85
  86 The best hand-held commercial directional antennas we've found for radio
  87 direction finding rockets are from
  88 [Arrow Antennas](http://www.arrowantennas.com/).  The 440-3 and 440-5 are
  89 both good choices for finding a TeleMetrum-equipped rocket when used with
  90 a suitable 70cm HT.
  91
  92 The best home-made directional antennas for this purpose that we're aware of
  93 are based on the ["cheap yagi"](http://www.wa5vjb.com/yagi-pdf/cheapyagi.pdf)
  94 designs by Kent Britain WA5VJB.  Bdale makes his using lengths of pine
  95 1x2, 1/8 inch brazing rod for the parasitic elements, and work-hardened 12
  96 gauge copper wire for the driven element.  The longer versions are great
  97 for roving in radio contests, and the 6-element 432 Mhz design works fine
  98 for chasing [TeleMetrum](../TeleMetrum)-equipped rockets.
  99