（此文写于2019年4月22日，2021年9月3日略作修改）
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写在最前面
这是几年前写的一篇短文，发布在“广州市天文爱好者微信公众号”上。今年8月份的英仙座流星雨我在B站上做了一次直播，“听流星”的直播，得到了不错的反响。同时也发现有不少爱好者对这个不太了解，觉得很有必要把这篇文章搬过来。
我在这方面也只是一个初学者，还有很多方面在探索中，如有不准确的地方欢迎大家赐教。
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今天凌晨迎来了天琴座流星雨，这是一个流量很小的流星雨，其母体是C / 1861 G1，IMO的预测ZHR是18.
对于这样的小众流星雨大家都会无视，即使铁粉也不会跑出去看流星雨，市区的光学流星雨监测也是颗粒无收。但是雷达流星监测还是有所收获的。
从表格统计的数据来看今天凌晨的流量略有提升，峰值在凌晨6点，流量85。
我们再回过头来看看三个月前的那场著名流星雨吧，年度三大流星雨之一——象限仪座流星雨。
2019年象限仪座流星雨如约而至，这个月份广东这边天气不好是常态，所以我也只能守着电脑靠雷达数据。
流星回波从北京时间4日凌晨2点40分开始增加，凌晨4点明显增多，早上8点进入峰值。此时接收到的流星散射回波几乎是连续不断，不得不做一些人为筛选，数据值稍微做了一下调整。
由于雷达能接收到非常弱的流星散射信号，所以并不表示目视能看到这么多流星。
流星不是只能“看”的吗，怎么又能“听”呢？要搞清楚这个问题需要先了解下面这几个知识点。
地球的大气是分为几层的，最下面的是对流层（0km~7-11km），也就是人类和其它生物生存的环境，其上是平流层（7-11km~50km），再往上是中间层（50km~80-85km），然后是热层（80-85km~800km）,最后是散逸层（800km~3000km）。在80km以上的热层和散逸层，空气已经非常稀薄，太阳光中的紫外线盒X射线将可以把空气中的分子电离，形成一个等离子体，这就是电离层，这里自由电子的数量会影响电磁波的传播。
电离层又分为D，E，F三层。D层是电离层最低的一层，离地球表面50至100公里。这个层里离子对自由电子的捕获率比较高，因此电离效应比较低，从而它对高频无线电波没有影响。只有10MHz以下的电波会被D层吸收，随着电波频率的增高这个吸收率下降。E层是中层，在地面上100至150公里。这里的电离主要是软X射线和远紫外线对氧气分子的电离。这个层只能反射频率低于10MHz的电磁波。在E层中还存在Es ，也被称作偶极E层，其可以反射较高频率的电波。F层在地面以上150至超过500公里。F层对于电波传播来说是最重要的层。在白天F层是电离层反射率最高的层。
由于电离层的离子浓度，其无法镜面反射高于其最大反射频率的电磁波，因此一般来说，高于10MHz的电磁波都是无法被反射回来的。
而当流星进入地球大气层的时候，其极高的速度会在与地球大气层摩擦时产生高温，大量电离周边的空气形成短暂的电离云，这些电离云能够反射高频的电磁波。这样当远方有一个电台，其发射的电磁波流星产生的电离云反射回来，我们就可以接收到这些来自远方电台的信号。这就是流星无线电前向散射监测。
由于流星轨迹产生的是散射，因此流星的位置应位于你和电台频率的中点。所以我们可以通过选择不同位置的电台来监测不同天区的流星。流星产生的电离云可以反射来自远方的信号，因此为了避免当地电台对观测产生干扰，我们应当选取外地的电台作为信号源，其距离应在500-2000km。
雷达流星监测，这种观测方法就是利用流星(电离)余迹对无线电波的散射来实现的。雷达接收到流星余迹反射的无线电回波时﹐就会在在接收软件上表现出来。流星的雷达观测方法不受昼夜﹑晴雨和云雾的影响﹐这一点与目视观测相比优势是非常明显的。从五十年代起﹐这种方法就成了观测流星的主要手段。如果数据量足够准确和丰富，经分析研究是可以得到流星出现的数目﹑距离﹑高度﹑方位﹑速度以及流星体的质量等有关资料。
如果我们要建立一个这样的“流星被动式雷达监测系统”需要怎么做呢？
信号源
如何搭建一个被动雷达流星接收系统呢，硬件和软件现在非常方便得到。最关键还是信号源，由于是被动式接收，必须要有一个信号发射源，无线电波的干扰就像光污染一样，二十年前还可以尝试接收FM广播电台的信号，但现在国内整个FM88-108MHz都是满满的，频率之间没有足够的“空隙”，不能用来接收远距离的流星散射回波信号。信号源一般是寻找600-2000km范围内的大功率无线电发射台，最好能24小时不间断发射，频率是30-300MHz（最佳频率是40-70MHz）。如果是西北的朋友可以尝试接收俄罗斯的FM电台因为他们的频率范围有65.8-73MHz这个范围；如果在东部和东北的朋友可以尝试接收日本的FM电台，他们的FM是频率范围是76-96MHz，可以和国内的FM广播电台错开。由于我所处的位置距离这些国家比较远，些频率都没能测试成功。
经过长时间的摸索和搜寻，我们选用了模拟电视信号的伴音，国内的肯定不能用，只能用国外的且要与国内频率错开，最后选择2频道的伴音55.25MHz这个频率。是东南亚的国家，具体哪个国家现在也不太确定。由于电视模拟信号正在被数字信号所取代，这些大型发射台现在正在也慢慢被淘汰，发达国家很多都已关闭，这些发展中国家的也不知道能坚持多久。如果有能力自己合法发射信号源那是最好的。
硬件
这套硬件系统中体型最大的就是天线，有动手能力的可以自己DIY一副与接收频率匹配的八木天线，最好4单元以上。如果觉得麻烦也可以自己在TB上面购买FM八木天线。之所以用八木天线是因为这种天线有很好的指向性，引导单元越多指向性越强，这样有助于之后对流星的回波进行分析。
下图是我DIY的4单元6米波段的八木天线
这些是TB上面卖的FM八木天线，也能接收到信号。
对于接受装置最方便的当然是 SDR (Software Defined Radio), “软件定义的无线电”。比起专业的收信机来说不但方便而且经济。只需要接上电脑就可以直观的听和看到流星回波信号，更重要的是可以记录下来，统计数据上传到互联网与大家共享数据。下面这个是我用的SDR接收机。
TB上面也有廉价的，也能用，效果会差一点。
最后一个硬件当时是电脑。最好能用一台专用电脑来做这事，笔记本电脑台式机都行，性能方面Corei5二代以上的CPU，可以做到24小时不间断开机是最好的。
软件
必备的几个软件：SDR#、HROFFT、Colorlab，也可以用Spectrum Lab这个来接收信号。
下面是我电脑的界面，箭头所指的那个红色长形色块就是流星回波信号的二维图形，旁边的时间是对应时间，一般用的是UT时间。
颜色越红信号越强，又变黄强度慢慢减弱，从这个图上可以看出流星的余迹的强弱变化，与真实流星划过天际的景象有相似之处，甚至可以看出火流星中途爆裂的景象
这些是真实的流星照片，对比看看是不是有一些相似之处
也经常能接收到一些非常强的流星回波信号，信号持续数分多钟
这个信号接收于2018年10月23日06:30（UT时间），信号开始于06:31.30左右，结束于06:35分左右。如果能亲眼看见这颗流星相信一定非常壮观。
数据传输
Color Lab是做数据传输的，把数据上传到http://www.rmob.org
目前国内爱好者使用这套系统的还不多，每个使用者都会在地图上有个对应图标。
目前流星被动式雷达监测站点稀少，我们还只能停留在流星雨峰值的监测，对于具体某颗流星的数据还无法分析。希望能有更多的爱好者加入到雷达流星监控的领域上来，建成了监测网，有了多的数据才能更好的分析流星回波数据，使得雷达流星监测变得更有实际意义。
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另外，我了更好的接收信号，现在我的天线已经升级，购买了专业型的5单元的八木天线
