Przejdź do treści

Jak odbierać sygnał PW-Sata2?

Anteny stacji naziemnej PW-Sat2 na wydziale EiTI Politechniki Warszawskiej

Już w poniedziałek, 19 listopada 2018 r. spodziewane jest wyniesienie satelity PW-Sat2 na orbitę na pokładzie rakiety Falcon 9! Podczas swojej czterdziestodniowej misji PW-Sat2 będzie nadawał w paśmie amatorskim i każdy, kto posiada odpowiedni sprzęt radioamatorski, będzie w stanie odbierać i dekodować dane. SKA wspólnie z firmą SoftwareMill udostępniły narzędzia, dzięki którym będzie to możliwe!

Już w kilka godzin po odłączeniu od ostatniego członu rakiety Falcon-9, satelita PW-Sat2 zacznie nadawać co 60 sekund ramki zawierające jego telemetrię (jedna ramka danych telemetrycznych to 229 bajtów). W transmitowanych danych znajdą się najważniejsze informacje o stanie satelity czyli : m.in. poziom naładowania akumulatorów, informacje o energii uzyskiwanej z paneli słonecznych, temperaturach podzespołów, czasie misji, stanie komputera pokładowego, a także statusie eksperymentów. Inne dane takie jak historyczna telemetria, dane eksperymentów, zdjęcia itp. są przesyłane na żądanie operatorów zespołu (poprzez odpowiednie telekomendy). Wyjątkiem jest eksperyment żagla deorbitacyjnego, który po uruchomieniu nadaje dane samoczynnie, w czasie rzeczywistym – m.in. wskazania żyroskopu (satelita powinien zacząć się obracać po uruchomieniu żagla), czy też stan wskaźnika otwarcia mechanizmu spustowego żagla.

Sygnał radiowy nadawany przez PW-Sat2 będzie “otwarty” i dostępny do odbioru i dekodowania dla każdego!

Satelita został wyposażony w nadajnik/odbiornik full duplex TRxVU Rev. B, firmy Innovative Solutions in Space BV, pracujący w paśmie amatorskim (odpowiednio UHF/VHF) oraz zestaw anten dipolowych o polaryzacji liniowej. Moc nadajnika wynosi 27 dBm (0.5 W), a przepływność jest regulowana w zakresie od 1200 bps do 9600 bps. Zastosowano modulację BPSK, scrambling zgodny z modemem projektu G3RUH, a dane przesyłane są w ramkach AX.25. Skoordynowana częstotliwość dla łącza w dół dla satelity PW-Sat2 to 435.275 MHz. Domyślnie nadaje on sygnał z przepływnością 1200 bps, która może zostać zmieniona przez zespół operatorów satelity w celu przesłania większej ilości danych (w zależności od rzeczywistego budżetu mocy łącza radiowego, który będzie weryfikowany podczas pierwszych dni misji).

Aby umożliwić odbiór danych z satelity, SKA udostępni na licencjach open source odpowiednie narzędzia, oparte o GNU Radio oraz stworzony wspólnie z SoftwareMill serwis radio.pw-sat.pl. Instrukcję „Jak odbierać – krok po kroku” można znaleźć na specjalnej stronie przygotowanej przez studentów Politechniki Warszawskiej. Jest to aplikacja desktopowa (dostępna jest na systemy Linux i Windows), która pozwala na odbiór sygnału za pomocą odbiorników SDR, m.in. RTL-SDR, FUNcube Dongle Pro+, PlutoSDR oraz z “tradycyjnego” radia z demodulatorem SSB poprzez liniowe wejście audio komputera PC. Odebrany sygnał jest demodulowany, a następnie formowane i klasyfikowane są ramki nadawane przez satelitę.

Zebrane dane przekazywane są do aplikacji webowej (radio.pw-sat.pl), gdzie odbywa się dekodowanie zawartości ramek telemetrii, co umożliwia przeglądanie aktualnego stanu satelity (zawarte są w nich informacje o kluczowych temperaturach, stanu naładowania akumulatora, energii uzyskiwanej z paneli słonecznych, stanie komputera pokładowego i eksperymentów). Dostępne są również wizualizacje danych w postaci wykresów.

Konkurs dla radioamatorów

Każdy entuzjasta łączności radiowej i systemów satelitarnych zaproszony jest do udziału w projekcie poprzez odbieranie i przekazywanie danych. Przewidziane są karty okolicznościowe QSL dla osób, które skutecznie odbiorą i przekażą SKA poprawną ramkę danych. Dla osób, które udostępnią najwięcej ramek, odbiorą pierwszą i ostatnią ramkę przewidziane są upominki związane z projektem.

Więcej szczegółów na temat konkursu można znaleźć na dedykowanej mu podstronie.

Studenci SKA zachęcają do uruchomienia aplikacji, testowania jej działania i swoich stacji naziemnych jeszcze przed rozpoczęciem misji PW-Sata. W razie wszelkich pytań, wątpliwości, problemów, zauważonych błędów – zespół z Politechniki Warszawskiej będzie starał się udzielić wszelkiej pomocy. Można skontaktować się z nimi poprzez kanały społecznościowe, e-mail: kontakt@pw-sat.pl lub dodać issue na GitHubie.

Informacje o stanie misji, aktualizacjach narzędzi do odbioru, planowane akcje (zmiana bitrate beacona czy uruchamianie eksperymentów) będą komunikowane za pomocą Twittera. Można je śledzić na koncie twitter.com/PWSat2.

Paweł Z. Grochowalski

Źródło: SKA – PW-Sat2