[mgumiela]

Już 19 listopada 2018 roku planowane jest wyniesienie na orbitę okołoziemską czwartego polskiego satelity - PW-Sat2. Jego głównym zadaniem jest test systemu deorbitacyjnego umożliwiającego usunięcie statku kosmicznego z orbity po zakończonej misji. PW-Sat2 będzie jednym z ładunków misji SpaceFlight SSO-A The SmallSat Express realizowanej za pomocą rakiety Falcon 9 firmy SpaceX. Podany termin startu, ze względu na specyfikę lotów kosmicznych, może ulec zmianie - dlatego prosimy o śledzenie naszych kanałów informacyjnych (strona www, media społecznościowe).




Łącze radiowe

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).

Co nadaje PW-Sat2?

PW-Sat2 co 60 sekund nadaje beacona zawierającego jedną ramkę danych telemetrycznych. 229 bajtów danych payloadu ramki mieści w sobie najważniejsze dane o stanie satelity: 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!


Narzędzia dla radioamatorów

Środowisko radioamatorów nie raz odegrało olbrzymią rolę w odbieraniu sygnałów z satelitów wysyłanych przez studentów i inne grupy hobbystów z całego świata. Taka pomoc będzie również nieoceniona w przypadku misji satelity PW-Sat2. W tym celu zespół postanowił przygotować i udostępnić narzędzia umożliwiające odbiór i dekodowanie sygnałów z satelity.



Przygotowana została 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 (https://radio.pw-sat.pl), stworzonej dzięki współpracy z firmą SoftwareMill. W aplikacji webowej 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.



Jak odbierać - krok po kroku

Szczegółowe informacje i oprogramowanie zostały udostępnione na stronie https://radio.pw-sat.pl oraz w wiki dostępnym pod adresem https://github.com/PW-Sat2/HAMRadio/wiki. W tym miejscu przytoczone zostaną najważniejsze informacje z podanych źródeł.


1. Po skompletowaniu toru radiowego i odbiornika, pierwszym krokiem jest pobranie aplikacji na komputery PC - dostępna jest na stronie https://radio.pw-sat.pl/communication/desktopsoftware. Po pobraniu i rozpakowaniu archiwum z aplikacją, jest ona od razu gotowa do uruchomienia.

2. Aby przesyłać odebrane dane na serwery projektu, konieczne jest utworzenie konta na stronie https://radio.pw-sat.pl/signUp, aktywacja konta (przez e-mail), a następnie wygenerowanie i pobranie pliku z kluczem pozwalającym na zalogowanie się w aplikacji na komputery PC (https://radio.pw-sat.pl/communication/yourcredentials). Pobrany plik należy załadować w aplikacji za pomocą opcji “Load credentials from file”. Po poprawnym załadowaniu danych logowania aplikacja powinna być gotowa do pracy.

3.Najpierw należy uruchomić źródło sygnału (Signal source) w zależności od posiadanego odbiornika. Okno signal source pozwala na ustawienie i zmianę parametrów, w zależności od konkretnego źródła sygnału. Pozwala ono również na odbiór informacji o aktualnym przesunięciu Dopplera z programu GPredict i kompensację tego efektu.
4. Demodulacja odbieranego sygnału wymaga włączenia okna Demodulator. Pozwala on również na ramkowanie i sprawdzenie poprawności odebranych danych.

5. Poprawne ramki będą pojawiać się na liście w oknie głównym aplikacji. Domyślnie każda ramka jest wysyłana na serwer - po przesłaniu dostaje ona unikalny identyfikator (UUID). Kliknięcie na identyfikator pozwala na przejście do widoku ramki w aplikacji webowej - w przypadku ramek telemetrii są one dekodowane i możliwe jest przeglądanie poszczególnych wartości przeliczonych na jednostki fizyczne.


Bieżące informacje o przebiegu misji

Informacje o stanie misji, aktualizacjach narzędzi do odbioru, planowane akcje (zmiana bitrate beacona, uruchamianie eksperymentów) będą komunikowane za pomocą Twittera - prosimy o śledzenie konta https://twitter.com/PWSat2.

Konkursy

Każdy entuzjasta łączności radiowej, systemów satelitarnych zaproszony jest do udziału w projekcie poprzez odbieranie i przekazywanie danych. Przewidujemy karty okolicznościowe QSL dla osób, które skutecznie odbiorą i przekażą nam poprawną ramkę danych. Dla osób, które udostępnią najwięcej ramek, odbiorą pierwszą i ostatnią ramkę przewidziane są upominki związane z projektem. Szczegóły konkursu dostępne są na stronie internetowej projektu (https://pw-sat.pl/konkurs-dla-radioamatorow/).


Zachęcamy do uruchomienia aplikacji, testowania jej działania i swoich stacji naziemnych przed rozpoczęciem misji PW-Sata. Szczegóły zostały opisane w dokumencie https://github.com/PW-Sat2/HAMRadio/wiki/Testing-your-ground-station. W razie wszelkich pytań, wątpliwości, problemów, zauważonych błędów - nasz zespół aktywnie śledzi ten wątek i będzie starał się udzielić wszelkiej pomocy. Można również skontaktować się z nami przez kanały społecznościowe oraz e-mail: kontakt@pw-sat.pl.