STRaND-1 

Por PY4ZBZ   em 27-02-2013   rev. 22-10-2013

 

Decodificação ao vivo

Setup de recepção

Telemetria

Outro setup de recepção

Recepção com FT100D

O CubeSat STRaND-1 foi construído e testado em apenas três meses. Ele irá demonstrar a viabilidade do uso de circuitos eletrônicos baratos de smartphones para controlar uma nave espacial. Strand-1 carrega um transmissor em AX.25 Packet Radio, com downlink em 437,568 MHz usando 9k6 bps FSK, HDLC, codificação NRZI.

O coração do Strand-1 é um smartphone Google Nexus One com o sistema operacional Android !. Smartphones contêm tecnologias altamente avançadas que incorporam várias características que são essenciais para um satélite - como câmeras, links de rádio, acelerômetros e processadores de computador de alto desempenho - quase tudo de que precisa uma nave espacial, exceto os painéis solares e a propulsão!

Copiei e decodifiquei a telemetria e a mensagem de beacon do satélite STRaND-1 em 27-02-2013 na órbita #32 com AOS as 21:34 UTC, usando o FCD e SDRSharp, com antena 6 el. OWA UHF via filtro passa-banda UHF, correção Doppler com Satcontrol, e gravando o áudio demodulado. Na figura seguinte podemos ver 3 pacotes de dados num intervalo de 4mn (altura do espectrograma) e o espectro da transmissão do satélite, assim como a sua posição exata na tela do Orbitron:

Depois reproduzi o áudio com CoolEdit, via audio mixer para o AGW-PE configurado para 9600 bps e redirecionado para o AGW-OnlineKiss:

O sinal de áudio gravado, que na verdade é o sinal digital bipolar a 9600 bauds, tem a seguinte forma de onda (não pode ser ligado o filtro de audio do SDR#):

 

Em 28-02-2013, na orbita #40 com AOS as 09:57 UTC, decodifiquei ao vivo !

Yagi OWA de 6 el. UHF via filtro passa-banda UHF no FCD com SDRSharp, correção Doppler com Satcontrol, áudio demodulado do SDR# via áudio mixer para o AGW-PE, conectado ao AGW-Onkine-Kiss. Vejam diagrama aqui.

Observem todas as marcas de tempo, no SDR, no Orbitron e no AGW-Kiss:

Mensagem do beacon:

 

 

A figura seguinte mostra a interligação dos diversos hardwares/softwares:

 Detalhes da configuração do SDRSharp e do Satcontrol. Para evitar que o sinal do satélite caia em cima do DC offset do SDR, informei a frequência dele 22 kHz abaixo, no arquivo "doppler.sqf" do Satcontrol (STRAND 1,437546,0,FM,FM,NOR). O Satcontrol deve ser executado antes do SDRSharp para que ele (Satcontrol) controle e determine a sintonia do FCD :

Configuração do AGW-PE:

No dia 08-03-2013 na orbita #161, copiei ao vivo mas uma serie de telemetrias:

Em 14-03-2013 na orbita #247, decodifiquei algumas telemetrias, usando o modem 9600 do MixW redirecionado para o OnlineKiss:

 

Em 26-07-2013, depois de um longo tempo sem receber sinais, captei novas telemetrias do satélite, usando o plugin para controle de Doppler do SDR# com o Orbitron:

A figura seguinte mostra o plugin de correção Doppler do SDR# em ação, pilotado pelo Orbitron. A faixa cinza de sintonia segue automaticamente o desvio da QRG causado pelo efeito Doppler:

 

Em 28-07-2012 copiei mais de 4000 bytes de telemetria, mas desta vez usando o RTL SDR, com a yagi de 6 elementos. Comparado com o FCD, o RTL é bem inferior, 15 dB max de SNR contra 20 do FCD (na figura acima). É possível ver muito bem o efeito da correção automática Doppler nos espúrios, curvados no espectrograma, enquanto que a QRG do sat fica sempre no mesmo lugar. As mudanças na intensidade dos espúrios é devida a mudança de az/el da antena, rastreando o sat manualmente em degraus...:

A figura seguinte é uma das inúmeras telas do software de telemetria:

Recepção de 05-08-2013.

Com yagi OWA UHF 6 elementos, preamp. UHF caseiro, FCD SDR, SDR# com sat. track. plugin para correção Doppler como cliente do Orbitron (vistos na figura seguinte), áudio 9600 bauds demodulado pelo FCD redirecionado via áudio mixer da placa de som para o G3RUH SoundModem by UZ7HO cujos dados demodulados são transferidos via Winsock para o AGW-OnlineKiss de DK3WN, que gera um arquivo *.kss (tudo isso Online!) que é lido e decodificado em seguida pelo STRaND-1 telemetry decoder de DK3WN:

 

Em 19-10-2013, usando o FT100D com correção Doppler caseira, copiei mais 327 quadros de telemetria num total de 5347 bytes, a 9600 Bauds:

Os dados decodificados, em apenas uma das varias telas do decoder:

Dados recebidos em 22-10-2013:

73 de Roland.