Kurz: Downlink data z veřejných satelitů

  • Článek

Pomocí služby Azure Orbital Ground Station můžete komunikovat se satelity přímo z Azure. Po downlinku můžete zpracovávat a analyzovat data v Azure.

V tomto kurzu se naučíte:

  • Vytvořte vesmírnou loď pro vybrané veřejné satelity.
  • Připravte virtuální počítač na příjem dat s downlinkovanými daty.
  • Nakonfigurujte profil kontaktu pro misi downlinku.
  • Naplánujte kontakt s podporovanou veřejnou satelitní službou Azure Orbital Ground Station a uložte data s downlinkovanými daty.

Stanice Azure Orbital Ground podporuje několik veřejných satelitů včetně Aqua, Suomi NPP, JPSS-1/NOAA-20 a Terra.

Požadavky

Přihlášení k Azure

Přihlaste se k webu Azure Portal – Orbital.

Vytvoření prostředku vesmírné lodi

  1. Do vyhledávacího pole webu Azure Portal zadejte vesmírná plavidla. Ve výsledcích hledání vyberte vesmírná plavidla .
  2. Na stránce Vesmírná loď klikněte na Vytvořit.
  3. Vyberte, které veřejné satelity chcete kontaktovat: Aqua, Suomi NPP, JPSS-1/NOAA-20 nebo Terra. Následující tabulka popisuje ID NORAD, frekvenci center, šířku pásma a směr propojení a polarizaci jednotlivých satelitů. Projděte si tyto informace v následujících krocích a v průběhu tohoto kurzu.
Kosmické lodi NORAD ID Frekvence center (MHz) Šířka pásma (MHz) Směr Polarizace
Akvamarínová 27424 8160 15 Downlink RHCP
Suomi NPP 37849 7812 30 Downlink RHCP
JPSS-1/NOAA-20 43013 7812 30 Downlink RHCP
Terra 25994 8212.5 45 Downlink RHCP

  1. Vyhledejte požadovanou veřejnou satelit v CelesTrak a identifikujte aktuální dvouřádkový prvek (TLE).

    Poznámka:

    Před naplánováním kontaktu nezapomeňte tento TLE aktualizovat na nejaktuálnější hodnotu. Výsledkem TLE, který je starší než dva týdny, může být neúspěšný downlink.

    Přečtěte si další informace o hodnotách TLE.

  2. V části Vytvořit prostředek vesmírné lodi na kartě Základy zadejte nebo vyberte následující informace:

    Pole Hodnota
    Předplatné Vyberte své předplatné.
    Skupina prostředků Vyberte skupinu prostředků.
    Název Zadejte název veřejné vesmírné lodi.
    Oblast Vyberte USA – západ 2.
    NORAD ID Zadejte ID NORAD z výše uvedené tabulky.
    Řádek nadpisu TLE Zadejte AQUA, SUOMI NPP, NOAA 20 nebo TERRA.
    Čára TLE 1 Zadejte řádek TLE 1 z CelesTrak.
    TLE line 2 Zadejte řádek TLE 2 z CelesTrak.

  3. Klikněte na tlačítko Další. V podokně Odkazy vyberte Přidat nový odkaz.

  4. Na stránce Přidat odkaz zadejte nebo vyberte následující informace:

    Pole Hodnota
    Název Zadejte downlink.
    Směr Vyberte downlink.
    Frekvence center Zadejte střední frekvenci v MHz z výše uvedené tabulky.
    Šířka pásma Zadejte šířku pásma v MHz z výše uvedené tabulky.
    Polarizace Vyberte RHCP.

  5. Klikněte na Zkontrolovat a vytvořit. Po dokončení ověření klikněte na Vytvořit.

Pokud váš prostředek vesmírné lodi přesně odpovídá informacím v kroku 3, vaše vesmírná loď je automaticky autorizovaná na pozemních stanicích Microsoftu.

Poznámka:

Pokud chcete ověřit, že je váš prostředek vesmírné lodi autorizovaný, zkontrolujte, že stav Autorizace je na stránce přehledu vesmírné lodi povolený.

Příprava virtuálního počítače a sítě na příjem veřejných satelitních dat

  1. Vytvořte virtuální síť pro hostování virtuálního počítače koncového bodu dat pomocí stejného předplatného a skupiny prostředků, ve které se nachází váš prostředek vesmírné lodi.

  2. Vytvořte virtuální počítač ve virtuální síti, který jste vytvořili pomocí stejného předplatného a skupiny prostředků, ve které se nachází váš prostředek vesmírné lodi. Ujistěte se, že tento virtuální počítač má následující specifikace:

    • Pod kartou Základy:
      • Image: Operační systém je Linux (Ubuntu 20.04 nebo novější).
      • Velikost virtuálního počítače má alespoň 32 GiB paměti RAM.
    • Na kartě Sítě:
      • Veřejná IP adresa: Virtuální počítač má přístup k internetu pro stahování nástrojů, protože má jednu standardní veřejnou IP adresu.

    Tip

    Veřejná IP adresa je určená jenom pro připojení k internetu, ne kontaktní data. Další informace najdete v tématu Výchozí odchozí přístup v Azure.

  3. Přejděte na nově vytvořený virtuální počítač. Postupujte podle pokynů propojených v kroku 2 a připojte se k virtuálnímu počítači. Na příkazovém řádku Bash pro virtuální počítač zadejte následující příkazy, které na virtuálním počítači vytvoří dočasný systém souborů (tmpfs). Tento virtuální počítač je místo, kde se data zapisují, aby se zabránilo pomalým zápisům na disk.

    Poznámka:

    Tento příkaz odkazuje na Aqua. Upravte příkaz tak, aby odrážel veřejnou vesmírnou loď, kterou používáte.

    sudo mkdir /media/aqua
sudo mount -t tmpfs -o size=28G tmpfs /media/aqua

  4. Zadáním následujícího příkazu na virtuálním počítači zkontrolujte, že je na počítači nainstalovaný nástroj Socat:

    sudo apt install socat

  5. Podle pokynů delegujte podsíť na stanici Azure Orbital Ground Station.

  6. Při přípravě koncového bodu virtuálního počítače postupujte podle pokynů. Zadáním následujícího příkazu na virtuálním počítači nastavte úroveň MTU na 3650:

    sudo ifconfig eth0 3650

Konfigurace služby Event Hubs pro telemetrii antény

Pokud chcete přijímat telemetrická data antény během kontaktů s vybraným veřejným satelitem, postupujte podle pokynů k vytvoření a konfiguraci centra událostí Azure ve vašem předplatném.

  1. Do vyhledávacího pole webu Azure Portal zadejte profily kontaktů. Ve výsledcích hledání vyberte Profily kontaktů.

  2. Na stránce Profily kontaktů klikněte na Vytvořit.

  3. V okně Vytvořit prostředek profilu kontaktu na kartě Základy zadejte nebo vyberte následující informace:

    Pole Hodnota
    Předplatné Vyberte své předplatné.
    Skupina prostředků Vyberte skupinu prostředků.
    Název Zadejte [Satellite_Name]_Downlink, například Aqua_Downlink.
    Oblast Vyberte USA – západ 2.
    Minimální funkční doba trvání kontaktu Zadejte PT1M.
    Minimální zvýšení oprávnění Zadejte hodnotu 15.0.
    Automatická sledování konfigurace Vyberte X pásma.
    Odeslat telemetrii do centra událostí? Vyberte Ano.
    Obor názvů služby Event Hubs Vyberte obor názvů služby Azure Event Hubs, do kterého budete odesílat telemetrická data pro své kontakty. Abyste mohli vybrat obor názvů služby Event Hubs, musíte vybrat předplatné.
    Event Hubs Instance Vyberte instanci služby Event Hubs, která patří do dříve vybraného oboru názvů. Toto pole se zobrazí jenom v případě, že nejprve vyberete obor názvů služby Event Hubs.
    Virtual Network Vyberte virtuální síť, kterou jste vytvořili dříve.
    Podsíť Vyberte delegovanou podsíť, kterou jste vytvořili dříve. Toto pole se zobrazí jenom v případě, že nejprve vyberete virtuální síť.

  4. Klikněte na tlačítko Další. Na stránce Odkazy klikněte na Přidat nový odkaz.

  5. Na stránce Přidat odkaz zadejte nebo vyberte následující informace:

    Pole Hodnota
    Název Zadejte název odkazu, například Aqua_Downlink
    Směr Vyberte downlink.
    Získání/teplota Zadejte 0.
    EIRP v dBW Platí pouze pro odesílání. Ponechte prázdné.
    Polarizace Vyberte RHCP.

  6. Klikněte na Přidat kanál. V podokně Přidat kanál přidejte nebo vyberte následující informace:

    Pole Hodnota
    Název Zadejte název kanálu, například Aqua_Downlink_Channel.
    Frekvence center (MHz) Zadejte střední frekvenci v MHz. Informace o hodnotě vybrané vesmírné lodi najdete v tabulce výše.
    Šířka pásma (MHz) Zadejte šířku pásma v MHz. Informace o hodnotě vybrané vesmírné lodi najdete v tabulce výše.
    Název koncového bodu Zadejte název virtuálního počítače, který jste vytvořili dříve.
    IP Address Zadejte privátní IP adresu virtuálního počítače, který jste vytvořili dříve.
    Port Zadejte 56001.
    Protokol Zadejte tcp.
    Typ konfigurace demodulace Vyberte přednastavenou konfiguraci pojmenovaného modemu.
    Konfigurace demodulace Vyberte konfiguraci demodulace pro vybranou veřejnou satelitu. Podrobnosti najdete v konfiguraci řetězu modemů.
    Konfigurace dekódování Pole ponechejte prázdné.

  7. Kliknutím na Odeslat přidáte kanál. Kliknutím na Odeslat znovu přidejte odkaz.

  8. Klikněte na Zkontrolovat a vytvořit. Po dokončení ověření klikněte na Vytvořit.

Naplánování kontaktu pomocí Aqua a uložení propojených dat

Poznámka:

Zkontrolujte veřejné satelitní plány a zjistěte, jestli nedochází k výpadkům veřejného vysílání. Azure Orbital Ground Station neřídí veřejné satelity a nemůže zaručit dostupnost dat během průchodu.

  1. Do vyhledávacího pole webu Azure Portal zadejte spacecraft. Ve výsledcích hledání vyberte vesmírnou loď .

  2. Na stránce Vesmírná loď vyberte prostředek veřejné vesmírné lodi.

  3. Na horním panelu přehledu vesmírných lodí klikněte na Naplánovat kontakt .

  4. Na stránce Naplánovat kontakt zadejte následující informace:

    Pole Hodnota
    Profil kontaktu Vyberte profil kontaktu, který jste vytvořili dříve.
    Pozemní stanice Vyberte Microsoft_Quincy.
    Čas spuštění Určete počáteční čas pro okno dostupnosti kontaktu.
    Koncový čas Určete koncový čas pro okno dostupnosti kontaktu.

  5. Kliknutím na Hledat zobrazíte dostupné časy kontaktů.

  6. Vyberte jedno nebo více oken kontaktů a potom klikněte na Plán.

  7. Zobrazte naplánovaný kontakt tak, že vyberete prostředek vesmírné lodi, přejdete na Konfigurace na levém panelu a kliknete na Kontakty.

  8. Krátce před spuštěním kontaktu začněte naslouchat na portu 56001 a vypište data přijatá v souboru:

    Poznámka:

    Tento příkaz odkazuje na Aqua. Upravte příkaz tak, aby odrážel veřejnou vesmírnou loď, kterou používáte. Kromě toho možná budete muset přidat sudo.

    socat -u tcp-listen:56001,fork create:/media/aqua/out.bin

  9. Po spuštění kontaktu zkopírujte výstupní soubor z tmpfs do svého domovského adresáře, abyste se vyhnuli přepsání souboru při spuštění jiného kontaktu:

    Poznámka:

    Tento příkaz odkazuje na Aqua. Upravte příkaz tak, aby odrážel veřejnou vesmírnou loď, kterou používáte.

    mkdir ~/aquadata
cp /media/aqua/out.bin ~/aquadata/raw-$(date +"%FT%H%M%z").bin

Poznámka:

U 10minutového kontaktu s Aqua při přenosu s šířkou pásma 15 MHz byste měli očekávat příjem přibližně 450 MB dat.

Další kroky