Esercitazione: Downlink dei dati dai satelliti pubblici

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È possibile comunicare con i satelliti direttamente da Azure usando il servizio Azure Orbital Ground Station. Dopo aver collegato i dati, è possibile elaborarli e analizzarli in Azure.

Questa esercitazione illustra come:

  • Creare un veicolo spaziale per selezionare satelliti pubblici.
  • Preparare una macchina virtuale per ricevere dati inattivi.
  • Configurare un profilo di contatto per una missione di downlink.
  • Pianificare un contatto con un satellite pubblico supportato usando Azure Orbital Ground Station e salvare i dati downlink.

Azure Orbital Ground Station supporta diversi satelliti pubblici, tra cui Aqua, Suomi NPP, JPSS-1/NOAA-20 e Terra.

Prerequisiti

  • Un account Azure con una sottoscrizione attiva. Creare un account gratuitamente.
  • Autorizzazioni di collaboratore a livello di sottoscrizione.
  • Piano di supporto di base o superiore per inviare ticket di supporto.

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Creare una risorsa veicolo spaziale

  1. Nella casella di ricerca portale di Azure immettere Veicoli spaziali. Selezionare Veicoli spaziali nei risultati della ricerca.
  2. Nella pagina Veicoli spaziali fare clic su Crea.
  3. Scegliere il satellite pubblico da contattare: Aqua, Suomi NPP, JPSS-1/NOAA-20 o Terra. La tabella seguente descrive l'ID NORAD, la frequenza centrale, la larghezza di banda e la polarizzazione dei collegamenti per ogni satellite. Fare riferimento a queste informazioni nei passaggi seguenti e in tutta l'esercitazione.
Veicolo spaziale ID NORAD Frequenza centrale (MHz) Larghezza di banda (MHz) Direzione Polarizazzione
Aqua 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. Cercare il satellite pubblico desiderato in CelesTrak e identificarne l'elemento TLE (Two-Line Element).

    Nota

    Assicurarsi di aggiornare questo valore TLE al valore più recente prima di pianificare un contatto. Un TLE che ha più di due settimane potrebbe causare un downlink non riuscito.

    Altre informazioni sui valori TLE.

  2. Nella scheda Informazioni di base della scheda Crea risorsa veicolo spaziale immettere o selezionare le informazioni seguenti:

    Campo valore
    Abbonamento Selezionare la propria sottoscrizione.
    Gruppo di risorse Selezionare il gruppo di risorse.
    Nome Immettere il nome del veicolo spaziale pubblico.
    Area Selezionare Stati Uniti occidentali 2.
    ID NORAD Immettere l'ID NORAD della tabella precedente.
    Riga titolo TLE Immettere AQUA, SUOMI NPP, NOAA 20 o TERRA.
    Riga 1 TLE Immettere la riga TLE 1 da CelesTrak.
    Riga 2 TLE Immettere la riga TLE 2 da CelesTrak.

  3. Fare clic su Avanti. Nel riquadro Collegamenti selezionare Aggiungi nuovo collegamento.

  4. Nella pagina Aggiungi collegamento immettere o selezionare le informazioni seguenti:

    Campo Valore
    Nome Immettere Downlink.
    Direzione Selezionare Downlink.Select Downlink.
    Frequenza centrale Immettere la frequenza centrale in MHz dalla tabella precedente.
    Larghezza di banda Immettere la larghezza di banda in MHz dalla tabella precedente.
    Polarizazzione Selezionare RHCP.

  5. Fare clic su Rivedi e crea. Al termine della convalida, fare clic su Crea.

Se la risorsa spaziale corrisponde esattamente alle informazioni del passaggio 3, il veicolo spaziale viene autorizzato automaticamente alle stazioni di terra Microsoft.

Nota

È possibile verificare che la risorsa spaziale spaziale sia autorizzata controllando che lo stato autorizzazione sia consentito nella pagina di panoramica del veicolo spaziale.

Preparare la macchina virtuale e la rete per ricevere dati satellite pubblici

  1. Creare una rete virtuale per ospitare la macchina virtuale dell'endpoint dati usando la stessa sottoscrizione e lo stesso gruppo di risorse in cui si trova la risorsa veicolo spaziale.

  2. Creare una macchina virtuale all'interno della rete virtuale creata usando la stessa sottoscrizione e lo stesso gruppo di risorse in cui si trova la risorsa spaziale spaziale. Assicurarsi che questa macchina virtuale abbia le specifiche seguenti:

    • Nella scheda Informazioni di base:
      • Immagine: il sistema operativo è Linux (Ubuntu 20.04 o versione successiva).
      • Le dimensioni della macchina virtuale hanno almeno 32 GiB di RAM.
    • Nella scheda Rete:
      • IP pubblico: la macchina virtuale ha accesso a Internet per scaricare gli strumenti con un indirizzo IP pubblico standard.

    Suggerimento

    L'indirizzo IP pubblico qui è solo per la connettività Internet, non per i dati di contatto. Per altre informazioni, vedere Accesso in uscita predefinito in Azure.

  3. Passare alla macchina virtuale appena creata. Seguire le istruzioni collegate al passaggio 2 per connettersi alla macchina virtuale. Al prompt di bash per la macchina virtuale immettere i comandi seguenti per creare un file system temporaneo (tmpfs) nella macchina virtuale. Questa macchina virtuale è la posizione in cui verranno scritti i dati per evitare scritture lente su disco.

    Nota

    Questo comando fa riferimento a Aqua. Modificare il comando per riflettere il veicolo spaziale pubblico in uso.

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

  4. Immettere il comando seguente nella macchina virtuale per assicurarsi che lo strumento Socat sia installato nel computer:

    sudo apt install socat

  5. Seguire le istruzioni per delegare una subnet a Azure Orbital Ground Station.

  6. Seguire le istruzioni per preparare l'endpoint della macchina virtuale. Immettere il comando seguente nella macchina virtuale per impostare il livello MTU su 3650:

    sudo ifconfig eth0 3650

Configurare Hub eventi per i dati di telemetria dell'antenna

Per ricevere i dati di telemetria dell'antenna durante i contatti con il satellite pubblico selezionato, seguire le istruzioni per creare e configurare un hub eventi di Azure nella sottoscrizione.

  1. Nella casella di ricerca del portale di Azure immettere Profili contatto. Selezionare Profili contatto nei risultati della ricerca.

  2. Nella pagina Profili contatto fare clic su Crea.

  3. Nella scheda Informazioni di base della risorsa Crea profilo contatto immettere o selezionare le informazioni seguenti:

    Campo valore
    Abbonamento Selezionare la propria sottoscrizione.
    Gruppo di risorse Selezionare il gruppo di risorse.
    Nome Immettere [Satellite_Name]_Downlink, ad esempio Aqua_Downlink.
    Area Selezionare Stati Uniti occidentali 2.
    Durata minima del contatto praticabile Immettere PT1M.
    Elevazione minima Immettere 15.0.
    Configurazione del rilevamento automatico Selezionare X-band.
    Inviare dati di telemetria all'hub eventi? Selezionare Sì.
    Spazio dei nomi di Hub eventi Selezionare uno spazio dei nomi Hub eventi di Azure a cui inviare i dati di telemetria per i contatti. È necessario selezionare una sottoscrizione prima di poter selezionare uno spazio dei nomi di Hub eventi.
    Istanza di Hub eventi Selezionare un'istanza di Hub eventi appartenente allo spazio dei nomi selezionato in precedenza. Questo campo viene visualizzato solo se si seleziona prima uno spazio dei nomi di Hub eventi.
    Rete virtuale Selezionare la rete virtuale creata in precedenza.
    Subnet Selezionare la subnet delegata creata in precedenza. Questo campo viene visualizzato solo se si seleziona prima una rete virtuale.

  4. Fare clic su Avanti. Nella pagina Collegamenti fare clic su Aggiungi nuovo collegamento.

  5. Nella pagina Aggiungi collegamento immettere o selezionare le informazioni seguenti:

    Campo Valore
    Nome Immettere un nome per il collegamento, ad esempio Aqua_Downlink
    Direzione Selezionare Downlink.Select Downlink.
    Guadagno/temperatura Immettere 0.
    EIRP in dBW Applicabile solo all'uplink. Lasciare vuoto.
    Polarizazzione Selezionare RHCP.

  6. Fare clic su Aggiungi canale. Nel riquadro Aggiungi canale aggiungere o selezionare le informazioni seguenti:

    Campo Valore
    Nome Immettere un nome per il canale, ad esempio Aqua_Downlink_Channel.
    Frequenza centrale (MHz) Immettere la frequenza centrale in MHz. Fare riferimento alla tabella precedente per il valore per il veicolo spaziale selezionato.
    Larghezza di banda (MHz) Immettere la larghezza di banda in MHz. Fare riferimento alla tabella precedente per il valore per il veicolo spaziale selezionato.
    Nome endpoint Immettere il nome della macchina virtuale creata in precedenza.
    Indirizzo IP Immettere l'indirizzo IP privato della macchina virtuale creata in precedenza.
    Porta Immettere 56001.
    Protocollo Immettere TCP.
    Tipo di configurazione della demodulazione Selezionare Set di impostazioni Configurazione modem denominata.
    Configurazione demodulation Selezionare la configurazione di demodulation per il satellite pubblico selezionato. Per informazioni dettagliate, vedere Configurare la catena di modem.
    Configurazione di decodifica Lascia vuoto il campo.

  7. Fare clic su Invia per aggiungere il canale. Fare di nuovo clic su Invia per aggiungere il collegamento.

  8. Fare clic su Rivedi e crea. Al termine della convalida, fare clic su Crea.

Pianificare un contatto con Aqua e salvare i dati inattivo

Nota

Controllare le pianificazioni satellitari pubbliche per capire se potrebbero verificarsi interruzioni della trasmissione pubblica. Azure Orbital Ground Station non controlla i satelliti pubblici e non può garantire la disponibilità dei dati durante il passaggio.

  1. Nella casella di ricerca del portale di Azure immettere Veicoli spaziali. Selezionare Veicolo spaziale nei risultati della ricerca.

  2. Nella pagina Veicoli spaziali selezionare la risorsa spaziale pubblica.

  3. Fare clic su Pianifica contatto sulla barra superiore della panoramica del veicolo spaziale.

  4. Nella pagina Pianifica contatto specificare le informazioni seguenti:

    Campo valore
    Profilo contatto Selezionare il profilo di contatto creato in precedenza.
    Stazione di terra Selezionare Microsoft_Quincy.
    Ora di inizio Identificare un'ora di inizio per la finestra di disponibilità dei contatti.
    Ora fine Identificare un'ora di fine per la finestra di disponibilità dei contatti.

  5. Fare clic su Cerca per visualizzare gli orari di contatto disponibili.

  6. Selezionare una o più finestre contatto e quindi fare clic su Pianifica.

  7. Visualizzare il contatto pianificato selezionando la risorsa spaziale spaziale, passando a Configurazioni nel pannello sinistro e facendo clic su Contatti.

  8. Poco prima di iniziare a eseguire il contatto, avviare l'ascolto sulla porta 56001 e restituire i dati ricevuti nel file:

    Nota

    Questo comando fa riferimento a Aqua. Modificare il comando per riflettere il veicolo spaziale pubblico in uso. Inoltre, potrebbe essere necessario aggiungere sudo.

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

  9. Dopo aver eseguito il contatto, copiare il file di output da tmpfs nella home directory per evitare di sovrascrivere il file quando si esegue un altro contatto:

    Nota

    Questo comando fa riferimento a Aqua. Modificare il comando per riflettere il veicolo spaziale pubblico in uso.

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

Nota

Per un contatto di 10 minuti con Aqua mentre trasmette con 15 MHz di larghezza di banda, è consigliabile ricevere circa 450 MB di dati.

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