教學課程：從公共衛星下行連結資料

發行項
10/04/2024

您可以使用 Azure Orbital 地面站服務直接從 Azure 與衛星通訊。下行連結資料後，您可以在 Azure 中處理和分析該資料。

在本教學課程中，您將了解如何：

建立用於選取公用衛星的航太器。
準備虛擬機器 (VM) 以接收下行連結的資料。
設定下行連結任務的連絡設定檔。
使用 Azure Orbital 地面站排程與支援公共衛星的聯絡，並儲存向下連結的資料。

Azure Orbital 地面站支援多個公共衛星，包含 Aqua、Suomi NPP、JPSS-1/NOAA-20 和 Terra。

必要條件

具有有效訂用帳戶的 Azure 帳戶。免費建立帳戶。
訂用帳戶層級的參與者權限。
基本支援方案或更新版本以提交支援票證。

登入 Azure 入口網站 - Orbital。

建立太空船資源

在 Azure 入口網站搜尋方塊中，輸入太空船。在搜尋結果中選取 [太空船]。
在 [太空船] 頁面上，按一下 [建立]。
選擇要連絡的公共衛星：Aqua、Suomi NPP、JPSS-1/NOAA-20 或 Terra。下表概述每個衛星的 NORAD ID、中心頻率、頻寬及連結方向與極化。請參閱下列步驟和整個教學課程中的資訊。

太空船	NORAD 識別碼	中心頻率 (MHz)	頻寬 (MHz)	方向	偏振
Aqua	27424	8160	15	下行連結	RHCP
Suomi NPP	37849	7812	30	下行連結	RHCP
JPSS-1/NOAA-20	43013	7812	30	下行連結	RHCP
Terra	25994	8212.5	45	下行連結	RHCP

在 CelesTrak 中搜尋所需公共衛星，並識別其目前的兩行軌道要素形式 (TLE)。

注意

在排程連絡之前，請務必先將此 TLE 更新為最新的值。超過兩週的 TLE 可能會導致向下連結失敗。

深入了解 TLE 值。

在 [建立太空船資源] 的 [基本] 索引標籤上，輸入或選取下列資訊：

欄位	值
訂用帳戶	選取您的訂用帳戶。
資源群組	選取您的資源群組。
名稱	輸入公共太空船的名稱。
區域	選取 [美國西部 2]。
NORAD 識別碼	輸入上表的 NORAD ID。
TLE 標題行	輸入 AQUA、SUOMI NPP、NOAA 20 或 TERRA。
TLE 第 1 行	輸入 CelesTrak 的 TLE 行 1。
TLE 第 2 行	輸入 CelesTrak 的 TLE 行 2。

按一下 [下一步] 。在 [連結] 窗格中，選取 [新增連結]。

在 [新增連結] 頁面中，輸入或選取下列資訊：

欄位	值
名稱	輸入向下連結。
方向	選取 [向下連結]。
中心頻率	輸入上表的中心頻率 (MHz)。
頻寬	輸入上表的頻寬 (MHz)。
偏振	選取 [RHCP]。

按一下 [檢閱 + 建立] 。在驗證完成後，按一下 [建立]。

如果您的航太器資源完全符合步驟 3 中的資訊，您的航太器會自動在Microsoft地面站獲得授權。

注意

您可以透過檢查 [授權狀態] 在太空船概觀頁面上顯示 [已允許]，藉此確認已授權太空船資源。

準備虛擬機器和網路以接收公共衛星資料

建立虛擬網路，藉以使用太空船資源所在的相同訂用帳戶和資源群組來裝載資料端點虛擬機器 (VM)。
在使用太空船資源所在相同訂用帳戶和資源群組建立的虛擬網路內建立虛擬機器。請確保此 VM 有下列規格：
- 在 [基本] 索引標籤下：
  - 映像：作業系統為 Linux (Ubuntu 20.04 或更新版本)。
  - 大小：VM 的 RAM 至少為 32 GiB。
- 在 [網路] 索引標籤下：
  - 公用 IP：VM 有網際網路存取權，可透過一個標準公用 IP 位址下載工具。
提示

這裡的公用 IP 位址僅適用於網際網路連線，不適用於連絡資料。如需詳細資訊，請參閱 Azure 中的預設輸出存取。
瀏覽至新建立的 VM。請遵循步驟 2 中連結的指示以連線到 VM。在 VM 的 Bash 提示中，輸入下列命令以在 VM 上建立暫存檔案系統 (tmpfs)。此 VM 是寫入資料的位置，藉此避免寫入磁碟的速度變慢。

注意

此命令將參考 Aqua。編輯命令以反映所使用的公共太空船。
```
sudo mkdir /media/aqua
sudo mount -t tmpfs -o size=28G tmpfs /media/aqua
```
在 VM 中輸入下列命令，確保機器上已安裝 Socat 工具：
```
sudo apt install socat
```
請遵循指示以將子網路委派給 Azure Orbital 地面站。
請遵循指示以準備 VM 端點。在 VM 中輸入下列命令，將 MTU 層級設定為 3650：
```
sudo ifconfig eth0 3650
```

設定天線遙測的事件中樞

若要在與所選公共衛星連絡期間接收天線遙測，請遵循指示以在訂用帳戶中建立和設定 Azure 事件中樞。

設定連絡設定檔以從公共衛星向下連結

在 Azure 入口網站搜尋方塊中，輸入連絡設定檔。在搜尋結果中選取 [連絡設定檔]。
在 [連絡設定檔] 頁面上，按一下 [建立]。

在 [建立連絡設定檔資源] 的 [基本] 索引標籤上，輸入或選取下列資訊：

欄位	值
訂用帳戶	選取 [訂用帳戶]。
資源群組	選取您的資源群組。
名稱	輸入 [Satellite_Name]_Downlink，例如 Aqua_Downlink。
區域	選取 [美國西部 2]。
最短可行連絡持續時間	輸入 PT1M。
最低高度	輸入 15.0。
自動追蹤設定	選取 [X 波段]。
將遙測傳送到中樞嗎？	選取 [是]。
事件中樞命名空間	選取您要傳送連絡人遙測資料的 Azure 事件中樞 [命名空間]。您必須先選取訂用帳戶，才能選取事件中樞命名空間。
事件中樞執行個體	選取屬於先前選定命名空間的事件中樞執行個體。僅當您先選取事件中樞命名空間時，才會顯示此欄位。
虛擬網路	選取您先前建立的虛擬網路。
子網路	選取您先前建立的委派子網路。僅當您先選取虛擬網路時，才會顯示此欄位。

按一下 [下一步] 。在 [連結] 頁面中，按一下 [新增連結]。

在 [新增連結] 頁面上，輸入或選取下列資訊：

欄位	值
名稱	輸入連結的名稱，例如 Aqua_Downlink
方向	選取 [向下連結]。
增益/溫度	輸入 0。
EIRP (dBW)	僅適用於向上連結。保留空白。
偏振	選取 [RHCP]。

按一下 [新增通道]。在 [新增通道] 窗格中，新增或選取下列資訊：

欄位	值
名稱	輸入通道名稱，例如 Aqua_Downlink_Channel。
中心頻率 (MHz)	輸入中心頻率 (MHz)。如需所選太空船的值，請參閱上表。
頻寬 (MHz)	輸入頻寬 (MHz)。如需所選太空船的值，請參閱上表。
端點名稱	輸入您先前建立的虛擬機器名稱。
IP 位址	輸入您先前建立的虛擬機器私人 IP 位址。
通訊埠	輸入 56001。
通訊協定	輸入 TCP。
復調設定類型	選取 [預設具名數據機組態]。
解調組態	選取所選公共衛星的解調組態。如需詳細資料，請參閱設定數據機鏈結。
解碼組態	將此欄位保留空白。

按一下 [提交] 以新增通道。再次按一下 [提交] 以新增連結。
按一下 [檢閱 + 建立] 。在驗證完成後，按一下 [建立]。

排程與 Aqua 的連絡並儲存向下連結的資料

注意

檢查公共衛星排程以了解是否可能有公共廣播中斷。 Azure Orbital 地面站不會控制公共衛星，且無法保證在傳遞期間資料的可用性。

在 Azure 入口網站搜尋方塊中，輸入太空船。在搜尋結果中選取 [太空船]。
在 [太空船] 頁面上，選取公共太空船資源。
按一下太空船概觀頂端列的 [排程連絡]。

在 [排程連絡] 頁面上，指定下列資訊：

欄位	值
連絡設定檔	選取您先前建立的連絡設定檔。
地面站	選取 [Microsoft_Quincy]。
開始時間	識別連絡可用性時間範圍的開始時間。
結束時間	識別連絡可用性時間範圍的結束時間。

按一下 [搜尋] 以檢視可用的連絡時間。
選取一或多個連絡時間範圍，然後按一下 [排程]。
選取太空船資源、瀏覽至左側面板的 [組態]，然後按一下 [連絡]，藉以排程連絡。
在您開始執行連絡之前不久，請開始接聽連接埠 56001 並輸出檔案中接收的資料：

注意

此命令將參考 Aqua。編輯命令以反映所使用的公共太空船。此外，您可能需要新增 sudo。
```
socat -u tcp-listen:56001,fork create:/media/aqua/out.bin
```
執行連絡之後，請將輸出檔案從 tmpfs 複製到主目錄，藉以避免在執行其他連絡時覆寫檔案：

注意

此命令將參考 Aqua。編輯命令以反映所使用的公共太空船。
```
mkdir ~/aquadata
cp /media/aqua/out.bin ~/aquadata/raw-$(date +"%FT%H%M%z").bin
```

注意

當以 15 MHz 頻寬進行傳輸時，與 Aqua 連絡 10 分鐘應預期接收大約 450 MB 資料。

下一步

收集和處理 Aqua 衛星承載

共用方式為