教學課程:從公用衛星向下鏈接數據
您可以使用 Azure Orbital Ground Station 服務,直接從 Azure 與衛星通訊。 下行鏈接數據之後,您可以在 Azure 中處理和分析數據。
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 (VM) 以接收已連結的數據。
- 設定下行連結任務的聯繫人配置檔。
- 使用 Azure Orbital 地面站排程與支援公用衛星的聯繫人,並儲存下行鏈接的數據。
Azure Orbital 地面站支持數顆公用衛星,包括 Aqua、Suomi NPP、JPSS-1/NOAA-20 和 Terra。
必要條件
登入 Azure
建立航太器資源
- 在 [Azure 入口網站 搜尋方塊中,輸入航太器。 在搜尋結果中選取 [航太器 ]。
- 在 [ 航太器] 頁面上,按兩下 [ 建立]。
- 選擇要聯繫的公用衛星:Aqua、Suomi NPP、JPSS-1/NOAA-20 或 Terra。 下表概述每個衛星的NORAD標識符、中心頻率、頻寬和連結方向和極化。 請參閱下列步驟和整個教學課程中的資訊。
航太器 | 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 中搜尋您想要的公用衛星,並識別其目前的雙線元素 (TLE)。
在 [建立航太器資源] 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 輸入公用航太器的名稱。 區域 選取 [美國西部 2]。 NORAD 識別碼 輸入上述表格中的NORAD識別碼。 TLE 標題行 輸入 AQUA、 SUOMI NPP、 NOAA 20 或 TERRA。 TLE 第 1 行 從 CelesTrak 輸入 TLE 行 1。 TLE 第 2 行 從 CelesTrak 輸入 TLE 第 2 行。 按一下 [下一步] 。 在 [ 鏈接] 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 [下行連結]。 中心頻率 從上表中輸入 MHz 的中心頻率。 頻寬 從上表輸入 MHz 中的頻寬。 偏振 選取 [RHCP]。 按一下 [檢閱 + 建立] 。 驗證完成之後,按兩下 [ 建立]。
如果您的航太器資源完全符合步驟 3 中的資訊,則您的航太器會自動在 Microsoft 地面站獲得授權。
注意
您可以藉由檢查 航太器概觀頁面上的 [授權狀態 ] 顯示 [允許 ] 來確認您的航太器資源已獲得授權。
準備虛擬機和網路以接收公用衛星數據
使用航太器資源所在的相同訂用帳戶和資源群組,建立虛擬網路 來裝載您的數據端點虛擬機(VM)。
使用航太器資源所在的相同訂用帳戶和資源群組,在虛擬網路內建立虛擬機 。 請確定此 VM 具有下列規格:
- 在 [基本] 索引標籤底下:
- 映射:操作系統為Linux(Ubuntu 20.04 或更新版本)。
- VM 的大小 至少有 32 GiB 的 RAM。
- 在 [網络] 索引標籤底下:
- 公用IP:VM具有因特網存取權,可藉由具有一個標準公用IP位址來下載工具。
提示
此處的公用IP位址僅適用於因特網連線,而非連絡數據。 如需詳細資訊,請參閱 Azure 中的預設輸出存取。
- 在 [基本] 索引標籤底下:
流覽至新建立的 VM。 請遵循步驟 2 中連結的指示來連線到 VM。 在 VM 的 Bash 提示字元中,輸入下列命令,在 VM 上建立暫存文件系統 (tmpfs)。 此 VM 是數據寫入的位置,以避免寫入磁碟的速度變慢。
注意
此命令會參考 Aqua。 編輯 命令以反映您正在使用的公用航太器。
sudo mkdir /media/aqua sudo mount -t tmpfs -o size=28G tmpfs /media/aqua
在您的 VM 中輸入下列命令,以確保電腦上已安裝 Socat 工具:
sudo apt install socat
請依照指示 將子網 委派給 Azure Orbital 地面站。
請遵循指示來 準備您的 VM 端點。 在您的 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
若要在與所選公用衛星的聯繫人期間接收天線遙測,請遵循指示,在您的 訂用帳戶中建立及設定 Azure 事件中樞 。
設定連絡人配置檔以從公用衛星下行連結
在 Azure 入口網站 的搜尋方塊中,輸入聯繫人配置檔。 在搜尋結果中選取 [聯繫人配置檔 ]。
在 [ 聯繫人配置檔] 頁面上,按兩下 [ 建立]。
在 [建立聯繫人配置文件資源] 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]。 最小可行的聯繫人持續時間 輸入 PT1M。 最低提高許可權 輸入 15.0。 自動追蹤設定 選取 [X-band]。 將遙測傳送至事件中樞? 選取 [是]。 事件中樞命名空間 選取您要傳送聯繫人遙測數據的 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。 事件中樞實例 選取屬於先前選取命名空間的事件中樞 實例 。 只有在您先選取事件中樞命名空間時,才會顯示此欄位。 虛擬網路 選取您稍早建立的 虛擬網路 。 子網路 選取您稍早建立的委派子網。 只有在您先選取虛擬網路時,才會顯示此欄位。 按一下 [下一步] 。 在 [ 鏈接] 頁面中,按兩下 [ 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 [下行連結]。 增益/溫度 輸入 0。 dBW 中的 EIRP 僅適用於上行連結。 保留空白。 偏振 選取 [RHCP]。 按兩下 [ 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 輸入通道的名稱,例如Aqua_Downlink_Channel。 中心頻率 (MHz) 在 MHz 中輸入中心頻率 。 如需所選航太器的值,請參閱上表。 頻寬 (MHz) 在 MHz 中輸入頻寬 。 如需所選航太器的值,請參閱上表。 端點名稱 輸入您稍早建立的虛擬機名稱。 IP 位址 輸入您稍早建立之虛擬機的私人IP位址。 通訊埠 輸入 56001。 通訊協定 輸入 TCP。 復調設定類型 選取 [預設命名數據機組態]。 降級組態 選取所選公用衛星的降級組態。 如需詳細資訊,請參閱設定數據機鏈結。 譯碼組態 將此欄位保留空白。 按兩下 [ 提交 ] 以新增通道。 再次按兩下 [ 提交 ] 以新增連結。
按一下 [檢閱 + 建立] 。 驗證完成之後,按兩下 [ 建立]。
排程與 Aqua 的連絡人,並儲存下行鏈接的數據
注意
檢查 公用衛星排程 ,以瞭解是否有公用廣播中斷。 Azure Orbital 地面站不會控制公用衛星,而且無法保證在通過期間數據的可用性。
在 Azure 入口網站 的搜尋方塊中,輸入航太器。 在搜尋結果中選取 [航太器 ]。
在 [ 航太器] 頁面上,選取您的公用航太器資源。
按兩下航太器概觀頂端列的 [ 排程聯繫人 ]。
在 [ 排程聯繫人 ] 頁面上,指定下列資訊:
欄位 值 連絡人配置檔 選取您先前建立的 聯繫人配置檔 。 地面站 選取 [Microsoft_Quincy]。 開始時間 識別連絡人可用性視窗的開始時間。 結束時間 識別連絡人可用性視窗的結束時間。 按兩下 [ 搜尋 ] 以檢視可用的聯繫人時間。
選取一或多個聯繫人視窗,然後按兩下 [排程]。
選取航太器資源、流覽至左側面板中的 [設定],然後按兩下 [連絡人],以檢視排程的聯繫人。
在您開始執行聯繫人之前不久,請開始接聽埠 56001,並輸出檔案中收到的數據:
注意
此命令會參考 Aqua。 編輯 命令以反映您正在使用的公用航太器。 此外,您可能需要新增 sudo。
socat -u tcp-listen:56001,fork create:/media/aqua/out.bin
執行連絡人之後,請將 來自 tmpfs 的輸出檔案複製到主目錄,以避免在執行另一個聯繫人時覆寫檔案:
注意
此命令會參考 Aqua。 編輯 命令以反映您正在使用的公用航太器。
mkdir ~/aquadata cp /media/aqua/out.bin ~/aquadata/raw-$(date +"%FT%H%M%z").bin
注意
在以 15 MHz 的頻寬傳輸時,與 Aqua 進行 10 分鐘的接觸,您應該預期會收到大約 450 MB 的數據。