Informações para comunicação do FloripaSat-1

FloripaSat-1 comunica-se através de bandas VHF e UHF

Parâmetros de operação

COMUNICAÇÃO VHF

Beacon

O beacon é enviado constantemente e fornece estatísticas e dados básicos do satélite.

COMUNICAÇÃO UHF

Downlink e Uplink

O downlink também fornece o pacote completo do satélite. O Uplink permite que sejam enviados telecomandos.

COMANDOS ABERTOS

Repeater

Aberto para a comunidade de rádio amadores, estes são os três comandos abertos: ping, data request and message broadcast.

PROTOCOLOS

NGHam e AX.25

FloripaSat-1 usa dois diferentes protocolos: NGHam e AX.25. Ambos para VHF e somente NGHam para UHF.

DADOS

Decodificação

Utilizando o software personalizado FloripaSat-1, é possível processar e decodificar os dados coletados.

RASTREAMENTO

TLE

TLE mais atual para o FloripaSat-1, caso exista uma nova será feito atualizações aqui:

1 44885U 19093G 20042.12122331 .00000183 00000-0 29847-4 0 9990

2 44885 97.9707 119.0052 0016287 100.9570 259.3482 14.81965511 7847

 

Órbita

Altitude: 628.6km;
Inclinação: 97.9°;
Repetição dos ciclos: 31 dias;
Período da órbita: 5835 segundos;
Hora local do nó ascendente: 10:30 a.m.

Não conseguiu entender como captar o sinal do FloripaSat-1 com as informações na página? Confira nosso guia passo a passo

Entendemos que a quantidade de informações pode deixar algumas pessoas confusas, para isso fizemos um guia para aqueles interessados em captar o sinal de telemetria do Beacon de maneira mais simples.

Clique no botão abaixo para ser direcionado ao docs do passo a passo:

  • Frequência: 145.9 MHz
  • Protocolo: NGHam and AX.25
  • Modulação: GFSK
  • Desvio: 2,5 kHz
  • Taxa de transmissão: 1200 bps
  • Potência de saída: 30 dBm (1 W)

O Beacon do FloripaSat-1 transmite pacotes periodicamente, com 5 possíveis períodos (de acordo com nível de energia total do satélite):

Nível de energiaPeríodo do Beacon [s]
L1 (100% – 90% do total de carga da bateria)10
L2 (92.5% – 80% do total de carga da bateria)10
L3 (82.5% – 70% do total de carga da bateria)20
L4 (72.5% – 60% do total de carga da bateria)30
L5 (62.5% – 0% do total de carga da bateria)30

Em operação normal do satélite, os pacote do beacon contém os seguintes dados:

CampoPosiçãoTamanho [bytes]Conteúdo
ID do satélite010“FLORIPASAT”
Tensão nas baterias104Variável
Temperatura das baterias146Variável
Carga total das baterias202Variável
Corrente dos painéis solares2212Variável
Tensão dos painéis solares346Variável
Status geral do satélite402Variável
Medidas do acelerômetro e do giroscópio4212Variável
Tempo desde a última inicialização544Variável
Número de reinicializações do OBDH desde o lançamento582Variável

Se ocorrer uma falha no módulo OBDG (se o módulo TCC  parar de receber dados dele), somente os dados do módulo EPS serão transmitidos:

CampoPosiçãoTamanho [bytes]Conteúdo
ID do satélite010“FLORIPASAT”
Tensão nas baterias104Variável
Temperatura das baterias146Variável
Carga total das baterias202Variável
Corrente dos painéis solares2212Variável
Tensão dos painéis solares346Variável
Nível de energia401Variável

Se uma falha ocorre nos módulos OBDH e EPS, somente a ID do satélite é transmitida:

CampoPosiçãoTamanho [bytes]Conteúdo
ID do satélite010“FLORIPASAT”
  • Frequência: 436.1 MHz
  • Modulação:2- GFSK
  • Protocolo: NGHam
  • Desvio: 5 kHz
  • Taxa de transmissão: 2400 bps
  • Potência de saída: 30 dBm (1 W)

O Downlink do FloripaSat também transmite pacotes periodicamente (ele possui muito mais dados que os pacotes do Beacon), de acordo com o nível de energia do satélite:

Nível de energiaPeríodo do Downlink [s]
L1 (100% – 90% do total de carga da bateria)60
L2 (92.5% – 80% do total de carga da bateria)60
L3 (82.5% – 70% do total de carga da bateria)120
L4 (72.5% – 60% do total de carga da bateria)120
L5 (62.5% – 0% do total de carga da bateria)nenhum

O conteúdo de cada pacote periódico do downlink está detalhado na tabela abaixo:

CampoPosiçãoTamanho [bytes]Conteúdo
Sinalizadores02Variável
Status do OBDH26Variável
Acelerômetro da IMU812Variável
Giroscópio da IMU2012Variável
Outros dados do OBDH326Variável
Tempo de funcionamento do OBDH384Variável
Sensores dos paineis solares4212Variável
Rádio principal5419Variável
Dados dos paineis solares7318Variável
Outros dados do EPS918Variável
Monitor de bateria9921Variável
Medidas de temperatura12021Variável
Nível de energia do satélite1411Variável
Dados do módulo “RUSH”14240Variável
Dados do módulo “Payload X”1827Variável

O Downlink também transmite pacotes esporádicos com as respostas do telecomandos de Uplink.

  • Frequência: 436.1 MHz
  • Modulação: 2-GFSK
  • Protocolo: NGHam
  • Desvio: 5 kHz
  • Taxa de transmissão: 2400 bps

Há quatro tipos de de pacotes de Uplink: Requisição de dados, ping e difusão de mensagem. O conteúdo de cada um deles é descrito na tabela abaixo:

ComandoTamanho [bytes]Conteúdo
Requisição de dados8“dr” + sinalizadores
Ping8“pg” + indicativo do usuário
Difusão de mensagemAté 28“br” + indicativo do usuário + mensagem
  • Requisição de dados: Use este comando para obter dados do satélite. Selecionando os respectivos sinalizadores, o usuário pode fazer o download de um conjunto dados passados dos sensores ou módulos.
  • Ping: Este comando pode ser usado para testar a comunicação com o satélite. Quando recebido, o satélite retorna um pacote de ping.
  • Difusão de mensagem: Quando recebido, o satélite transmite um pacote com o mesmo conteúdo (uma string com até 20 caractéres) e contendo o indicativo da fonte do comando. Este comando pode ser usado para a comunicação entre duas ou mais estações terrestres.

Os dois indicativos do Repeater estão detalhados abaixo::

  • 0PY0EFS
Nome Código ID [1 byte]Dados [up to 220 bytes]Tamanho dos dados [bytes]Tamanho total [bytes]Nível de acesso
Dados do OBDH0x00Dados do OBDH/EPS5090Público
Dados do EPS 0x01Dados do EPS3190Public
Dados do TTC0x02“FLORIPASAT”1058Public
Dados do OBDH0x03Dados do OBDH/EPS5070Public
Dados do EPS0x04Dados do EPS3151Public
Dados do TTC0x05“FLORIPASAT”1030Public
Telemetria0x10Sinalizadores (16 bits) + dados do OBDH/EPS212266Public
Resposta do ping0x11Indicativo requisitante (ASCII)758Public
Resposta do pedido de dados0x12Indicativo requisitante (ASCII – 7 bytes) + Dados (140 bytes)7 to 14758 to 202Public
Feedback da hibernação0x13Indicativo requisitante (7 bytes) + duração da hibernação em horas (16 bits, primeiro MSB)958Public
Feedback da reposição de carga0x14Indicativo requisitante (7 bytes)758Public
Transmissão de mensagem0x15Indicativo requisitante (7 bytes) + Destino do indicativo (7 byes) + Mensagem (até 38 characteres)14 to 5290Public
  • 00PP5UF ou qualquer indicativo 
    NomeCódigo ID [1 byte]Dados [até 220 bytes]Tamanho dos dados [bytes]Tamanho total [bytes]Nível de acesso
    Requisição de ping0x20Nenhum058Público
    Requisição de dados0x21Dados de sinalizadores (16 bits) + Contador (1 byte) + Origem (1 byte) + Posição (4 bytes)858Público
    Transmissão de mensagem0x25Destino do indicativo (7 bytes) + Mensagem (ASCII, até to 38 caracteres)7 até 3890Público

NGHam

A figura abaixo detalha os campos de protocolo NGHam para cada pacote.

Os únicos parâmetros customizáveis do protocolo mudado no FloripaSat-1, são o preâmbulo e a sincronização. palavra, que são aplicados para ambas as comunicações de frequência:

  • Preâmbulo: 0xAA, 0xAA, 0xAA, 0xAA
  • Sincronização. Palavra: 0x5D, 0xE6, 0x2A, 0x7E

Mais informações sobre o protocolo NGHam pode ser encontrado aqui.

AX.25

Os pacotes do beacon também são  transmitidos usando o protocolo AX.25 (o mesmo pacote com os dois protocolos).

CampoTamanho [bytes]Conteúdo
Preâmbulo40xAA, 0xAA, 0xAA, 0xAA
Sincronização. Palavra40x5D, 0xE6, 0x2A, 0x7E
Sinalizador10x7E
Endereço de Destino7Indicativa da Estação Terrestre e SSID
Endereço de fonte7Indicativo do Satélite e SSID
Controle10x03
Identificador de Protocolo10xF0
Dados60, 41 ou 10“FLORIPASAT” + Dados
Sequência de verificação de quadros2Variável
Sinalizadores10x7E

NOTA: O identificador e SSID do satélite e estação terrestre serão definidas de acordo com as licenças obtidas.

Mais informação sobre o protocolo AX.25 pode ser encontrado aqui.

Para decodificar os pacotes, existe um software personalizado desenvolvido pelo grupo.
Esse software é capaz de manipular dispositivos SDR, receber/transmitir os sinais e codificar/decodificar os pacotes.

Mais informação sobre esse software  pode ser encontrado aqui. Para obter o programa, vá para esta página e baixe a última versão.

Além disso,veja nossos tutoriais no youtube.

VÍDEOS TUTORIAIS

Alguns passos estão gravados durante os vídeos tutoriais, com a intenção de tornar o processo mais simples e claro.

Caso você não tenha acesso ao software ou não seja bem sucedido na decodificação nos envie o áudio do sinal via e-mail (contact@spacelab.ufsc.br) que tentaremos decodifica-lo.

Qualquer dúvida teremos o prazer de responde-la, utilize o e-mail ou crie um novo “issue” na nossa página do GitHub.

Conseguiu capturar um sinal do FloripaSat-1? Nos envie um e-mail e adquira seu cartão QSL

Para receber o seu cartão QSL mande um e-mail para contact@spacelab.ufsc.br contendo as seguintes informações:

  • Nome completo com indicativo
  • Data contendo dia, mês, ano e horário UTC de recepção do sinal
  • Grid locator
  • Frequência utilizada
  • Áudio do sinal recebido no formato .wav

Caso queira descrever o equipamento que foi utilizado na captura do sinal ficaremos felizes em conhecer!

Nosso cartão vem em 3 versões diferentes mudando a coleção de fotos na parte de trás, caso tenha preferência por uma nos informe! Confira abaixo:

Parte da frente do cartão QSL

Parte de trás versão da equipe

Parte de trás versão do lançamento

Parte de trás versão INPE

Com o apoio da comunidade rádio amadora e a rede SatNOGS o FloripaSat-1 já foi escutado além das fronteiras do Brasil

Até o momento mais de 15 rádio amadores ao redor do mundo já gravaram o sinal do FloripaSat-1. Através da rede global de estações do SatNOGS foram já realizadas mais de 450 observações, confira elas clicando aqui.

Agradecimentos especiais para: DK3WN; KC4MCQ; JA0CAW; PA0DLO; K4KDR; VK5QI; PY2SDR; PY4ZBZ; BX2ABT; PV8DX; E29AHU; YC2SAT; PU5FTL; PY2DNR; PY417SWL; JH4XSY/1 e PU4JOE

Junte-se a eles e entre em contato com o FloripaSat-1!

A missão FloripaSat-1 terminou a sua fase de desenvolvimento e integração, porém nosso trabalho não acabou ainda.

Siga o laboratório SpaceLab para ver as atividades recentes de futuras missões espaciais e projetos conduzidos pelo grupo.

Entre em contato conosco caso deseje fazer parte!

@2019 SpaceLab UFSC – Laboratório de Pesquisa em Sistemas Espaciais da Universidade Federal de Santa Catarina