2021年2月17日水曜日

小ネタ

 ドングルのEEPROM書き換えてみた。試しに今まで使ってたやつ書き換えてみて、良さそうなので新しい方も書き換え。古い方はシリアル入ってると思ってたんだが、入ってなかった。

 バイナリダンプしてみると、1文字に2バイト使ってる。マルチバイト文字対応? シリアル番号と言いつつ文字列で扱ってるし、コンフィグデータの総量が256バイトなのにシリアルに256文字使えるとか書いてあるし、よくわからん。マルチバイト文字256バイトだと512文字必要なのでは? EEPROMあふれるのでは? EEPROMどれくらいの容量なのか知らんが。変なデータ焼いて変な挙動されても嫌なのでとりあえず4文字のアルファベット書き込んでる。数本識別するくらいならそれで十分。

 rtlsdrは-dでデバイス識別子を与えられるけど、SDR#はシリアル番号が表示されない(古いバージョン使ってるので、最近のは違うのかもしれないけど)。

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 計画立案プログラムを書き換えて、複数受信機・指向性アンテナに対応させた。んで、動かしてみたんだけど、うまく動くときと、うまく動かない時がある。うまいことビームの中に飛び込んでくる衛星も多くないので、ためしに受信するだけでも一苦労。いや、苦労したところで飛んできてくれるわけではないんだけど、待つのも結構大変。


 いい感じのところに飛んできたSEEDS。


 1枚目が無指向、2枚目が八木。無指向がTCXO、八木が水晶で受信。八木のほうは15Hzくらいの広帯域なノイズが無くて静か。CWのWAVで吐いてみてもNF高めであんまり明瞭ではないけど(十分に聞き取れる範囲ではあるが)。

 一部を拡大して並べた画像。

 八木は明らかに強く受信できてる。当然といえば当然だけど。無指向性はSNR悪いなれども、比較的長い時間受信できてる。八木は受信できる時間は短いけど、SNRは良い。

 一番強度が強いのが40分頃で、アンテナに対して仰角はピッタリ、方位は20度ズレ、くらい。39分30秒頃だと仰角+7度くらい。41分0秒頃だと仰角-10度くらい。方位はほとんど変わらない。予想以上にビームが細い。方位は大まかに置いてるだけなので多少のずれはあるだろうけど。仰角高いほうが狭いのは置いた角度の誤差とか見かけの角速度が早いからかな。

 ビーム内は長くても90秒くらいで通過しちゃうかな。HK受信するのもかなり厳しい。5エレ2本+3エレ1本を並べて順番に受信する、みたいなシステムを想定してるけど、それでも4分ちょっとくらいしか受信できないはず。HKくらいは受信できるようになるかな、くらい。アンテナ2本と、最低でもドングル1本買い足しかぁ。いくら安物とはいえ、キューブサットのビーコン受信して遊ぶためだけに……

 衛星追尾できるトラッキングシステム、市販品で組むとアンテナ+ジンバルだけでも15-30万くらい行くはずなので、ドングル+アンテナが1万円で買えるとすると、同じ値段で20組くらい買える。それくらいの数があれば5エレでも十分に全天カバーできるはず。パケットデコードできるほど強く受信できるかは怪しいけど。やっぱりガチで衛星運用するならちゃんとした追尾設備買うほうが良さそうだなー。

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 ISAS/イプシロン#4の可搬局の資料読み直してみたり。

 8W弱を6dBiのアンテナで送信、550km先で20dBiのアンテナで受信、40dBのLNAで増幅、そこまでやってマージン6dB以下。機体の姿勢の関係もあるけど、3秒程度しかデコードできない。CWみたいな遅い変調じゃないとはいえ、大変そうだ。

 全体の雰囲気としては今やってるヤツにかなり近い。どちらも固定ビームのアンテナをSDRで受信。コストは3桁くらい違うし、利得も50dBくらい違うけど。

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 AWS GS、S帯のUp/DownとX帯のDownが可能らしい。昨今だとKaとか使う衛星もあるけど、世界各地に地上局配置してパス増やせばXでも十分、という判断なのかな。

 アップリンクはSDR中間フォーマット、ダウンリンクはSDR中間フォーマットかデコード済みのデータ? CCSDS準拠とかならデコードできるのかな。それなら中間フォーマットとか使わずに済ませられそうな気がするけど。ま、CCSDSでアップリンクしたいなら「CCSDSからVITA49に変換するライブラリ」とか呼べば済む話か。

 ブルー・オリジンが打上げできるようになれば、自前の中継衛星とか打上げたりするんだろうか? そうすると名前は何になるんだろうか。AWS TDRSとか? もうちょっとひねりそう。さすがにAWS Space Stationは違う気がするんだよなぁ。有人施設に中継設備置いてAWS with Space Stationみたいな感じにする可能性はあるか。

 AWSが軌道上にモノ置くならサーバーも一緒に持っていきそうな気がする。軌道上にデータセンター置く話はだいぶ前に読んだ気がするけど、どこで読んだか思い出せない。遠いので物理的な攻撃が(衛星攻撃兵器以外では)困難、太陽電池パドルが壊れない限り安定的に電力を確保できる、みたいな利点が言われてた気がするけど。まぁ、よっぽど近くにおいておきたくないデータでもない限りは、地上ベースのストレージでバックアップ取れば十分な気がする。せいぜい、軌道上に膨大な計算能力を置いておいて、小型衛星で取ったデータをレーザーで受け取って軌道上で処理・取捨選択して必要なものだけ地上に下ろす、みたいな使い方がいいところだろうなぁ。

 軌道上で合成開口の処理やって生データ降ろさずピクチャだけ下ろすようにして帯域幅下げる、みたいな話があるけど、それに近い感じ。ALOSクラスの衛星だとオンボードでSAR処理やってもいいけど、数十-数百kgクラスの衛星ならオンボードでSAR処理乗せるよりレーザー通信機器載せて、上の軌道に入る大型衛星で処理したほうが良さそう。バイスタティックみたいな処理もやりやすくなるし。そこまでくると「SDR衛星」みたいなのも出てくるかも。SDRのドングルみたいにRF/レーザーの変換だけやるようなやつ。

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 とりあえず、角度ダイバーシティみたいなやつの基礎的な部分は確認ができたので、今後どうするか。今更キューブサットの受信設備を整えてもなぁ(何を今更

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