Info de Comunicação do FloripaSat

Recebendo/Transmitindo e Decodificando/Codificando os Pacotes

O FloripaSat-I é capaz de se comunicar através de duas bandas diferentes: VHF e UHF. A primeira é usada para transmitir um sinal de beacon e a segunda é banda principal de comunicação do satélite (Downlink e Uplink). As principais informações sobre elas serão descritas a seguir.

Parâmetros de Órbita

A configuração de órbita do FloripaSat-I ainda não foi completamente definida e ainda está sob análise.

Parâmetros de RF

Beacon

  • Frequência: 145,9 MHz
  • Modulação: GFSK
  • Desvio: 2,4 kHz
  • Baudrate: 1200 bps
  • Potência de Saída: 30 dBm

Downlink e Uplink

  • Frequência: 437,9 MHz
  • Modulação: GFSK
  • Desvio: 5 kHz
  • Baudrate: 2400 bps
  • Potência de Saída: 30 dBm (downlink only)

NOTA: Ambas as frequências provavelmente vão mudar durante o processo de obtenção das licensas de operação.

Protocolos

O FloripaSat-I usa dois protocolos para a comunicação entre o satélite e a Terra: NGHam e AX.25.

Esses protocolos encontram-se descritros nas seções abaixo.

NGHam

A figura abaixo descreve os campos do protocolo NGHam para cada pactore.

NGHAM v4

Este é o principal protocolo do satélite e é usado por todos os links de comunicação.

O único parâmetros customizado do protocolo modificado para o FloripaSat, são o preâmbulo e a sequência de sincronia:

  • Preâmbulo: 0xAA, 0xAA, 0xAA, 0xAA
  • Sequência de sincronia: 0x5D, 0xE6, 0x2A, 0x7E

Mais informações sobre o protocolo NGHam podem ser encontradas aqui.

AX.25

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

Campo Tamanho [bytes] Conteúdo
Preâmbulo 4 0xAA, 0xAA, 0xAA, 0xAA
Sequência de sincronia 4 0x5D, 0xE6, 0x2A, 0x7E
Sinalizador 1 0x7E
Endereço do destino 7 Indicativo da estação terreste e SSID
Endereço da fonte 7 Indicativo do satélite e SSID
Controle 1 0x03
Identificador do protocolo 1 0xF0
Dados 60, 41 or 10 "FLORIPASAT" + Dados
Sequência de checagem 2 Variável
Sinalizador 1 0x7E

NOTA: O indicativo e o SSID do satélite e da ground station, vão ser definidos de acordo com as licenças obtidas.

Mais informações sobre o protocolo AX.25 podem ser encontradas aqui.

Conteúdo dos Pacotes

Beacon

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

Nível Período [s]
L1 10
L2 10
L3 20
L4 30
L5 30

Durante a operação normal do satélite, os pacotes do beacon contêm os seguintes dados:

Campo Posição Tamanho [bytes] Conteúdo
ID do satélite 0 10 "FLORIPASAT"
Tensão das baterias 10 4 Variável
Temperatura das baterias 14 6 Variável
Carga total das baterias 20 2 Variável
Corrente dos paineis solares 22 12 Variável
Tensão dos paineis soalres 34 6 Variável
Status geral do satélite 40 2 Variável
Medidas do acelerômetro e do giroscópio 42 12 Variável
Tempo desde a última inicialização 54 4 Variável
Number of OBDH module resets since launch 58 2 Variável
Número de reinicializações do OBDH 58 2 Variável

Se um problema ocorrer com o módulo OBDH (se o TTC parar de receber dados do mesmo), somente os dados do módulo EPS são transmitidos:

Campo Posição Tamanho [bytes] Conteúdo
ID do satélite 0 10 "FLORIPASAT"
Tensão das baterias 10 4 Variável
Temperatura das baterias 14 6 Variável
Carga total das baterias 20 2 Variável
Corrente dos paineis solares 22 12 Variável
Tensão dos paineis soalres 34 6 Variável
Energy level 40 1 Variável

Se um problema ocorrer com os dados dos módulos OBDH e EPS, somente o ID do satélite é transmitido:

Campo Posição Tamanho [bytes] Conteúdo
ID do Satélite 0 10 "FLORIPASAT"

Downlink

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

Nível Período [s]
L1 30
L2 30
L3 30
L4 30
L5 30

O contéudo de cada pacote de Downlink é descrito na tabela abaixo:

Campo Posição Tamanho [bytes] Conteúdo
Sinalizadores 0 2 Variável
Status do OBDH 2 6 Variável
Acelerômetro da IMU 8 12 Variável
Giroscópio da IMU 20 12 Variável
Outros dados do OBDH 32 6 Variável
Tempo de funcionamento do OBDH 38 4 Variável
Sensores dos paineis solares 42 12 Variável
Rádio principal 54 19 Variável
Dados dos paineis solares 73 18 Variável
Outros dados do EPS 91 8 Variável
Monitor de bateria 99 21 Variável
Medidas de temperatura 120 21 Variável
Nível de energia do satélite 141 1 Variável
Dados do módulo "RUSH" 142 40 Variável
Dados do módulo "Payload X" 182 7 Variável

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

Uplink

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

Comando Tamanho [bytes] Conteúdo
Requisição de dados 8 "dr" + sinalizadores
Ping 8 "pg" + indicativo do usuário
Difusão de mensagem Até 28 "br" + indicativo do usuário + mensagem
Hibernação Não público Não público
  • 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: When received, the satellite transmits back the same content (an string with up to 20 characters) with the callsign of the source of command. This command can be used for communication between two or more ground stations.
  • 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.
  • Hibernação: Para todas as transmissões de RF do satélite por um determinado período.

NOTA: O telecomando de hibernação não é público e somente está disponível para estações terrestres parceiras.

Decodificando os Pacotes

Para decodificar os pacotes, há um programa customizado e desenvolvido pelo grupo. Este software é capaz de lidar com os dispositivos SDR, receber/transmitir os sinais e codificar/decodificar os pacotes, automaticamente.

Mais informações sobre este software podem ser encontrados aqui. Para obter o programa, vá para esta página e faça o download do última versão.