Share via

البرنامج التعليمي: البيانات الهابطة من الأقمار الصناعية العامة

  • مقالة

يمكنك التواصل مع الأقمار الصناعية مباشرة من Azure باستخدام خدمة Azure Orbital Ground Station. بعد ربط البيانات، يمكنك معالجتها وتحليلها في Azure.

ستتعلم في هذه البرنامج التعليمي كيفية:

  • إنشاء مركبة فضائية لأقمار صناعية عامة محددة.
  • إعداد جهاز ظاهري (VM) لتلقي البيانات المرتبطة لأسفل.
  • تكوين ملف تعريف جهة اتصال لمهمة ارتباط لأسفل.
  • جدولة اتصال مع قمر صناعي عام مدعوم باستخدام محطة Azure Orbital الأرضية وحفظ البيانات ذات الارتباطات المعطلة.

تدعم محطة Azure Orbital الأرضية العديد من الأقمار الصناعية العامة بما في ذلك Aqua وSuomi NPP وJPSS-1/NOAA-20 وTerra.

المتطلبات الأساسية

  • حساب Azure مع اشتراك نشط. أنشئ حساباً مجاناً.
  • أذونات المساهم على مستوى الاشتراك.
  • خطة الدعم الأساسية أو أعلى لإرسال تذاكر الدعم.

تسجيل الدخول إلى Azure

تسجيل الدخول إلى مدخل Microsoft Azure - Orbital.

إنشاء مورد مركبة فضائية

  1. في مربع البحث في مدخل Microsoft Azure، أدخل المركبات الفضائية. حدد المركبات الفضائية في نتائج البحث.
  2. في صفحة المركبات الفضائية ، انقر فوق إنشاء.
  3. اختر القمر الصناعي العام الذي يجب الاتصال به: Aqua أو Suomi NPP أو JPSS-1/NOAA-20 أو Terra. يوضح الجدول أدناه معرف NORAD وتردد المركز وعرض النطاق الترددي واتجاه الارتباط والاستقطاب لكل قمر صناعي. راجع هذه المعلومات في الخطوات التالية وطوال البرنامج التعليمي.
المركبات الفضائيه معرف NORAD تردد المركز (MHz) النطاق الترددي (MHz) الاتجاه الاستقطاب
أكوا 27424 8160 15 الهابطه RHCP
Suomi NPP 37849 7812 30 الهابطه RHCP
JPSS-1/NOAA-20 43013 7812 30 الهابطه RHCP
تيرا 25994 8212.5 45 الهابطه RHCP

  1. ابحث عن القمر الصناعي العام المطلوب في CelesTrak وحدد عنصره الحالي ذو الخطين (TLE).

    إشعار

    تأكد من تحديث TLE هذا إلى القيمة الأحدث قبل جدولة جهة اتصال. قد يؤدي TLE الذي يزيد عمره عن أسبوعين إلى ارتباط لأسفل غير ناجح.

    اقرأ المزيد حول قيم TLE.

  2. في إنشاء مورد مركبة فضائية، في علامة التبويب أساسيات ، أدخل المعلومات التالية أو حددها:

    الميدان القيمة
    الاشتراك حدد Subscription الخاص بك.
    مجموعة الموارد حدد مجموعة الموارد الخاصة بك.
    الاسم أدخل اسم المركبة الفضائية العامة.
    المنطقة حدد غرب الولايات المتحدة 2.
    معرف NORAD أدخل معرف NORAD من الجدول أعلاه.
    سطر عنوان TLE أدخل AQUA أو SUOMI NPP أو NOAA 20 أو TERRA.
    خط TLE 1 أدخل TLE السطر 1 من CelesTrak.
    خط TLE 2 أدخل TLE السطر 2 من CelesTrak.

  3. انقر فوق التالي. في جزء الارتباطات ، حدد إضافة ارتباط جديد.

  4. في صفحة إضافة ارتباط ، أدخل المعلومات التالية أو حددها:

    الميدان القيمة
    الاسم أدخل الارتباط الهابط.
    الاتجاه حدد ارتباط لأسفل.
    تردد المركز أدخل التردد المركزي في MHz من الجدول أعلاه.
    عرض النطاق الترددي أدخل النطاق الترددي في MHz من الجدول أعلاه.
    الاستقطاب حدد RHCP.

  5. انقر فوق مراجعة + إنشاء. بعد اكتمال التحقق من الصحة، انقر فوق إنشاء.

إذا تطابق مورد المركبة الفضائية تماما مع المعلومات الواردة في الخطوة 3، يتم تفويض المركبة الفضائية تلقائيا في محطات Microsoft الأرضية.

إشعار

يمكنك التأكد من أن مورد المركبة الفضائية الخاص بك مصرح به عن طريق التحقق من أن حالة التخويل تظهر المسموح به في صفحة نظرة عامة على المركبة الفضائية.

إعداد الجهاز الظاهري والشبكة لتلقي بيانات الأقمار الصناعية العامة

  1. قم بإنشاء شبكة ظاهرية لاستضافة الجهاز الظاهري لنقطة نهاية البيانات (VM) باستخدام نفس الاشتراك ومجموعة الموارد حيث يوجد مورد المركبة الفضائية.

  2. إنشاء جهاز ظاهري داخل الشبكة الظاهرية التي قمت بإنشائها باستخدام نفس الاشتراك ومجموعة الموارد حيث يوجد مورد المركبة الفضائية. تأكد من أن هذا الجهاز الظاهري له المواصفات التالية:

    • ضمن علامة التبويب Basics:
      • الصورة: نظام التشغيل هو Linux (Ubuntu 20.04 أو أحدث).
      • حجم الجهاز الظاهري يحتوي على ما لا يقل عن 32 جيبي بايت من ذاكرة الوصول العشوائي.
    • ضمن علامة التبويب Networking:
      • IP العام: يتمتع الجهاز الظاهري بإمكانية الوصول إلى الإنترنت لتنزيل الأدوات من خلال وجود عنوان IP عام قياسي واحد.

    تلميح

    عنوان IP العام هنا مخصص للاتصال بالإنترنت فقط، وليس لبيانات الاتصال. لمزيدٍ من المعلومات، راجع الوصول الصادر الافتراضي في Azure.

  3. انتقل إلى الجهاز الظاهري الذي تم إنشاؤه حديثا. اتبع الإرشادات المرتبطة في الخطوة 2 للاتصال بالجهاز الظاهري. في موجه bash للجهاز الظاهري الخاص بك، أدخل الأوامر التالية لإنشاء نظام ملفات مؤقت (tmpfs) على الجهاز الظاهري. هذا الجهاز الظاهري هو المكان الذي ستتم فيه كتابة البيانات لتجنب الكتابة البطيئة إلى القرص.

    إشعار

    يشير هذا الأمر إلى Aqua. قم بتحرير الأمر ليعكس المركبة الفضائية العامة التي تستخدمها.

    sudo mkdir /media/aqua
sudo mount -t tmpfs -o size=28G tmpfs /media/aqua

  4. أدخل الأمر التالي في الجهاز الظاهري للتأكد من تثبيت أداة Socat على الجهاز:

    sudo apt install socat

  5. اتبع الإرشادات لتفويض شبكة فرعية إلى محطة Azure Orbital الأرضية.

  6. اتبع الإرشادات لإعداد نقطة نهاية الجهاز الظاهري. أدخل الأمر التالي في الجهاز الظاهري لتعيين مستوى MTU إلى 3650:

    sudo ifconfig eth0 3650

تكوين مراكز الأحداث لبيانات تتبع استخدام الهوائي

لتلقي بيانات تتبع الاستخدام للهوائيات أثناء الاتصال بالأقمار الصناعية العامة المحددة، اتبع الإرشادات لإنشاء مركز أحداث Azure وتكوينه في اشتراكك.

  1. في مربع البحث في مدخل Microsoft Azure، أدخل ملفات تعريف جهات الاتصال. حدد ملفات تعريف جهات الاتصال في نتائج البحث.

  2. في صفحة ملفات تعريف جهات الاتصال، انقر فوق إنشاء.

  3. في إنشاء مورد ملف تعريف جهة الاتصال، في علامة التبويب أساسيات ، أدخل المعلومات التالية أو حددها:

    الميدان القيمة
    الاشتراك حدد Subscription الخاص بك.
    مجموعة الموارد حدد مجموعة الموارد الخاصة بك.
    الاسم أدخل [Satellite_Name]_Downlink، على سبيل المثال، Aqua_Downlink.
    المنطقة حدد غرب الولايات المتحدة 2.
    الحد الأدنى من مدة الاتصال القابلة للتطبيق أدخل PT1M.
    الحد الأدنى للارتفاع أدخل 15.0.
    تكوين التتبع التلقائي حدد X-band.
    هل تريد إرسال بيانات تتبع الاستخدام إلى Event Hub؟ حدد نعم.
    مساحة اسم مراكز الأحداث حدد مساحة اسم Azure Event Hubs التي سترسل إليها بيانات تتبع الاستخدام لجهات الاتصال الخاصة بك. يجب تحديد اشتراك قبل أن تتمكن من تحديد مساحة اسم مراكز الأحداث.
    مثيل مراكز الأحداث حدد مثيل مراكز الأحداث الذي ينتمي إلى مساحة الاسم المحددة مسبقا. يظهر هذا الحقل فقط إذا قمت بتحديد مساحة اسم مراكز الأحداث أولا.
    شبكة ظاهرية حدد الشبكة الظاهرية التي قمت بإنشائها سابقا.
    الشبكه الفرعيه حدد الشبكة الفرعية المفوضة التي قمت بإنشائها سابقا. يظهر هذا الحقل فقط إذا قمت بتحديد شبكة ظاهرية أولا.

  4. انقر فوق التالي. في صفحة الارتباطات ، انقر فوق إضافة ارتباط جديد.

  5. في صفحة إضافة ارتباط ، أدخل المعلومات التالية أو حددها:

    الميدان القيمة
    الاسم أدخل اسما للارتباط، على سبيل المثال، Aqua_Downlink
    الاتجاه حدد ارتباط لأسفل.
    الربح/درجة الحرارة أدخل 0.
    EIRP في dBW ينطبق فقط على الارتباط الصاعد. اترك فراغاً.
    الاستقطاب حدد RHCP.

  6. انقر فوق إضافة قناة. في جزء إضافة قناة ، أضف المعلومات التالية أو حددها:

    الميدان القيمة
    الاسم أدخل اسما للقناة، على سبيل المثال Aqua_Downlink_Channel.
    تردد المركز (MHz) أدخل التردد المركزي ب MHz. راجع الجدول أعلاه للحصول على قيمة المركبة الفضائية المحددة.
    النطاق الترددي (MHz) أدخل النطاق الترددي ب MHz. راجع الجدول أعلاه للحصول على قيمة المركبة الفضائية المحددة.
    اسم نقطة النهاية أدخل اسم الجهاز الظاهري الذي قمت بإنشائه سابقا.
    عنوان IP أدخل عنوان IP الخاص للجهاز الظاهري الذي قمت بإنشائه سابقا.
    منفذ أدخل 56001.
    البروتوكول أدخل TCP.
    نوع تكوين تخفيض الإلغاء حدد الإعداد المسبق المسمى تكوين المودم.
    تكوين تخفيض الإلغاء حدد تكوين تخفيض الاختزال للقمر الصناعي العام المحدد. راجع تكوين سلسلة المودم للحصول على التفاصيل.
    تكوين فك التشفير اترك هذا الحقل فارغًا.

  7. انقر فوق إرسال لإضافة القناة. انقر فوق إرسال مرة أخرى لإضافة الارتباط.

  8. انقر فوق مراجعة + إنشاء. بعد اكتمال التحقق من الصحة، انقر فوق إنشاء.

جدولة جهة اتصال مع Aqua وحفظ البيانات ذات الارتباطات الهابطة

إشعار

تحقق من جداول الأقمار الصناعية العامة لفهم ما إذا كان قد يكون هناك انقطاع في البث العام. لا تتحكم محطة Azure Orbital الأرضية في الأقمار الصناعية العامة ولا يمكنها ضمان توفر البيانات أثناء المرور.

  1. في مربع البحث في مدخل Microsoft Azure، أدخل المركبة الفضائية. حدد المركبة الفضائية في نتائج البحث.

  2. في صفحة المركبة الفضائية، حدد مورد المركبة الفضائية العامة.

  3. انقر فوق جدولة الاتصال في الشريط العلوي من نظرة عامة على المركبة الفضائية.

  4. في صفحة جدولة جهة الاتصال ، حدد المعلومات التالية:

    الميدان القيمة
    ملف تعريف جهة الاتصال حدد ملف تعريف جهة الاتصال الذي أنشأته مسبقا.
    محطة أرضية حدد Microsoft_Quincy.
    وقت البدء تحديد وقت بدء لنافذة توفر جهة الاتصال.
    وقت الانتهاء تحديد وقت انتهاء لنافذة توفر جهة الاتصال.

  5. انقر فوق بحث لعرض أوقات جهات الاتصال المتوفرة.

  6. حدد نافذة جهة اتصال واحدة أو أكثر، ثم انقر فوق جدولة.

  7. اعرض جهة الاتصال المجدولة عن طريق تحديد مورد المركبة الفضائية، والانتقال إلى التكوينات على اللوحة اليسرى، والنقر فوق جهات الاتصال.

  8. قبل وقت قصير من بدء تشغيل جهة الاتصال، ابدأ الاستماع على المنفذ 56001 وإخراج البيانات المستلمة في الملف:

    إشعار

    يشير هذا الأمر إلى Aqua. قم بتحرير الأمر ليعكس المركبة الفضائية العامة التي تستخدمها. بالإضافة إلى ذلك، قد تحتاج إلى إضافة sudo.

    socat -u tcp-listen:56001,fork create:/media/aqua/out.bin

  9. بعد تشغيل جهة الاتصال، انسخ ملف الإخراج من tmpfs إلى الدليل الرئيسي، لتجنب الكتابة فوق الملف عند تشغيل جهة اتصال أخرى:

    إشعار

    يشير هذا الأمر إلى Aqua. قم بتحرير الأمر ليعكس المركبة الفضائية العامة التي تستخدمها.

    mkdir ~/aquadata
cp /media/aqua/out.bin ~/aquadata/raw-$(date +"%FT%H%M%z").bin

إشعار

لجهة اتصال مدتها 10 دقائق مع Aqua أثناء إرسالها باستخدام نطاق ترددي يبلغ 15 ميغاهرتز، يجب أن تتوقع تلقي حوالي 450 ميغابايت من البيانات.

الخطوات التالية