Tutorial: Downlink de dados de satélites públicos
Você pode se comunicar com satélites diretamente do Azure usando o serviço Estação Terrestre Orbital do Azure. Depois de fazer downlink de dados, você pode processá-los e analisá-los no Azure.
Neste tutorial, irá aprender a:
- Crie uma espaçonave para satélites públicos selecionados.
- Prepare uma máquina virtual (VM) para receber dados downlinked.
- Configure um perfil de contato para uma missão de downlink.
- Agende um contato com um satélite público com suporte usando a Estação Terrestre Orbital do Azure e salve os dados downlinked.
A Estação Terrestre Orbital do Azure suporta vários satélites públicos, incluindo Aqua, Suomi NPP, JPSS-1/NOAA-20 e Terra.
Pré-requisitos
- Uma conta do Azure com uma subscrição ativa. Crie uma conta gratuitamente.
- Permissões de colaborador no nível da assinatura.
- Plano de Suporte Básico ou superior para enviar tíquetes de suporte.
Iniciar sessão no Azure
Entre no portal do Azure - Orbital.
Criar um recurso de espaçonave
- Na caixa de pesquisa do portal do Azure, insira Spacecrafts. Selecione Spacecrafts nos resultados da pesquisa.
- Na página Spacecrafts, clique em Criar.
- Escolha qual satélite público contatar: Aqua, Suomi NPP, JPSS-1/NOAA-20 ou Terra. A tabela abaixo descreve o ID NORAD, a frequência central, a largura de banda e a direção e polarização do link para cada satélite. Consulte essas informações nas etapas a seguir e ao longo do tutorial.
| Espaçonaves | NORAD ID | Freqüência central (MHz) | Largura de banda (MHz) | Direção | Polarização |
|---|---|---|---|---|---|
| Aqua | 27424 | 8160 | 15 | Ligação descendente | RHCP |
| Central nuclear de Suomi | 37849 | 7812 | 30 | Ligação descendente | RHCP |
| JPSS-1/NOAA-20 | 43013 | 7812 | 30 | Ligação descendente | RHCP |
| Terra | 25994 | 8212.5 | 45 | Ligação descendente | RHCP |
Procure o seu satélite público desejado em CelesTrak e identifique o seu atual Elemento de Duas Linhas (TLE).
Nota
Certifique-se de atualizar esse TLE para o valor mais atual antes de agendar um contato. Um TLE com mais de duas semanas pode resultar em um downlink malsucedido.
Em Criar recurso de espaçonave, na guia Noções básicas , insira ou selecione as seguintes informações:
Campo Valor Subscrição Selecione a sua subscrição. Grupo de Recursos Selecione o seu grupo de recursos. Nome Digite o nome da espaçonave pública. Região Selecione E.U.A. Oeste 2. NORAD ID Insira o ID NORAD na tabela acima. Linha de título TLE Digite AQUA, SUOMI NPP, NOAA 20 ou TERRA. Linha TLE 1 Entre na linha TLE 1 da CelesTrak. Linha TLE 2 Entre na linha TLE 2 da CelesTrak. Clique em Next. No painel Vínculos, selecione Adicionar novo link.
Na página Adicionar link, insira ou selecione as seguintes informações:
Campo Valor Nome Digite Downlink. Direção Selecione Downlink. Frequência central Insira a frequência central em MHz na tabela acima. Largura de banda Insira a largura de banda em MHz na tabela acima. Polarização Selecione RHCP. Clique em Rever + criar. Após a conclusão da validação, clique em Criar.
Se o recurso da sua espaçonave corresponder exatamente às informações da Etapa 3, ela será automaticamente autorizada nas estações terrestres da Microsoft.
Nota
Você pode confirmar que seu recurso da espaçonave está autorizado verificando se o status de Autorização mostra Permitido na página de visão geral da espaçonave.
Prepare sua máquina virtual e rede para receber dados de satélite públicos
Crie uma rede virtual para hospedar sua máquina virtual (VM) de ponto de extremidade de dados usando a mesma assinatura e o mesmo grupo de recursos onde o recurso da espaçonave está localizado.
Crie uma máquina virtual dentro da rede virtual que você criou usando a mesma assinatura e o mesmo grupo de recursos onde o recurso da espaçonave está localizado. Certifique-se de que esta VM tem as seguintes especificações:
- Na guia Noções básicas:
- Imagem: o sistema operacional é Linux (Ubuntu 20.04 ou posterior).
- Tamanho da VM tem pelo menos 32 GiB de RAM.
- Na guia Rede:
- IP público: a VM tem acesso à Internet para baixar ferramentas por ter um endereço IP público padrão.
Gorjeta
O endereço IP público aqui é apenas para conectividade com a Internet, não dados de contato. Para obter mais informações, consulte Acesso de saída padrão no Azure.
- Na guia Noções básicas:
Navegue até a VM recém-criada. Siga as instruções vinculadas na Etapa 2 para se conectar à VM. No prompt bash para sua VM, insira os seguintes comandos para criar um sistema de arquivos temporário (tmpfs) na VM. Esta VM é onde os dados serão gravados para evitar gravações lentas no disco.
Nota
Este comando faz referência ao Aqua. Edite o comando para refletir a espaçonave pública que você está usando.
sudo mkdir /media/aqua sudo mount -t tmpfs -o size=28G tmpfs /media/aquaDigite o seguinte comando em sua VM para garantir que a ferramenta Socat esteja instalada na máquina:
sudo apt install socatSiga as instruções para delegar uma sub-rede à Estação Terrestre Orbital do Azure.
Siga as instruções para preparar seu ponto de extremidade de VM. Digite o seguinte comando em sua VM para definir o nível de MTU como 3650:
sudo ifconfig eth0 3650
Configurar Hubs de Eventos para telemetria de antena
Para receber telemetria de antena durante contatos com seu satélite público selecionado, siga as instruções para criar e configurar um hub de eventos do Azure em sua assinatura.
Configurar um perfil de contato para downlink de um satélite público
Na caixa de pesquisa do portal do Azure, insira Perfis de Contato. Selecione Perfis de contato nos resultados da pesquisa.
Na página Perfis de Contato , clique em Criar.
No recurso Criar Perfil de Contato, na guia Noções básicas , insira ou selecione as seguintes informações:
Campo Valor Subscrição Selecione a subscrição. Grupo de recursos Selecione seu grupo de recursos. Nome Digite [Satellite_Name]_Downlink, por exemplo, Aqua_Downlink. Região Selecione E.U.A. Oeste 2. Duração mínima viável do contacto Digite PT1M. Elevação mínima Digite 15.0. Configuração de rastreamento automático Selecione X-band. Enviar telemetria para o Hub de Eventos? Selecione Yes (Sim). Namespace de Hubs de Eventos Selecione um namespace de Hubs de Eventos do Azure para o qual você enviará dados de telemetria para seus contatos. Você deve selecionar uma assinatura antes de selecionar um namespace de Hubs de Eventos. Instância de Hubs de Eventos Selecione uma instância de Hubs de Eventos que pertença ao namespace selecionado anteriormente. Esse campo aparecerá somente se você selecionar um namespace de Hubs de Eventos primeiro. Rede Virtual Selecione a rede virtual que você criou anteriormente. Sub-rede Selecione a sub-rede delegada que você criou anteriormente. Este campo só aparece se você selecionar uma rede virtual primeiro. Clique em Next. Na página Vínculos, clique em Adicionar novo Link.
Na página Adicionar link, insira ou selecione as seguintes informações:
Campo Valor Nome Insira um nome para o link, por exemplo, Aqua_Downlink Direção Selecione Downlink. Ganho/Temperatura Digite 0. EIRP em dBW Aplicável apenas a uplink. Deixe em branco. Polarização Selecione RHCP. Clique em Adicionar canal. No painel Adicionar canal, adicione ou selecione as seguintes informações:
Campo Valor Nome Insira um nome para o canal, por exemplo, Aqua_Downlink_Channel. Freqüência central (MHz) Insira a frequência central em MHz. Consulte a tabela acima para obter o valor da nave espacial selecionada. Largura de banda (MHz) Insira a largura de banda em MHz. Consulte a tabela acima para obter o valor da nave espacial selecionada. Nome do ponto final Digite o nome da máquina virtual que você criou anteriormente. Endereço IP Insira o endereço IP privado da máquina virtual que você criou anteriormente. Porta Digite 56001. Protocolo Digite TCP. Tipo de configuração de demodulação Selecione Predefinição Configuração do modem nomeado. Configuração de demodulação Selecione a configuração de demodulação para o seu satélite público selecionado. Consulte Configurar a cadeia de modem para obter detalhes. Configuração de descodificação Deixe este campo em branco. Clique em Enviar para adicionar o canal. Clique em Enviar novamente para adicionar o link.
Clique em Rever + criar. Após a conclusão da validação, clique em Criar.
Agende um contato com o Aqua e salve os dados downlinked
Nota
Verifique os horários dos satélites públicos para entender se pode haver interrupções na transmissão pública. A Estação Terrestre Orbital do Azure não controla os satélites públicos e não pode garantir a disponibilidade de dados durante a passagem.
Na caixa de pesquisa do portal do Azure, digite Spacecraft. Selecione Espaçonave nos resultados da pesquisa.
Na página Espaçonave, selecione seu recurso de espaçonave pública.
Clique em Agendar contato na barra superior da visão geral da espaçonave.
Na página Agendar contato, especifique as seguintes informações:
Campo Valor Perfil de contacto Selecione o perfil de contato que você criou anteriormente. Estação terrestre Selecione Microsoft_Quincy. Start time (Hora de início) Identifique uma hora de início para a janela de disponibilidade de contatos. Hora de fim Identifique uma hora de término para a janela de disponibilidade de contatos. Clique em Pesquisar para ver os horários de contato disponíveis.
Selecione uma ou mais janelas de contato e clique em Agendar.
Visualize o contato agendado selecionando o recurso da espaçonave, navegando até Configurações no painel esquerdo e clicando em Contatos.
Pouco antes de começar a executar o contato, comece a ouvir na porta 56001 e produza os dados recebidos no arquivo:
Nota
Este comando faz referência ao Aqua. Edite o comando para refletir a espaçonave pública que você está usando. Além disso, você pode precisar adicionar sudo.
socat -u tcp-listen:56001,fork create:/media/aqua/out.binDepois de executar o contato, copie o arquivo de saída do tmpfs para o diretório base, para evitar substituir o arquivo quando você executar outro contato:
Nota
Este comando faz referência ao Aqua. Edite o comando para refletir a espaçonave pública que você está usando.
mkdir ~/aquadata cp /media/aqua/out.bin ~/aquadata/raw-$(date +"%FT%H%M%z").bin
Nota
Para um contato de 10 minutos com o Aqua enquanto ele está transmitindo com 15 MHz de largura de banda, você deve esperar receber cerca de 450 MB de dados.