CubeSat AAU-II

Am 28.04.2008 startete pünktlich und reibungslos um 0353UTC eine PSLV-C9 Rakete ins All. Es war eine internationale Mission, 10 Satelliten mit einem Gesamtgewicht von 816 kg wurden vom indischen Satish Dhawan Space Centre in Sriharikota aus in ihren Orbit gebracht. Hauptnutzlast war CartoSat-2A (690kg) und ein Microsat TWSat (Third World, 76kg), beide dienen den Fernerkundung der Erde. Zudem weitere 8 Nanostaelliten mit einem Gesamtgeweicht von etwa 50kg. Das Cluster NLS-4 bestand aus CanX-2, AAUSat-II, COMPASS, DELFI-C3, SEEDS und CUTE1.7+APD II. Der siebte Satellit (NLS-5/CanX-6) kam aus Canada und zuletzt RUBIN-8 aus Deutschland, der allerdings auf der Trägerstruktur verblieb.

AAU CubeSat II

NASA-Catalog: 32788

Downlink

437.432 MHz, (MSK 1k2 1200Hz/1800Hz, FM) und CW Bake

Call

OZ2CUB

Status

ACTIVE

Orbital Parameter

Name                    AAUSAT-2
NORAD                   # 32788
COSPAR Bezeichnung      2008-021-F  
Inklination (Grad)      97.993
RAAN                    188.327           
Excentrizität           0.0013978
ARGP                    272.517
Umläufe pro Tag         14.81501564
Periode                 1h 37m 11s (97.18 Min)
Semi-major axis         7003 km
Perigäum x Apogäum      615 x 634 km
Bstar (drag Faktor)     -0.000009673 1/ER
Mean Anomaly            87.445


AAU CubeSat Bake AAU CubeSat Bake

Aller 30 sec wird ein Telemetrieburst gesendet. Ein Burst ist etwa 1.6sec lang.

imgAAUSat-II Bake am 16.05.2008, 2025UTC, (Pausen verkürzt)


Dekodierung der AAUSat Telemetrie

Die MSK Modulation (Minimum Shift Keying) ist eine Variante der Frequenzumtastung (FSK) und wird häufig auch FFSK (Fast Frequency Shift Keying) genannt. MSK kann daher als Phasen- oder Frequenzmodulation (Modulationsindex = 0.5) betrachtet werden. Die Phase dreht während der Zeit einer Bitlange 90°. MSK ist ziemlich empfindlich gegenüber Rauschen und Störungen.

Die Signale von AAUSat sind sehr schwach und man braucht eine gute Empfangsanlage um das Signal rauschfrei aufzunehmen.

imgAAUSat-II Bake am 29.04.2008, 0815 UTC

Martin Laabs, DM1EF hat im Namen der SOMP-Cubesat Studtentengruppe von der TU-Dresden einen FFSK (=MSK) Soundkarte Demodulator für den AAuSAT-II geschrieben. Den Sourcecode des FFSK/MSK-Demodulator gibt es hier:

http://rcswww.urz.tu-dresden.de/~stard/msk_demod-0.1.tar.gz

Das Programm erwartet eine WAV Datei im Format 32bit, Mono, signed und little endian, sample rate 48000 bit/s. Die meisten Audiofiles müssen daher erst in dieses Format konvertiert werden. Diese Aufgabe übernimmt ein fantastisches Tool namens sox (Sound eXchange). Das Command Line Utility kann hier heruntergeladen werden:

http://sox.sourceforge.net/

sox aausat_29042008_0815.wav -t raw -c1 -r48000 -L -s -4 temp.wav

Mit diesem Befehl wird die Datei aausat_29042008_0815.wav in das erforderliche Format konvertiert und als temp.wav abgespeichert.

imgmit sox konvertiertes WAV File (sample rate 48000)

Nun kommt Martins Tool zum Einsatz. Das Programm dekodiert das WAV File (AX.25 Pakete) und speichert die Daten als Binärfile. So sieht ein AAUSat Telemetrieframe aus:


img

Ich habe den Quellcode unter Visual C++ Express 2008 compiliert. Daher ist bei den meisten die Microsoft .NET Framework Version 3.5 Runtime notwendig. Diese kann man hier herunterladen.

Das Demodulator.exe File (inklusive sox und decoder_demo) für WindowsXP findet man unter http://www.dk3wn.info/files/demodulator.zip


demodulator temp.wav raw_beacon_data.bin

Demodulator.exe

Zum Dekodieren der AX.25 Pakete hat das AAuSAT-II Team selber eine Software geschrieben. Diese findet man hier:

http://aausatii.space.aau.dk/upload/decoder_demo.zip

decoder_demo.exe

decoder_demo.exe

Das Ergebnis ist ein Textfile beacon.txt, in welchem die einzelnen Telemetriewerte abgespeichert sind.

Beacon.txt
                    | Header                                     | Valid |
                    | Bat  SW   HAM     Sponsor                  | LEACP |
--------------------+--------------------------------------------+-------+
Fri May 16 22:41:41 | 8.3  DFL  ------  Texas Instruments        | 11110 |
Fri May 16 22:41:41 | 8.3  DFL  ------  Mads Philipsen           | 11110 |
Fri May 16 22:41:41 | 8.3  DFL  ------  CTIF                     | 11110 |
Fri May 16 22:41:41 | 8.3  DFL  ------  Jens Dalsgaard Nielsen   | 11110 |
Fri May 16 22:41:41 | 8.3  DFL  ------  Texas Instruments        | 11110 |

 CDH                                       Mem                            | 
 SW  Boots  Uptime    CurrentTime          Free     Largest  Temp1  Temp2 |
--------------------------------------------------------------------------+
 00        0   2280s  Thu Jan 01 01:38:00 1286592  1286528  44.26  43.59  |
 00        0   2310s  Thu Jan 01 01:38:30 1286464  1286432  45.05  43.59  |
 30        0   2340s  Thu Jan 01 01:40:04 1286368  1286304  44.66  43.59  |
 00        0  26946s  Thu Jan 01 01:39:30 1286240  1286208  44.66  43.98  |
 00        0   2400s  Thu Jan 01 01:40:00 1286144  1286080  45.05  43.98  |

LOG/FLASH      | EPS                                                              
 Free     Stat | I_Bat   V_SA  BAT1_T  BAT2_T  V_BAT  I_PCU   T_PRU   V5_M  V3_M  
---------------+------------------------------------------------------------------
 1376256  01   | -64.52  3.04   6.77    5.48   8.34   177.42    5.48  5.12  3.38  
 1376256  01   | -77.42  3.05   6.77    5.48   8.34   170.97    5.48  5.12  3.38  
 1376256  01   | -32.26  3.01   9.03    5.48   8.31   112.90  506.13  5.12  3.38  
 1376256  01   | -74.19  3.03   6.45    5.16   8.33   145.16    5.48  5.12  3.38  
 1376256  01   | -67.74  3.05   6.45    5.16   8.34   170.97    5.48  5.12  3.38  

Thresholds                                     PDUsta        Thresholds_CDH/Warn            |
T_BAT  V_BATs  V_BAT0  V_BAT1  V_BAT2  V_BAT3  123456  TEMP  V_BAT0  V_BAT1  V_BAT2  V_BAT3 |
--------------------------------------------------------------------------------------------+
60.00    6.50    6.79    7.30    7.40    7.50  101000     1    6.96    7.46    7.57    7.67 |
60.00    6.50    6.79    7.30    7.40    7.50  101000     1    6.96    7.46    7.57    7.67 |
60.00    6.50    6.79    7.30    7.40    7.50  101000     1    6.96    7.46    7.57    7.67 |
101.29   6.50    6.79    7.30    7.40    7.50  101000     1    6.96    7.46    7.57    7.67 |
60.00    6.50    6.79    7.30    7.40    7.50  101000     1    6.96    7.46    7.57    7.67 |

 ADCS                                                                                             |
 Mode  Gyro                     Temp                     Mag          Bdot         Act            |
--------------------------------------------------------------------------------------------------+
    0    0   0   0   0   0   0    0   0   0   0   0   0    0   0   0    0   0   0     0    0    0 |
    0    0   0   0   0   0   0    0   0   0   0   0   0    0   0   0    0   0   0     0    0    0 |
    0    0   0   0   0   0   0    0   0   0   0   0   0    0   0   0    0   0   0     0    0    0 |
    0    0   0   0   0   0   0    0   0   0   0   0   2    0   0   0  226   0   0     0    3   64 |
    0    0   0   0   0   0   0    0   0   0   0   0   0    0   0   0    0   0   0     0    0   64 |

 COM                 packets                            | PL      
 LastRSSI   AvgRSSI  RXtot  RXok   TX     HFerr  Temp   |                                     
--------------------------------------------------------+-----------------------
 -172.0dBm        0      0      0     75  -73.0    2.12 | -67.84  -67.84  -67.84
 -172.0dBm        0      0      0     76  -73.0    2.12 | -67.84  -67.84  -67.84
 -172.0dBm        0      0      0     77  -73.0    2.12 | -67.84  -67.84  -67.84
  -94.0dBm        0   8192     96  24686  -73.0    2.12 | -67.84  -67.84  -57.53
 -172.0dBm        0      0      0     79  -73.0    2.12 | -67.84  -67.84  -67.84


AAU CubeSat II img

27.05.2008 - Ich habe noch eine kleine Software geschrieben (Shell), die das Verarbeiten der Files wesentlich erleichtert. Das Programm msk.exe wird gestartet. Im Filemenü öffnet man das entsprechende WAV File - der Rest erfolgt automatisch (Aufruf von sox, Demodulation und Decodierung). Das WAV File kann auch einfach per drag&drop in das Fenster gezogen werden.

Das Programm ist Bestandteil des ZIP-Files unter http://www.dk3wn.info/files/demodulator.zip


Audiofiles

Aufnahmen (WAV Files) der Baken des AAuSAT-II zum Testen stelle ich gerne zur Verfügung, man findet aber hier auch etwas:

http://www.control.aau.dk/~kresten/stuff/aausatii/


Homepage und weitere Info's

http://www.aausatii.aau.dk

Launch

Flight     Sequence
======================================
T=0.0s     PS1 Ignition
T=113.14s  PS1 Separation (h=50.42km)
T=113.34s  PS2 Ignition (h=50.60km)
T=188.14s  Heat shield separation
T=264.04s  PS2 Separation (h=204.18km)
T=265.14s  PS3 Ignition (h=205.56km)
T=524.24s  PS3 Separation (h=507.48km)
T=540.0s   PS4 Ignition (h=518.42km)
T=844.2s   PS4 Cut off (h=637.66km)
+ 37.0s    Cartosat-2A separation
+ 47.0s    Reorientation of PS4 starts
+ 67.0s    Reorientation of PS4 ends
+ 82.0s    TWSAT separation
+122.0s    Reorientation of PS4 starts
+142.0s    Reorientation of PS4 ends
+200.0s    CanX-2 separation
+220.0s    Cute 1.7+APD II separation
+240.0s    Delfi-C3 separation
+260.0s    AAUSat-II separation
+280.0s    COMPASS-1 separation
+300.0s    SEEDS separation


0353 UTC -- Launch of PSLV-C9 (-0/+10 min)
0430 UTC -- Injection elements from LV INS
0500 UTC -- First NORAD sensor track
0600 UTC -- NORAD element set published





CubeSat AAU-I

AAU CubeSat

Am 30. Juni 2003, 1415 UTC startete eine zweistufige Rockot-Rakete vom Plesetsk-Raumfahrtzentrum mit neun Satelliten. Neben einem russischen, einem tschechischen und einem kanadischen MicroSat, waren 6 weitere Satelliten einer neuen und preiswerten Bauart, sogenannte CubeSat's an Bord. Die "Würfel-Satelliten" haben eine Kantenlänge von 10 cm und werden als NanoSat's klassifiziert. Alle CubeSat's tragen auch eine Amateurfunk-Nutzlast (Bake).

AAU CUBESAT wurde von Studenten der Aalsborg Universität in Dänemark konstruiert und gebaut. Im September 2001 wurde mit der Konstruktion begonnen. Mit AAU CUBESAT ist geplant, mit einer 1240x1024-Pixel-Kamera mit 100x80 km Auflösung in drei Farben die Erde zu fotografieren. Das Subsystem für die Lageregelung enthält Magnetorquers, ein Magnetometer und Sonnensensoren.


NASA-Catalog: 27842

Downlink

437,450 MHz FM FSK AX.25, 9k6

Call

Bake

jede 1 min (AX.25 UI-Frame)
Safe Mode Beacon Signal aller 20 (40) sek "AAU" + 12 bit value

Status

nicht aktiv, nie gehört

Telemetrie

When not in the radio-window of the groundstation in Aalborg (Denmark) the satellite will 
transmit a beacon signal once every minute. This signal is a AX25 UI frame encapsulated 
in a MX909 packet. 
- A 14 byte duplicate of the AX25 frame header 
- An 18 byte text string "www.cubesat.auc.dk" if satelitte is running from PROM memory, 
  and the same string in upper-case if it is running from FLASH-memory
- The time from last reset in seconds. 4 bytes 
- Number of software errors. 2 bytes 
- OBC temperature. 4 bytes 
- Battery Voltage. 2 Bytes 

Homepage und weitere Info's

http://www.cubesat.auc.dk/

Empfangsberichte bitte an: lalm00@control.auc.dk



tagesaktuelle Telemetriedaten ...

DK3WN SatBlog