NRL OSCAR 62 (NO-62, FCal)

Fence Calibration

FCal ist ein Teil des ANDE Experimentes. Die Kugel hat einen Durchmesser von 43.9cm und ein Gewicht von 62.7kg. FCal ist zusammen mit seinem Schwestersatellit MAA in einer speziellen Cargo Unit (ICU) untergebracht. Die Anforderungen an die Größe wurden wesentlich durch die Resonanzfrequenz des US Navy Space Surveillance (NSSS) Radar Fence bestimmt. Beide Kugelhälften sind vernickelt und auf einer Aluminiumgrundplatte montiert. Diese trägt die Payload und nimmt das Antennen Deployment System auf.

Herzstück des Satelliten ist ein Stensat Group LLC Cubesat. Er ist ein voll funktionsfähiger Satellit, allerdings ohne Solarzellen und besteht im Inneren aus 8 gestockten Boards (Comm, Power, Prozessor usw.). Normalerweise hat dieser Cubesat an jeder Seite Solarzellen, Temperatur- und Lichtsensoren. Diese Sensoren sind nun in der Oberfläche der FCal-Struktur eingelassen. Mit diesen Werten kann die Spinrate und Lage des Satelliten ermittelt werden.

Die Unterschiede in Masse und Größe werden dazu führen, das sich FCal und MAA in Laufe der Zeit voneionander entfernen. Im Endeffekt wird FCal aufgrund seiner größeren Masse eine höhere Lebensdauer haben, bevor er in die Erdatmosphäre eintritt (etwa 2 Jahre - gegenüber einem Jahr bei MAA).

FCal im ICU wurde am 21.12.2006 um 1823UTC von der Discovery gestartet. Nach 47 Sekunden erfolgte die Separierung von FCal. MAA blieb in der ICU stecken. Nach 20 Stunden (13 Orbits) löst sich MAA doch noch und fliegt nun frei.

NASA-Catalog: 29667

Downlink

437.385MHz FM 1k2 AFSK AX.25

Calls

KD4HBO

Status

aktiv

ANDE FCAL SPHERE 2
1 29667U 06055J   08129.47585782  .00273160  00000-0  11659-3 0  9378
2 29667 051.6186 159.3029 0001625 000.2928 359.8620 16.22017515 80161

09.05.2008 The first is the TLE mean height and the fit. The fit is several weeks or more old now, but it looks now that the best guess decay date based on the TLE data, the several week old fit, and expected left over uncertainties is about say 29 May +/- 3-days. The second plot is the O-C and the main structure is caused by residual luni-solar perturbation miss-matches between the TLE models and my fit models. As one may see in the O-C plot we are currently at an extrema, FCal is lower than expected currently. This affects the accuracy of the prediction. I expect that FCal will not recover back to the "mean" fit line so it will come in early. Of course, as it get lower in the atmosphere the density model estimation errors also become important. Best regards, Jim, KG4QWC

08.05.2008 FCal fliegt nur noch 214km hoch, liefert aber weiterhin kräftige Signale. Die Anzahl der Orbits hat die 8000er Marke überschritten. Die Telemetrie ist nominal.

0299201BFFFE0250FFFE00E0FFFE00F0FFFE0018FFFE0190FFFEFE58   [56 byte]
TimeStamp           : 504d 12:14:19

Reg Power 5V        : 5.05 V
Unreg Power 5V      : 7.94 V
Battery Input       : 7.99 V
Deployer Neg Volt   : 7.55 V
Deployer Pos Volt   : 6.91 V
Sensor Neg Volt     : 5.05 V
Sensor Pos Volt     : 7.59 V
Current             : 5.00 mA
Telemetry Intervall : 30

14.04.2008 This prediction for FCal is up-to-date in the prediction model, solar flux, and A index as of 2008 April 3 so should be pretty good. The last TLE used was 2008 April 13 and follows the model ok. The current uncertainty estimate is around +/-5 days and is simply 10% of the remaining time to predicted decay--a simple and reasonable rule of thumb estimate of the expected prediction error.
73, KG4QWC

04.04.2008 My latest prediction run as of 3 April 2008 gives a decay date of 1 June 2008 +/-6 days.
73, KG4QWC

02.04.2008 FCAL hat nun etwa 7500 Orbits hinter sich und wird in wenigen Wochen (Ende Mai/Anfang Juni) wieder in die Erdatmospäre eintreten und verglühen. Momentan befindet er sich noch auf einer Höhe von etwa 240km.

Orbital Parameter

Name                    FCAL
NORAD                   # 29667
COSPAR Bezeichnung      2006-055-J  
Inklination (Grad)      51.622
RAAN                    164.395
Excentrizität           0.0001657
ARGP                    3.411
Umläufe pro Tag         16.21525018
Periode                 1h 28m 48s (88.80 Min)
Semi-major axis         6594 km
Perigäum x Apogäum      214 x 217 km
Bstar (drag Faktor)     0.000123880 1/ER
Mean Anomaly            356.691

Payload

• Cubesat/Comms System
• Thermal Monitoring System
• Phototransistors

Telemetriedaten

aller 2 Minuten werden Telemetriedaten gesendet:

• Spannung und Temperatur von jeweils 6 Sensoren
• Batterie und interne Spannung
• interne Temperaturen

Der Abstand zwischen Frame 1 und Frame 2 beträgt 6 Sekunden. Für den Gesamttelemetriesatz sind 2 Frames notwendig.

Frame 1 - Sensordaten

TTTTTTTTAAAABBBBCCCCDDDDEEEEFFFFGGGGHHHHIIIIJJJJKKKKLLLL

T    [8 bit]   Time Tag
A    [4 bit]   Sun Sensor1 (+Z)  Value       [uncalibrated]
B    [4 bit]   TempSensor1       Value/256   [°C]
C    [4 bit]   Sun Sensor2 (+X)  Value       [uncalibrated]
D    [4 bit]   TempSensor2       Value/256   [°C]
E    [4 bit]   Sun Sensor3 (+Y)  Value       [uncalibrated]
F    [4 bit]   TempSensor3       Value/256   [°C]
G    [4 bit]   Sun Sensor4 (-X)  Value       [uncalibrated]
H    [4 bit]   TempSensor4       Value/256   [°C]
I    [4 bit]   Sun Sensor5 (-Y)  Value        [uncalibrated]
J    [4 bit]   TempSensor5       Value/256   [°C]
K    [4 bit]   Sun Sensor6 (-Z)  Value       [uncalibrated]
L    [4 bit]   TempSensor6       Value/256   [°C]

fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0
000020A4FFEFCC8FFFEF8A8FFFEFFA0FFFEF9D8FFFEFD18FFFFFBD8 
fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0
Analog 000F000A00FB00D900A9000C00DD000A N 00000078       
fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0
0000212BFFFEF48FFFEF890FFFEFEE8FFFEF9B8FFFEFCB0FFFEFB28 
fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0
Analog 000A000200FF00D900A2000700DE0007 N 00000078       

Frame 2 - Spannung und Stromdaten

Analog MMMMOOOOPPPPQQQQRRRRSSSSTTTTUUUU N VVVVVVVV

M    [4 bit]   Regulated Power 5V      Value/4095*50   [Volts]
O    [4 bit]   Unregulated Power 5V    Value/4095*50   [Volts]
P    [4 bit]   Battery Input           Value/4095*50   [Volts]
Q    [4 bit]   Deployer Neg. Voltage   Value/4095*50   [Volts]
R    [4 bit]   Deployer Pos. Voltage   Value/4095*50   [Volts]
S    [4 bit]   Sensor Neg. Voltage     Value/4095*50   [Volts]
T    [4 bit]   Sensor Pos. Voltage     Value/4095*50   [Volts]
U    [4 bit]   Current                 Value/4095*50   [Amp]

N    [1 bit]   Packet Mode

V    [8 bit]   Telemetry Intervall

fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0
Analog 000A0009000600DA00AA001400DE0010 N 00000078    

fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0 
000135700180508FFFF016800400840FFFE0440000005C0FFFF0698 
fm KD4HBO to TELEM via TELEM ctl UI^ pid F0
Analog 000F0013000D00DA00A8002700DE000B N 00000078  

20080411154831,KD4HBO>0276654400105E8000A03080019014801FF0530001101580004FD78
20080411154837,KD4HBO>Analog 0004000400F900DC00A7000C00DD000F N 0000001E
20080411154916,KD4HBO>02766571001205C8000F0328002B015001EA0588001101400009FD98
20080411155000,KD4HBO>0276659E002A058001303580031017001C605B8000A0150000FFDE8
20080411155008,KD4HBO>Analog 0008000000F700DB00AB00FD00DF000B N 0000001E
20080411155045,KD4HBO>027665CB002C05A0016038000210190007205F8000201300016FE10
20080411155052,KD4HBO>Analog 000B000200EF00DC00AD000100DE0012 N 0000001E

Die Sonnensensoren zeigen bei Lichteinfall einen Wert größer Null. Sie sind nicht kalibriert. Zeitweise arbeitet der A/D Wandler nicht korrekt, so dass die oberen 4 Bits fehlen. Man kann aber deutlich den Temperaturgradienten im Satellit sehen. Sensor 1 zeigt 10°C - Sensor 6 zeigt 2.6°C - beide liegen genau gegenüber. Diese Unterschiede zeigen, dass der Satellit sich nur langsam dreht und so genügend Zeit hat, sich zu erwärmen.

29.12.2006 Es sieht so aus, dass Sensor 1 (letzte 4 bit) falsche Werte liefert. Man erkennt dies an den unterschiedlichen Längen der Frame Pakete. Sie schwankt zwischen 54 und 56 Byte.

000A5169 0050 *950 0014 0590 0019 04D0 0003 0560 01D9 0618 000E 0308      [55 bit]
000A50E2 01D9 0828 0020 0560 FFFF 0548 FFFF 0608 0017 0538 0019 0340      [56 bit]
000A51F0 FFFF *08E 000F 0530 000F 0580 0004 04C0 0009 0738 01DC 03D0 	  [55 bit]
00013570 0180 *508 FFFF 0168 0040 0840 FFFE 0440 0000 05C0 FFFF 0698      [55 bit]
00028B37 FFFF *768 0009 0508 FFFF 05A8 FFFE 0498 01B8 0510 0014 0748	  [55 bit]
00028BBE FFFE 07D8 FFFE 04F0 0006 0578 002D 0498 FFFE 0598 0059 06D0	  [56 bit]
00028C45 FFFF *078 FFFF 04A0 FFFE 0530 FFFE 0490 FFFE 05E8 FFFE 0730	  [55 bit]
000020A4 FFEF *CC8 FFFE F8A8 FFFE FFA0 FFFE F9D8 FFFE FD18 FFFF FBD8 	  [55 bit]
0000212B FFFE *F48 FFFE F890 FFFE FEE8 FFFE F9B8 FFFE FCB0 FFFE FB28	  [55 bit]
000A7DB5 FFFE 0698 0004 0458 FFFE 0730 0040 06A0 FFFE 0618 00C0 0710      [56 bit]
000A7ECF FFF5 **A8 FFFE 0530 FFFE 05F0 FFFE 05B8 FFFE 0708 FFFE 0898      [54 bit]

* fehlendes Byte

Software zur Dekodierung

Zur einfachen Dekodierung der RAFT Telemetrie habe ich ein kleines Programm geschrieben. Es konvertiert die Werte aus einem Textfile und stellt sie übersichtlich dar. Die ausgewerteten Daten werden in einem File abgespeichert. Die Telemetrieframes müssen in einem Textfile ohne Headerinformationen stehen, z.B.:

000A7DB5FFFE069800040458FFFE0730004006A0FFFE061800C00710 
Analog 00100025001300DD00A3002900DE0012 N 00000078       
000A7ECFFFF5A8FFFE0530FFFE05F0FFFE05B8FFFE0708FFFE0898 
Analog 00080017001600DB00A9002000DD0008 N 00000078      
000A93DBFFE09E0005B0BC0FFFE0148003009B8FFFE02F8000402B8 
Analog 00110017001C00DB00A7002000DE0009 N 00000078       
000A9462FFE0958FFFF0B90FFFE0158FFFE0968FFFE02E0FFFE02E0 
Analog 00090017001300DA00A9002300DD0009 N 00000078       
000AAA88FFF0668FFFE05F0FFFE0558FFFE0410FFFE0690FFFE0578 
Analog 000D0020001C00DB00AD001E00DE0008 N 00000078  

Zum Testen kann das Programm hier (ZIP, 466k) heruntergeladen werden.

You can download here (ZIP, 466k) a very simple tool to decode the telemetry. I will improve the programm in the next time if my time allows this. If you have more information or suggestions, please let me know.

Empfangsberichte

Empfangene Telemetrie bitte an Ivan Galysh, KD4HBO schicken.

Homepage und weitere Informationen