Mike Rupprecht - Amateurfunk

ITAMSAT OSCAR (IO-26)

IO-26 wurde am 26. September 1993 von Kourou, French Guiana , mit einer Ariane 4 (V59) gestartet. Die Payload bestand aus den Satelliten Spot 3, Stella, Eyesat (AO-27), Itamsat (IO-26), Healthsat 2 (UoSat-3), ASAP 4, Posat (PO-28) und Kitsat B (KO-25).

Mit einer Größe von nur 150 x 150 x 150 mm und 11,2 kg umkreist er die Erde in etwa 100 Minuten auf einer polaren Umlaufbahn in ca. 800 km Höhe. Die Inklination beträgt 98,2°.

Mittlerweile gehört auch ITAMSAT OSCAR 26 zu den Veteranen. Es ist erstaunlich, dass die Batterien nach 15 Jahren im Orbit noch so gute Leistung bringen. Leider hat inzwischen der Empfänger von IO-26 versagt. Ob sich nun die Uplinkfrequenz verschoben hat oder ob wirklich ein Hardwarefehler aufgetreten ist, ist schwer zu sagen. Auf jeden Fall reagiert er nicht auf Signale und kann somit auch nicht mehr gesteuert werden. Es wurden noch einige Versuche gemacht, den Satellit zu kommandieren - allerdings erfolglos. Mittlerweile hat man diese Test aufgegeben und beobachtet nur noch ab und zu einmal die Telemetrie.

Orbital Parameter

alle Satelliten auf dem Träger der Ariane Rakete

Name                IO-26
NORAD               22826
COSPAR Bezeichnung  1993-061-D  
Inklination (Grad)  98.247
RAAN                191.724
Excentrizität       0.0008881
ARGP                170.132
Umläufe pro Tag     14.29377522
Periode             1h 40m 44s (100.73 Min)
Semi-major axis     7172 km
Perigäum x Apogäum  787 x 800 km
Bstar (drag Faktor) 0.000025723 1/ER
Mean Anomaly        190.004

Bake

2401.143 MHz

Uplink

145.875, 145.900, 145.925 und 145.950 MHz (FM 1k2 Manchester AX.25)

Downlink

435.790 MHz (USB 1k2 PSK AX.25)

so klingt das PSK Signal von IO-26

Call

ITMSAT-1, IY2SAT

Status

aktiv, im MBL Mode

Im November 1995 verstummte IO-26 und arbeitete nur noch im MBL Mode. 8 Monate später, im Mai 1996 lud die Kommandostation in Milano eine verbesserte Version des MBL Codes (RAM basierend) und den High-Lecel-Control Code IHT 3.1. Daraufhin kehrte ITAMSAT am 01.06.1996 wieder in seinen normalen Modus zurück.

IY2SAT-1>AMSAT :
**  5th June 1996  **  IHT 3.1 is running. 
Digipeater is ON. WOD is underway.
73 de ITAMSAT Command team.

fm IY2SAT-1 to AMSAT ctl UI pid F0 [DAMA]
*** 1st March 1997 *** Digipeater is OFF.
ROBOT in test. Please don't tx on uplink.
73 de Itamsat Command Team

Nach wenigen Monaten fiel ITAMSAT wieder in den MBL Mode zurück und wurde erst wieder im Sommer 1997 neu geladen:

IY2SAT-1>AMSAT :
*** 26th September 1997 *** Happy birthday ITAMSAT!
Today IO-26 is 4 years old and all sub-systems are OK
Best wishes from the IT-AMSAT team

Immer wieder bricht die Software von IO-26 zusammen. Am 16.03.1998 wurde IO-26 erneut aus dem MBL Mode zurückgeholt und die Software (High Level Control Code IHT 9.7) neu geladen. Danach sendete er wieder 64 Telemetriekanäle und WOD.

IO-26 erwachte zu seinem 6. Geburtstag am 26. September 1999 aus seinem Dornröschenschlaf. IK2XRO und IW2EGC luden die Software und schalteten den BPSK- Sender auf 435.822 MHz wieder ein. Es wurde jedoch nur der Digipeater und nicht die BBS aktiviert.

Telemetrie

Kanal Parameter        C             B          A          Einheit 
----------------------------------------------------------------- 
 0    Rx D DISC:     +9.202       -0.08990     0.000       kHz 
 1    Rx D S meter:  +0.000       +1.000       0.000       Counts 
 2    Rx C DISC:     +9.179       -0.09277     0.000       kHz 
 3    Rx C S meter:  +0.000       +1.000       0.000       Counts 
 4    Rx B DISC:     +9.837       -0.08838     0.000       kHz 
 5    Rx B S meter:  +0.000       +1.000       0.000       Counts 
 6    Rx A DISC:     +9.779       -0.09144     0.000       kHz 
 7    Rx A S meter:  +0.000       +1.000       0.000       Counts 
 8    Rx E/F DISC:   +10.817      -0.09911     0.000       kHz 
 9    Rx E/F S meter:+0.000       +1.000       0.000       Counts 
 A    +5 Volt Bus:   +0.000       +0.0305      0.000       Volts 
 B    +5V Rx Current:+0.000       +0.000250    0.000       Amps 
 C    +2.5V  VREF:   +0.000       +0.0108      0.000       Volts 
 D    8.5V BUS:      +0.000       +0.0391      0.000       Volts 
 E    IR Detector:   +0.000       +1.000       0.000       Counts 
 F    LO Monitor I:  +0.000       +0.000037    0.000       Amps 
10    +10V Bus:      +0.000       +0.0500      0.000       Volts 
11    GASFET Bias I: +0.000       +0.000026    0.000       Amps 
12    Ground REF:    +0.000       +0.0100      0.000       Volts 
13    +Z Array V:    +0.000       +0.1023      0.000       Volts 
14    Rx Temp:       +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
15    +X (RX) temp:  +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
16    Bat 1 V:       +1.8225      -0.0038046   0.000       Volts 
17    Bat 2 V:       +1.9418      -0.0046890   0.000       Volts 
18    Bat 3 V:       +1.8699      -0.0041641   0.000       Volts 
19    Bat 4 V:       +1.7403      -0.0032880   0.000       Volts 
1A    Bat 5 V:       +1.8792      -0.0042492   0.000       Volts 
1B    Bat 6 V:       +2.0499      -0.0054532   0.000       Volts 
1C    Bat 7 V:       +1.9062      -0.0045331   0.000       Volts 
1D    Bat 8 V:       +1.7536      -0.0033192   0.000       Volts 
1E    Array V:       +8.055       +0.06790     0.000       Volts 
1F    +5V Bus:       +2.035       +0.0312      0.000       Volts 
20    +8.5V Bus:     +5.464       +0.0184      0.000       Volts 
21    +10V Bus:      +7.650       +0.0250      0.000       Volts 
22    BCR Set Point: -6.1130      +1.1270      0.000       Counts 
23    BCR Load Cur:  -0.0477      +0.00767     0.000       Amps 
24    +8.5V Bus Cur: -0.00179     +0.000894    0.000       Amps 
25    +5V Bus Cur:   -0.00104     +0.00406     0.000       Amps 
26    -X Array Cur:  -0.00995     +0.00243     0.000       Amps 
27    +X Array Cur:  -0.02370     +0.00254     0.000       Amps 
28    -Y Array Cur:  -0.02220     +0.00273     0.000       Amps 
29    +Y Array Cur:  -0.01810     +0.00259     0.000       Amps 
2A    -Z Array Cur:  -0.02230     +0.00221     0.000       Amps 
2B    +Z Array Cur:  -0.02000     +0.00232     0.000       Amps 
2C    Ext Power Cur: -0.02000     +0.00250     0.000       Amps 
2D    BCR Input Cur: -0.02345     +0.00355     0.000       Amps 
2E    BCR Output Cur:+0.00869     +0.00303     0.000       Amps 
2F    Bat 1 Temp:    +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
30    Bat 2 Temp:    +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
31    Baseplt Temp:  +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
32    PSK TX RF Out: -0.0291      +0.00361     +0.0000869  Watts 
33    RC PSK TX Out: +0.0055      +0.00172     +0.0001180  Watts 
34    PSK TX HPA Temp+101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
35    +Y Array Temp: +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
36    RC PSK HPA Temp+101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
37    RC PSK BP Temp:+101.05      -0.6051      0.000       Deg. C 
38    +Z Array Temp: +101.05      -0.6051      0.000       Deg. C  
39    S band TX Out: -0.0088      +0.00435     0.000       Watts 
3A    S band HPA Temp 0.000       +1.000       0.000       Counts

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 57
from ITMSAT-1 to LSTAT: 
   1 > 49 20 50 3A 30 78 33 30 30 30 20 6F 3A 30 20 6C 3A 31 33 31 
  21 > 34 30 20 66 3A 31 33 31 34 30 2C 20 64 3A 30 20 73 74 3A 30 
  41 > 0D 
I P:0x3000 o:0 l:13140 f:13140, d:0 st:0
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 80
from ITMSAT-1 to TIME-1: 
   1 > 50 48 54 3A 20 75 70 74 69 6D 65 20 69 73 20 30 30 33 2F 32 
  21 > 33 3A 34 36 3A 32 36 2E 20 20 54 69 6D 65 20 69 73 20 54 68 
  41 > 75 20 53 65 70 20 32 33 20 32 30 3A 32 31 3A 35 38 20 31 39 
  61 > 39 39 0D 20 
PHT: uptime is 003/23:46:26.  Time is Thu Sep 23 20:21:58 1999
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 152
from ITMSAT-1 to TLM: 
   1 > E6 8B EA 37 00 24 01 88 02 62 03 7C 04 64 05 73 06 68 07 83 
  21 > 08 64 09 9A 0A 98 0B FF 0C DC 0D BA 0E 00 0F 30 10 C1 11 70 
  41 > 12 00 13 05 14 89 15 9A 16 81 17 80 18 81 19 80 1A 80 1B 82 
  61 > 1C 80 1D 81 1E 20 1F 78 20 56 21 68 22 05 23 56 24 19 25 65 
  81 > 26 00 27 00 28 00 29 00 2A 00 2B 00 2C 00 2D 68 2E 05 2F 90 
 101 > 30 88 31 90 32 05 33 11 34 93 35 94 36 90 37 95 38 9B 39 93 
 121 > 3A B2 3B B1 3C B8 3D B0 3E 00 3F 86 40 D0 41 00 
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 132
from IY2SAT-1 to AMSAT: 
   1 > 2A 2A 2A 20 32 32 6E 64 20 53 65 70 74 65 6D 62 65 72 20 31 
  21 > 39 39 39 20 2A 2A 2A 20 44 69 67 69 70 65 61 74 65 72 20 69 
  41 > 73 20 4F 46 46 2E 0D 49 74 61 6D 73 61 74 20 69 73 20 69 6E 
  61 > 20 67 6F 6F 64 20 73 68 61 70 65 2E 20 57 4F 44 20 69 6E 20 
  81 > 70 72 6F 67 72 65 73 73 2E 0D 37 33 20 64 65 20 49 54 41 4D 
 101 > 53 41 54 20 43 6F 6D 6D 61 6E 64 20 74 65 61 6D 
*** 22nd September 1999 *** Digipeater is OFF.
Itamsat is in good shape. WOD in progress.
73 de ITAMSAT Command team
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 55
from ITMSAT-1 to BCRXMT: 
   1 > 76 5F 6D 61 78 3D 37 34 30 35 36 36 20 76 5F 62 61 74 3D 36 
  21 > 38 36 33 32 38 20 74 65 6D 70 3D 36 30 38 31 33 38 20 0D 
v_max=740566 v_bat=686328 temp=608138

MBL Telemetrie

MBL (Microsat Boat Loader) ist eine Software, die sich im EPROM des On-Board Computer befindet. Sie ist vergleichbar mit dem BIOS auf unseren PC. Die in diesem Modus gesendete Telemetrie gibt einen kurzen Überblick über den "Gesundheitszustand" des Satelliten an.

Die ersten 2 Bytes beinhalten die Informationen über den EDAC-Zähler (Error Detection And Count) und 2 weitere Bytes über den Status.

STATUS LOW byte (comes first)
bit 7 - Timeout
bit 6 - Valid command RX
bit 5 - Scanning RX
bit 4 - Reserved
bit 3 - Reserved
bit 2 - RX channel selected
bit 1 - RX channel     "
bit 0 - RX channel     "

STATUS HIGH byte
bit 7 - Watchdog
bit 6 - TX allowed
bit 5 - TX selected (0 - 1)
bit 4 - Invalid CMD code
bit 3 - TX status (1=ON)
bit 2 - SCC overrun error (Serial Communication Controller)
bit 1 - CRC error
bit 0 - TLM in progress

Die nachfolgenden 7 Datenkanäle sind wie folgt definiert:

Ch0     + 10 V Battery bus       8.12 + 0.0225 * AA
Ch1     Battery OUT current mA   37.8 + 3.5 * BB
Ch2     Base temperature T       95 - 0.62 * CC
Ch3     TX power                 N.C.
Ch4     + 5V RX bus              0.03235 * EE
Ch5     + 8.5 V RX bus           0.04497 * FF
Ch6     + 10 V RX bus            0.055 * GG

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 34
from ITMSAT to MBLCTL: 
   1 > 54 94 E3 C8 00 75 01 00 02 67 03 08 04 99 05 BC 06 C5 
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 34
from ITMSAT to MBLCTL: 
   1 > 54 94 E2 48 00 75 01 00 02 68 03 08 04 98 05 BC 06 C4 
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 34
from ITMSAT to MBLCTL: 
   1 > 54 94 E1 48 00 75 01 00 02 68 03 08 04 98 05 BC 06 C4 
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 34
from ITMSAT to MBLCTL: 
   1 > 54 94 E5 48 00 78 01 00 02 68 03 08 04 99 05 BB 06 C6 
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 34
from ITMSAT to MBLCTL: 
   1 > 54 94 E3 48 00 78 01 00 02 68 03 09 04 98 05 BC 06 C6 
________________________________________________________________________________

ctrl: 3 {UI}  PID: F0 {No L3}  Total Frame Bytes: 34
from ITMSAT to MBLCTL: 
   1 > 54 94 E1 C8 00 78 01 00 02 68 03 09 04 98 05 BC 06 C6

Arbeiten über IO-26 / Digipeater

Zum Arbeiten über AO-16 benötigt man ein PSK-Modem. Leider werden diese Modems nicht mehr verkauft, so dass nur der Selbstbau bleibt. Wer Interesse am Schaltplan und der Aufbauanleitung des Original-PSK-Modem von G3RUH hat - kurze e-mail genügt. Das Modem wird an den TNC angeschlossen (RxD, TxD und TxClock). Wird IO-26 als Digipeater benutzt trägt man im TNC folgende Daten ein :

The Firmware 2.7 : * c CQ ITMSAT-1
TAPR 1.8 : UNPROTO ITMSAT-1

Nun wird jedes ausgesendete Packet über den Satelliten zurück gesendet. Man merkt dies am Sternchen * hinter dem Rufzeichen ITMSAT-1.

Informationen zu IO-26 kann man auf der offiziellen Webseite unter http://joshua.micronet.it/english/itamsat/itamsathome.html finden.

IO-26 Empfang mit Soundkarte und MixW32

MixW ist eine Multimode-Software für Funkamateure, geschrieben von Nick, UT2UZ und Denis, UU9JDR. Nahezu alle Soundkarte-betriebsarten sind hier unterstützt, neben einem Logbuch, Clustereinbindung, Filter, QSL-Karten-Druckprogramm usw. Es unterstützt die gängigen ICOM-Geräte, Kenwood, Ten-Tec und Yaesu Transceiver.

Betriebsarten

SSB, AM, FM
CW
BPSK31, QPSK31, FSK31, RTTY
Packet (HF und VHF) auch 9k6 (G3RUH kompatibel)
Pactor (nur RX), Amtor
MFSK, Hell
SSTV, MT63

Einstellungen für PSK Empfang (AO-16, IO-26)

SoundCard : Full Duplex
Mode Packet wählen ->
Mode Setting : VHF 1200 (satellite PSK)

Die Benutzung von MixW zur Erzeugung von KISS Daten ist etwas umständlich, aber durchaus realisierbar. Mit einem entsprechendem Treiber wird ein virtuell verbundenes COM Pärchen emuliert. MixW bedient die eine Seite, ein zweites Programm (z.B. Hyperterm oder mein ONLINE-KISS greift auf den anderen virtuellen Port zu. Stellt man MixW als Emulate KISS TNC ein, kann man die KISS Daten im sekundären Programm auswerten. Der im nachfolgenden Link angegebene Treiber läuft unter Windows XP und ist leicht zu installieren. Eine genaue Anweisung und mehr Informationen hierzu findet man hier.

Weitere Informationen zu MixW32, MixW2 und die Demoversion kann man unter http://www.mixw.de finden.

IO-26 Dekodierung mit WARBLER

Von Wouter, PE4WJ stammt ein ganz neues JAVA-Tool zur Dekodierung von 1200 bit/s PSK (AO-16, IO-16) über die Soundkarte. Es liegt in einer BETA Version vor, die hier heruntergeladen werden kann. Es erfordert keine weiteren Einstellungen. Zusätzlich wird ein KISS File generiert. Somit können die Telemetriedaten dann mit anderen Programmen ausgewertet werden.

Erzeugung eines KISS Files mit MixW und Terminal Emulation

Um speziell die im MBL Modus ausgesendeten Telemetriedaten zu dekodieren ist die Generierung eines KISS Files notwendig. Dazu gibt es bei MixW die Möglichkeit einen TNC zu emulieren. Die Daten werden an einen virtuellen seriellen Port gesendet. Mit einem speziellen Treiber werden diese Daten im Betriebssystem an einen zweiten virtuellen Port geschleift, von welchem ein gewöhnliches Terminalprogramm diese Daten empfängt. Wie das genau funktioniert habe ich hier: http://www.dk3wn.info/mixw_kiss.shtml beschrieben.

Software

Zur Dekodierung der Microsat Boot Loader Telemetrie habe ich ein kleines Programm geschrieben. Die empfangenen Daten müssen i einem KISS File vorliegen.

Die Werte der einzelnen Telemetriekanäle (Ch0-Ch6) werden berechnet. Jeder Telemetriewert kann einzeln über den gesamten Zeitraum in einem Balkendiagramm dargestellt werden. Im erzeugten Textfile stehen die Telemetriedaten im Klartext. Zusätzlich werden 16 Statusbits grafisch angezeigt (grün= ON, rot=OFF).

Download Version 1.0 [30.01.2007]