lunes, 2 de diciembre de 2019

¿Cómo recibir el Satélite Fossa Sat? manual paso a paso


IMPORTANTE: Actualización a 12/12/2019
A día de hoy el satélite está ok, y en órbita, pero hubo un problema y no se desplegaron los paneles solares de alimentación extra, ni la antena, con lo cual, el satélite solo se puede recibir con antenas de muchos elementos enfasadas, y rotores de Azimut y elevación, además de LNA.

El equipo de Fossa Sat espera lanzar mañana por la mañana, en el pase de las 6:53-7:03, un comando de emergencia al satélite para poder realizar el despliegue de antenas y paneles solares necesarios. Eso se realizará en colaboración con la Universidad de Tecnología de Brno

Para más información consulta este enlace.


Aquí estoy de nuevo con este interesante proyecto de colaboración.

El viernes 29 de octubre se iba a lanzar el mini satélite Fossa Sat, creado por fossa systems y encabezado por el radioaficionado de 16 años Julián Fernández EA4HCD. Por motivos técnicos, se postpone el lanzamiento, y la nueva fecha de lanzamiento es el 6 de diciembre a las 7:56 UTC. Puedes seguir las novedades del lanzamiento desde esta cuenta de Twitter

Es un proyecto novedoso que intenta llevar al espacio el Iot "El internet de las cosas" y en concreto usando el protocolo LoRaWAN
Este mini satélite de 5x5cmt orbitará alrededor de la tierra a unos 400km de altura, en una trayectoria norte sur, lo que se llama órbita polar.

Hay mucha información en internet sobre este interesante proyecto con solo poner fossasat en google.
Supongo que lo que más nos interesa como cacharreadores natos que somos, es eso, cacharrear!. Pues sin más preámbulos vamos al grano...

¿Que vamos a montar?, Pues una estación receptora del satélite, que recibirá de forma automática las tramas emitidas por el satélite Fossasat, y las subirá al servidor que este proyecto tiene preparado al efecto.

También, en siguientes versiones del software, podremos enviar tramas LoraWan al satélite, con mensajes, hacer ping, y diversas funciones más. Pero de momento, en esta fase inicial, solo recepción y subida a internet vía wiffi de las tramas recibidas por nuestra estación receptora.

Para ello necesitaremos solamente esta plaquita de 9€ :

LILYGO®TTGO LORA SX1278 ESP32 0,96 OLED 32 Mbit, 433Mhz para Arduino

Que la puedes comprar en:
https://es.aliexpress.com/item/32824758955.html?spm=a2g0s.9042311.0.0.611063c0QYVnAj

Una vez tengas la placa, el procedimiento es muy sencillo:

Primeramente descargarte la última versión de l IDE de Arduino (1.8.10 a día de hoy) en este enlace: https://www.arduino.cc/en/Main/Software


Has de tener en cuenta el sistema operativo que tienes, y bajar la versión correspondiente. Si tienes dudas al respecto, puedes seguir las instrucciones de instalación del IDE de Arduino en este post anterior de este blog: http://ea1cdv.blogspot.com/2018/08/estacion-meteorologica-aprs-via-wifi.html

Como punto inicial de la configuración nada más abrir Arduino IDE, vamos a importar las librerías que nos hacen falta para los módulos ESP8266, para ello haz lo siguiente:

Pulsamos en "file" y luego "settings" y añadimos la siguiente url para importarnos las librerías:
http://arduino.esp8266.com/stable/package_esp8266com_index.json
Y pulsamos OK.

Para que funcione nuestra plaquita TTGO con oled y el LoraWan necesitas cargar en Arduino las librerías:

Para SO linux has de cargar esto:
https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/docs/arduino-ide/debian_ubuntu.md

Para Windows:
https://github.com/espressif/arduino-esp32/blob/master/docs/arduino-ide/windows.md

RadioLib 1.2.2 (or higher) - https://github.com/jgromes/RadioLib
FOSSA-Comms 1.0.0 - https://github.com/Bambofy/FOSSA-Comms
ArduinoJson https://github.com/bblanchon/ArduinoJson
ESP8266_SSD1306 https://github.com/ThingPulse/esp8266-oled-ssd1306
AsyncTCP https://github.com/me-no-dev/AsyncTCP.git
ESPAsyncWebServer https://github.com/me-no-dev/ESPAsyncWebServer.git
ESPAsyncWiFiManager https://github.com/alanswx/ESPAsyncWiFiManager.git

Finalmente nos descargamos el fantástico y trabajado software de recepción del satélite creado por los maestros g4lile0  gmag12 dev_4m1g0
https://github.com/G4lile0/ESP32-OLED-Fossa-GroundStation

Una vez flasheado el software en la placa TTgo, si no hay errores en la compilación, en la pantallita nos aparecerá esta imagen:
Bingo! el software está correctamente cargado.
Con esta nueva versión de software (v1912042) la configuración se hace vía wiffi desde nuestro teléfono, tablet o PC con tarjeta inalábrica.

Solamente has de buscar entre todas las wiffis que recibes, aquella que se llama FossaGroundStation , y te conectas a ella como si de un acces point se tratara. Una vez conectado, has de entrar en la url 192.168.4.1 con cualquier navegador.
Aparecerá una web donde podrás configurar tus datos, y grabarlos.

SSID and PASSWORD: el ssid de tu wiffi y la pass
STATION NAME: Tu nombre o indicativo. Si te has registrado en la web Fossa Ground Station Database, el nombre debe ser el mismo.
LATITUDE and LONGITUDE: Las coordenadas geográficas de tu estación para fossa sat. El server te posicionará en un mapa como estación receptora:

MQTT_SERVER and MQTT_PORT: esos parámetros no cambiarlos.
MQTT_USER and MQTT_PASS: Estas son las credenciales de conexión al servidor MQTT, preguntarme vía e-mail. O también te puedes unir al canal de telegram: https://t.me/joinchat/DmYSElZahiJGwHX6jCzB3Q  y solicitarlas allí.

En el momento que pulses "save", los datos se graban en la placa, y deja de ser un acces point, para cumplir su función. Si abres el puerto serie de arduino podrás ejecutar ciertos comandos que enviarán tramas al satélite:

------------- Controls -------------
p - send ping frame
i - request satellite info
l - request last packet info
r - send message to be retransmitted
------------------------------------
Estos controles son:
p mandar ping al Satélite
i solicitar información al satélite
l Solicitar el último paquete rcibido por el satélite
r enviar un mensaje al satélite, que será retransmitido

Para enviar mensajes al satélite, la secuencia es la siguiente:
Pulsamos r y luego enter
Nos sale lo siguiente:
Enter message to be sent:
(max 32 characters, end with LF or CR+LF)

Ponemos el mensaje, máximo 32 caracteres, por ejemplo "Hola mundo" y pulsamos enter. Nuestra placa transmitirá dicha trama. Si tienes un receptor SDR podrás visualizar esta trama en tu waterfall. Sino sitonizando con cualquier receptor en FM o SSB escucharás un zumbido.



Requesting retransmission ... sent successfully!


Para ir preparando los usuarios individuales y hacer recuento de las placas que se están utilizando se ha preparado un formulario para que os registréis. En unos días el usuario que habéis usado hasta ahora quedará desactivado y solo podrá conectarse quien tenga el suyo propio.
Para obtener tu usuario, date de alta aquí

Una vez grabado el software podremos ver en nuestra pantalla Oled esto:


Se ha conectado correctamente a nuestra wifi y al server MQTT (on):


Sale el mapa del mundo:



Sale nuestro indicativo o nombre que le hayamos configurado:



Información de telemetría del satélite:



Trama de telemetría de ejemplo:



Trama real recibida vía radio simulando el satélite:


Sería conveniente que nos diéramos de alta en la web de estaciones colaboradoras. En esta web https://groundstationdatabase.com/ podremos darnos de alta como estación terrestre colaboradora. No es necesario ser radioaficionado para colaborar en este proyecto.Pero si usar el mismo nombre o indicativo utilizado en la configuración de la placa.

Y como colofón, un colega llamado Oscar, del grupo de Fossa de telegram, se ha trabajado esta magnífica web https://fossa.apaluba.com/worldmap/ 



Este mapa creado con tecnología node-red nos permite ver en tiempo real las estaciones que están en activo recibiendo tramas del satélite en todo el mundo. La web está aún en constante evolución, al igual que el software que se han trabajado g4lile0 y Germán Martín . Unos auténticos cracks del maker electrónico y cacharreo. Mi más sincera enhorabuena por semejante trabajo!!! Un 10.

Como antena de recepción, el módulo ttgo trae una que no es muy buena, por no decir que es una basura. Si la queremos mejorar, solo necesitaríamos utilizar un trozo de alambre o cable de 16cm al vivo, y otro de 16cm a la malla, y ya tendríamos una fantástica antena de recepción para el satélite.


Si disponemos los brazos en esta forma, obtendremos un lóbulo de radiación hacia arriba, favorable a la recepción del satélite. Si esta antena la posamos encima de una chapa metálica o rejilla metálica tipo gallinero, obtendríamos unos pocos dB más de recepción que siempre son bienvenidos.

También existen otras opciones de antenas más sofisticadas y con bastante más ganancia. Sin duda la mejor sería esta la QFH, la Quadrifilar Helicoidal antena.


Podrías calcular sus medidas en esta web

Con todo esto ya estaríamos preparados para poner nuestro granito de arena en este fantástico proyecto. Si te gusta cacharrear, ánimo, es sencillo y barato.







7 comentarios:

  1. Este hombre es todo un referente en castellano.... Un día el tiempo le pondrá en su sitio. Trabajazo

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  2. Genial, felicitaciones a todos los colaboradores

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  3. Haciendo todo parece que carga el firmware sin problemas aunque no veo en el OLED la imagen que pones.Veo la SID y conecto por wifi con la placa........Es normal?

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