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:

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

1. Na caixa de pesquisa do portal do Azure, insira Spacecrafts. Selecione Spacecrafts nos resultados da pesquisa.
2. Na página Spacecrafts, clique em Criar.
3. 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.

4. 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.

   Leia mais sobre os valores TLE.

5. 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.

6. Clique em Next. No painel Vínculos, selecione Adicionar novo link.

7. 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.

8. 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.

Prepare sua máquina virtual e rede para receber dados de satélite públicos

1. 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.

2. 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.

3. 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/aqua
   

4. Digite o seguinte comando em sua VM para garantir que a ferramenta Socat esteja instalada na máquina:

   sudo apt install socat
   

5. Siga as instruções para delegar uma sub-rede à Estação Terrestre Orbital do Azure.

6. 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

1. Na caixa de pesquisa do portal do Azure, insira Perfis de Contato. Selecione Perfis de contato nos resultados da pesquisa.

2. Na página Perfis de Contato , clique em Criar.

3. 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.

4. Clique em Next. Na página Vínculos, clique em Adicionar novo Link.

5. 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.

6. 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.

7. Clique em Enviar para adicionar o canal. Clique em Enviar novamente para adicionar o link.

8. Clique em Rever + criar. Após a conclusão da validação, clique em Criar.

Agende um contato com o Aqua e salve os dados downlinked

1. Na caixa de pesquisa do portal do Azure, digite Spacecraft. Selecione Espaçonave nos resultados da pesquisa.

2. Na página Espaçonave, selecione seu recurso de espaçonave pública.

3. Clique em Agendar contato na barra superior da visão geral da espaçonave.

4. 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.

5. Clique em Pesquisar para ver os horários de contato disponíveis.

6. Selecione uma ou mais janelas de contato e clique em Agendar.

7. Visualize o contato agendado selecionando o recurso da espaçonave, navegando até Configurações no painel esquerdo e clicando em Contatos.

8. 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.bin
   

9. Depois 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
   

Próximos passos

• Recolha e processamento de uma carga útil de satélite Aqua