Lien sans-fil

What's the frequency Kennith?

• 137 MHz ?mW Max
• 433 MHz 10mW Max
• 869.4 à 869.65 MHz 500mW Max (10% duty cycle)
• 2.4 GHz 10mW Max

Atténuation atmosphérique a 30 kM

Calculations sur le site [1] avec 2dB pour les antennes.

• 137 MHz - 100.7 dB
• 433 MHz - 110.7 dB
• 869 MHz - 116.9 dB
• 2.5 GHz - 124.6 dB

Il est clair que plus on augmente la fréquence, plus on aura besoin de puissance.

Émetteurs

KIWI par le CNES [2] Fonctionne sur 130Mhz 300mW, tout en un.

A-t-on le droit d'émettre sur cette fréquence en dehors du programme du CNES / Planète Sciences ?

Voir la liste d'émetteurs sur la bande 869.40 - 869.65 MHz sur ce site.

pAVA a utilisé le RFM22B sur la bande 430MHz, mais il souffre de problèmes de stabilité liés à la température, et dans les dernières version de la carte pAVA, un nouveau circuit basé sur le SI4060 a été conçu. Par contre, en prenant certaines précautions et en le reprogrammant, $50SAT a réussi à l'utiliser dans l'espace et a dit qu'il était très stable (UKHAS 2014).

Récepteurs

Nous avons deux récepteurs :

• un FunCube Dongle Pro+
• un RTL-SDR

Il faut maintenant tester différentes configuration d'antennes et d'émetteurs, voir ci-dessous.

Il existe un réseau de récepteurs, suite à une initiative d'UKHAS, qui utilisent le logiciel dl-fldigi pour envoyer les données reçues sur un site centralisé, et les données sont affichées sur une carte ou sur un site qui agrège les données pour reconstruire les images transmises:

• les trois sites de cartes : spacenear.us en train d'être remplacé par le tracker mobile plus léger et avec un meilleur affichage des données et des graphes, et une alternative moins lourde avec OpenStreetMap au lieu de Google Maps. On peut filtrer les ballons affichés en ajoutant '?filter=CALLSIGN' à la fin de l'URL de spacenear.us ou du tracker mobile, et '?vehicles=CALLSIGN' à la fin de l'URL de habmap.
• le site qui reconstruit les images en live : ssdv.habhub.org
• un site qui affiche des graphes à partir des données reçues.

Pour utiliser le système d'UKHAS, il faut d'abord configurer la réception des données dans dl-fldigi, en utilisant le formulaire de payload configuration. Une fois que c'est fait, on peut vérifier qu'on arrive bien à valider les paquets reçus, mais ils n'apparaissent pas encore sur la carte. Pour cela, il faut creer un flight document puis contacter UKHAS pour qu'ils le valident, en général par l'IRC, soit par annonce de vols sur la mailing list. Apres le vol, il est possible de récupérer les donnees recues par le systeme par la page export payload telemetry.

Notre flight document: 4b9bfdd27513299c445fed07668c2b35

Notre annonce de vol sur la mailing list UKHAS.

Un site pour connaitre le locator, un identifiant de zone utilisé en hamradio.

Protocoles et Principes

Le codage habituel des ballons est le RTTY, pour remote teletype. C'est un codage très simple et très lent, qui favorise la qualité de réception avec une faible puissance d'émission plutôt qu'une grande vitesse.

Les paramètres actuels de l'émetteur sont: USB RTTY 500Hz shift, 56 baud, 7 bits par caractère, parity none, 2 stop bits.

Exemple de message (GPS non fixé) :

$$STELLA2,443,23:41:58,0.52890,9.16538,1,1,0,24,24,4.9*6003
$$STELLA2,444,23:42:10,0.53709,9.17553,1,1,0,24,24,4.9*A464
$$STELLA2,445,23:42:22,0.26064,9.75900,0,1,0,24,24,4.9*9499

Format :

                     |-------- GPS sensor information -------|- T1 -|- T2 -|
                     |                                       |      |      |
$$CALLSIGN, packet ID, time, lat, long, alt, quality, nb sats, int T, ext T, batt * CRC16
$$STELLA2,  443,       23:41:58, 0.52890, 9.16538, 1 ,1, 0,     24,    24,   4.9  * 6003

Unités :

• latitude et longitude sont en degrés décimaux
• altitude en mètres
• qualité du fix GPS entre 0 et 3, 3 pour un bon fix
• nombre de satellites, devrait être d'au moins 4 pour avoir une bonne position
• température intérieure et extérieure en degrés Celsius entiers
• tension de la batterie en Volts, une décimale (devrait être en permanence entre 4.9 et 5.1V)

Antennes

Émetteur

UKHAS utilise souvent le même type d'antenne pour leurs émetteurs sur 433MHz: ground plane. Ils ont fait un guide de montage.

Récepteur

Différentes antennes de réception peuvent être utilisées, selon le besoin de sensibilité. On trouve principalement, 4 types en général :

• le fouet (monopole) quart d'onde ou demi-onde
• la ground-plane, normalement un peu mieux
• le bipole, assez simple à construire aussi
• la yagi, constituée de plusieurs élements et beaucoup plus directive que les 3 autres.

Graeme a construit une Yagi avec ces plans. Une antenne dipole devrait être suffisante pour le FunCube Dongle Pro+, alors qu'une Yagi est préférable pour le rtl-sdr.

Le dipole peut se construire avec des fils mono-brin en cuivre ou avec des tubes en laiton :

       |
       |  164mm - connecté sur l'antenne
       |
coax====
       |
       |  164mm - connecté sur gnd
       |

Exemple de ground plane simple à construire pour un récepteur. Page documentant la réplication par Vincent.

Schémas et documentation pour une antenne Folded dipole.