Memoria de proyecto: Implementación de la estación del RadioClub en la red de SatNogs
Introduction y planteamiento inicial del proyecto
La actividad que se propone realizar es la implementación de la estación terrena de satélites del RadioClub E.I.T en la red de satnogs. Esta red consiste en estaciones radio distribuidas por todo el globo que hacen seguimiento todos los satélites de órbita LEO accesibles a radioaficionados.
El trabajo de la Libre Space Foundation con la creación de esta red ha sido bastante aceptada por la comunidad de Software Libre y de Radioafición. Los resultados obtenidos son muy buenos, siendo el principal portal para la consulta de datos de satélites en abierto.
Desde la creación de la red de Satnogs, hace 5 años, cada vez son más las estaciones incluidas y más decodificadores. Su creación ha supuesto un cambio en la forma de recibir satélites. Supone una fuente fiable y abierta de la recepción de datos de gran valor.
El software Satnogs consiste en un conjunto de programas para automatizar la recepción de satélites, y la subida de los datos a una base de datos pública. Es capaz de mover las antenas cada vez que un satélite va a pasar, mueve las antes, graba la transmisión, la decodifica y sube los datos a la red.
Para ser parte de la red hay que tener una estación terrena que se controle por software, y dar control por serie al programa Satnogs, controlado por un conjunto de librerías de software Libre.
En España hay 6 estaciones operativas, y ninguna de ellas en Madrid ni alrededores. Sería muy importante tener una por Madrid para su aprovechamiento de Universidades, RadioClubes y radioaficionados de la zona.
La estación de satélites del RadioClub lleva en funcionamiento desde hace 10 años. Este proyecto supondrá un paso más allá, pues se aprovechará todo el tiempo recibiendo los satélites de forma automática.
Se trata de un proyecto que puede ayudar mucho a la comunidad ciéntifica, a los grupos de investigación y estudiantes de la escuela. Las recepciones obtenidas son de gran valor. Los satélites que se podrán recibir diaríamente darán datos útiles para muchas aplicaciones, y la obtención libre y fiable es muy importante.
Organización y desarrollo
El responsable del proyecto ha sido Francisco Jesús Acién Pérez con la supervisión de Pablo Álvarez Domínguez.
Las diferentes partes del proyecto han ayudado alumnos del club. En la construcción de la antena se ha contado con 5 compañeros. En la instalación software se ha tenido la participación de 3 alumnos.
Ha sido muy grata la participación de la asociación en la realización de este proyecto. Los resultados serán muy importantes para mucha gente en la red de SatNogs.
Realización del proyecto
Imagen de
Satnogs
Hardware
En nuestra estación nos vamos a centrar en los satélites de VHF/UHF, para ello usaremos dos antenas elicoidales.
El modelo de antena que vamos a utilizar será el de la antena elicoidal propuesta por nuestro compañero Pablo Álvarez en el que lo documenta aquí
Los materiales que utilizaremos para la construcción de las antenas será:
- Tubo de PVC de por lo menos 70 cm
- Tira de metal perforada
- Varilla roscada
- Arandelas, tornillos y tuercas
- Cable coaxial RG-58
- Conector SMA
El resultado final de la antena es el siguiente:
En el que mediremos en qué banda está sintonizada. Y podemos ver que está justo sintonizada en la banda de satélites.
Al tener dos antenas elicoidales, una en VHF y otra en UHF, tendremos que utilizar un abarcón cuadrado para poder soportar las dos antenas en el mismo mástil.
Para la recepción nostros utilizaremos el SDR Nooelec, que da buenos resultados y de un precio ajustado.
Software
Para la instalación de satnogs se puede hacer por dos formas. Usando una imagen para Raspberry Pi o instalando los paquetes necesarios en Debian. Nosotros hemos hecho la instalación en un PC Debian.
La instalación de Satnogs en Debian se puede hacer por medio de Ansible o instalar el cliente directamente. Nosotros hemos optado por usar el modo de instalación de Ansible porque es más cómodo y está bien matenido y documentado. Además, hacer las instalaciones en Ansible será importante para documentar las instalaciones de los equipos.
Para la configuración de la estación comenzaremos creando una cuenta en https://network.satnogs.org/. Después de crear el usuario tendriamos que ver algo como esto:
Acto seguido crearemos una estación en Add Ground Station:
En la web tendremos que apuntar la información de API Token y Station ID.
La instalación con Ansible será de la siguiente forma:
$ git clone https://gitlab.com/librespacefoundation/satnogs/satnogs-client-ansible.git
$ cd satnogs-client-ansibe
$ git checkout stable
$ mkdir custom
$ cd custom
$ git clone git@git.radio.clubs.etsit.upm.es:junta/anarres_conf.git ea4rct
$ cd ..
$ ansible-playbook --ask-vault-pass -i custom/ea4rct/hosts.yml --limit "zulu" site.yml
$ ssh -t zulu sudo satnogs-setup
En dónde custom/ea4rct/hosts.yml tiene la información de satnogs relacionada con nuestra estación:
satnogs_api_token: XXXX
satnogs_network_api_url: 'https://network.satnogs.org/api/'
satnogs_soapy_rx_device: 'driver=AirspyHF'
satnogs_antenna: 'RX'
satnogs_rx_samp_rate: '0.912e6'
satnogs_rf_gain: '6'
satnogs_station_elev: '666'
satnogs_station_id: '1915'
satnogs_station_lat: '40.452'
satnogs_station_lon: '-3.726'
Al lanzar el script en Ansible ya tendriamos configurada la estación y podríamos empezar a recibir satélites a través de la red de Satnogs. En la web de satnogs se puede ver la información relacionada con nuestra estación:
Grado de consecución de los objetivos
Los resultados del proyecto son muy satisfactorios. Desde la creación de la estación en la red de satnogs se han podido recibir gran cantidad de satélites por peticiones de usuarios de todo el mundo. La información captada se ha publicado en la web para que todos los interesados puedan acceder a ella. Con este proyecto estamos ayudando a muchos investigadores de todo el mundo a recibir información de lo satélites que orbitan la tierra.
Lugar y fechas de realización, número de participantes
El lugar de realización del proyecto ha sido el RadioClub E.I.T.
El número de participantes implicados han sido 8 participantes, todos ellos socios del RadioClub E.I.T.
Se espera seguir trabajando en el proyecto con las recepciones obtenidas.
Justificación de los gastos
Los equipos comprados han sido los siguientes:
| Producto | Descripción | Precio |
|---|---|---|
| Abarcón cuadrado 35mm rosca M6 inox | Soporte para las dos antenas de VHF y UHF | 7,86 € |
| Brazo mástil doble | Soporte antena | 24,46 € |
| SDR Nooelec | SDR de recepción | 31,95 € |
| TOTAL | 64,27 € |
Más detalladamente se han usado los siguientes equipos:
- SDR Nooelec: Se trata de una radio definida por software para poder recibir las señales de los satélites. Hemos optado por utilizar el SDR de la marca Nooelec porque da buenos resultados y es de precio ajustado.
- Abarcón cuadrado: se trata de los soportes para anclar la antena de recepción.
- Brazo mástil doble: Al recibir la banda de VHF y la de UHF necesitaremos de dos antenas distintas. Por este motivo tendremos que anclar con un brazo doble al mástil de la antena. Así podremos tener las dos antenas en el mismo mástil.
Las facturas de los productos son las siguientes:
Incidencia en el ámbito universitario
Este proyecto es bastante positivo para la comunidad científica, los grupos de investigación de la escuela y para los estudiantes. Los estudiantes hemos aprendido mucho con la construcción del sistema de recepción, con el que hemos conseguido grandes resultados. Los resultados también son importantes para la comindad científica porque estamos aportando a una comunidad global de estaciones de recepción de satélites.
En emplazamiento de esta estación de recepción de satélites automática también es muy importante, porque somos la única estación de escucha de satélites de Madrid. Este hecho hace que sea importante mantener y mejorar nuestra estación.
Conclusiones y aspectos de mejora
Los resultados obtenidos son bastante trasversales. Por un lado los estudiantes hemos aprendido a montar una estación de recepción de satélites utilizando el software más profesional hasta la fecha. Por otro lado, estamos contribuyendo a una red global de radioaficionados.
Los aspectos de mejora son: Aumentar las bandas de recepción, utilizar antenas más directivas, mejorar las perdidas del sistema de recepción.
Para las lineas futuras se plantea montar el servicio en la terraza con un servidor lo más cerca de la antena para tener menos pérdidas en la conexión. Además se trabajará en el futuro en la posibilidad de hacer la repeción de forma telemática usando al API de SoapyRemote.
Difusión realizada
La estación de recepción de satélites del RadioClub ya forma parte a la red de Satnogs, junto con cientos de estaciones de todo el mundo. Toda la información de nuestra estación se puede encontrar en la web de la red de Satnogs.
Para la realización de la actividad se han difundido anuncios para trabajar en la iniciativa. Se ha contado con algunos alumnos para trabajar en la actividad.
Se ha promocionado la actividad del club por las distintas redes sociales.