ドイツ衛星 SAFIR-M (Rubin-2) 受信解読
● (No.358) ドイツ衛星 SAFIR-M (Rubin-2) 受信解読 (2002年 12月28日) ------------------------------------------------------------------ 本日(12/28)、ドイツ衛星 SAFIR-M (Rubin-2) [12月20日 17時00分UTC 打上げ] の信号を受信デコードすることに成功しました。 AMSAT-BB で情報が流れていたように、NORAD の PAYLOAD-A の 最新軌道要素を 用いて、145.825MHz 9600bps, FSK, KISS モード において、本日の２回のパス で次のような周期的な信号を受信解読しました。 (21228saf.kss, 998 bytes) http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/safir-m2.htm http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/21228saf.zip Decoded by Exterm at 16:35-16:44 JST, 28 Dec 2002 > 0000006@006880244@00 Decoded by WiSP and Kiss2asc at 18:12-18:26 JST, 28 Dec 2002 (Replaced the escape sequences by dots) > fm DP0AIS to INFO via .x"(.-4 ).060:-2 :9.902-4 7.2[82-9 4627:.-9 > #$).& 47.791-4 :.77.1-7 ctl I30^ pid 72 > d nf Rtbhn,2 > fm DP0AIS to DATA0 via .x*268 !7092. ......-12* !.*268 $#.68-13 > ......-12* !.*...-9 +76:.. ctl I10^ pid 32 > ,20V.T.4,4Vnlt: 4,48V.T.@jjt: 04,6V.Bht,Drrnr: 000. > fm DP0AIS to DATA1 via .x....-8 .."...-1 .....!-8 ..*268 $#.68-13 > ......-12* !.*...-9 +76:.. ctl I10^ pid 32 > fm DP0AIS to MH0 via .x&$.)-9 )$....-6 47..60-12 ..921.-12 [[[[[. > -8 ...... ......-12 ...[[[-12 ctl I34+ pid 78 > ,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 > 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 , > 020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860. > fm DP0AIS to MH1 via .x&$.)-9 )$....-6 47..60-12 ..921.-12 [[[[[.-8 > ...... ......-12 ...[[[-12 ctl I34+ pid 78 > ,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 > 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860.xxxxxx,00 , > 020 ,020 4860.xxxxxx,00 ,020 ,020 4860. なお、WiSPプログラムにおける衛星の設定の際に (GSC-Setup-SatelliteSetup) 軌道要素の衛星名を、ハイフン付きの "PAYLOAD-A" にしておかないと、GSC - Tracking-RunPass または 衛星飛来時の MSPE 起動の際に、TNC が KISSモード に入らないことに気付きました。(NORAD の軌道要素の衛星名は、ハイフン無し の "PAYLOAD A" となっています.) PAYLOAD-A 1 27605U 02058A 02361.56535694 .00001602 00000-0 27774-3 0 147 2 27605 64.5606 358.1816 0031566 132.7504 227.6261 14.71342632 1015 参考として、次の記事を紹介します。 bottom top (その１) SAFIR-M ホームページ http://hft.fh-pforzheim.de/download/aatis/ より. SAFIR-M 周波数とモード 翻訳：脇田美根夫/JE9PEL Downlink 145,825 MHz 9600 Bd MSK G3RUH Uplink 435,275 MHz 1200 Bd AFSK Bell 202 ペイロードは、太陽電池パネル集積器は電力を生成する時、つまり衛星が日照 にある時にのみ動作する。 ダウンリンクに関する動作データは、標準 AX.25 による (非番号情報) UI フレームによって送信される。 アップリンクとダウ ンリンクに関するユーザーデータは、恐らく不定の HDLC フレームから構成さ れる。アップリンクを検知する全ての正しい HDLC フレームは、受信ユーザー データの最新の 4 キロバイトのダウンリンク送信を生成する。 さらに、最新 の 512 キロバイトの受信ユーザーデータが蓄積され、衛星管制局により それ を呼び出すことができる。 処理ハードウェアの欠陥が、動作データの送信の誤りの原因となっている。 Bit 0 が、フレームのヘッダーと本文の両方に低い値のまま設定されている。 蓄積(stuffing) のような継続処理と、CRC そして コード化 (scrambling) は 正確な HDLC フレームを生成していることから、正しく動作している。ほとん ど全ての AX.25 観測システムがこれらのフレームを表示していないにも かか わらず。 この欠陥は将来的には修復されるだろう。 ユーザーデータは欠陥に よって影響を受けずに、正しく反復されるだろう。 我々は、FM 受信機と ディスクリミネータ出力に直接連結した PC サウンドデ バイス、あるいは 生の KISS データを記録できる KISS モードの 9k6 TNC を 使用して、ダウンリンク周波数を観測することを薦める。受信したデータは、 DG6BCE@aatis.de に送ってほしい。 補足: Tom HB9JNX は、不完全なビーコンフレームを解析するための コマンド ラインツールを書いた。KISS モードの TNC-2 で動作する。上記のＨＰ の 'Tool' の項にリンクしてほしい。 皆さんのサポートに感謝する。 (以上) (その２) 表題：SAFIR-M 最新状況 著者：Oliver Amend/DG6BCE 記載：2002年12月26日 13:27:55 +0100 登録：amsat-bb@amsat.org 翻訳：脇田美根夫/JE9PEL 2002年12月24日 05:38-05:40UTC のドイツ上空のパスにおいて記録された WAV ファイルにおける解析では、想定していなかった結果が現れている。 a) SAFIR-M の 9k6 (9600 Baud) モデムの 送信クロック速度は、想定していた 9600 Baud ではなく 9844 Baud であるように見える。 フレーム受信はまだ 高い受信帯域幅(?) (high RX fieldstrength) で可能であるかもしれない。 つまり、地上設備の DPLL [訳注.Digital PLL, ie. Phase Locked Loop] を その許容範囲内でできることを意味する。 b) さらに、PIC [訳注. Peripheral Interface Controller, 周辺機器接続制御 用IC] の外部メモリの 0 に関係するデータ行が、"0" のまま 固定してしま っている。 つまり、送信MHフレーム [訳注.Monitor Header] の部分がダメ ージを受けている。しかし、CRC, NRZI (stuffing and scrambling) [訳注. CRC: Cyclic Redundancy Check, 循環反復チェック, NRZI: Non Return to Zero Inverted, 差分変換 ie.送信側の二進データに対し行われるコード化] は、不完全なデータソースから正しく行われている。 これらの結果は、次回以降のパスで解析されるだろう。 さらに続く試験として Martin DG8UAU は、受信したデータ 0 フレームを解析する目的に、小さなソフ トウェア "SAFIR-M Decoder" (28kB) を開発した。Aktuelles(?) セクションの SAFIR-M ホームページ http://amend.gmxhome.de から入手することができる。 73 de Oliver, DG6BCE SAFIR-M Homepage: http://amend.gmxhome.de Mail pse to : DG6BCE@aatis.de 訳注: 上記のホームページはドイツ語の表記ですが、衛星 SAFIR-M (Rubin-2) に関する詳細なデータが掲載されています。 補足: この私の記事 『SAFIR-M (Rubin-2) decoded』 に関連して、ドイツ管制 局と私信を交わしています。 公開されていない内容も含んでいますが、 重要な情報であると判断し、ここに一部を翻訳して紹介します。 bottom top 脇田 ==＞ 管制局Ａ 昨日 (12/28, 2002)、SAFIR-M (Rubin2) から受信した KISS データを、下記 ホームページに登録した。 この時の環境設定は、145.825MHz 9600bps, FSK, KISS モードで、PAYLOAD-A の軌道要素を使用した。 (21228saf.kss のファイルサイズは、998 バイト) http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/safir-m2.htm http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/21228saf.zip 管制局Ａ ==＞ 脇田 情報に感謝する。 あなたが観測したように、メッセージはまだメモリデータ バスビットの欠如 (bit0=0) により、破壊されたままである。 DATA1 メッセ ージの長さは、20 個の 16 進数の文字でなければならない。簡単に解析をす るために、Martin DG8UAU が開発したソフトウェアを使用することができる。 それを、このメールに添付した。 [訳注. SAFIR-M Decoder (28kB), このソフトは、SAFIR-M のホームページ、 http://amend.gmxhome.de から入手できる。 最初にアクセスした 画面左下の Aktuelles セクションの中の 26.12.2002 の項にある。] "正常" なメッセージは、次のデータで構成されている。 00000084008282244B00 [訳注. 昨日の受信データは 0000006@006880244@00 ] 管制局Ｂ ==＞ 脇田 あなたの受信レポートに感謝する。 受信した (KISS) データからテレメトリ を抽出した。その結果を、我々のウェブページに付加した。 http://hft.fh-pforzheim.de/download/aatis/ (参考) SAFIR-M Operational Information Telemetry data from the satellite: Date UTC Source Begin/Mid/End T_Board T_Case U_bat V U_3.3 V U_5.5 V 2002 of sunshine ℃ ℃ Dec 21 18:32 ZS7ANT Mid 84,5 83,0 13,6 3,31 5,48 Dec 24 4:39 DG1CMZ Begin 74,0 73,0 13,0-13,1 3,31-3,32 5,48-5,49 Dec 27 17:00 DG1CMZ End 53,5 52,0 14,4-14,5 3,30 5,48-5,49 Dec 28 7:35 JE9PEL End 63,0 62,0 14,6-14,7 3,31-3,32 5,48-5,49 Dec 28 17:26 DG1CMZ End 69,5 68,5 14,0-14,3 3,30 5,48-5,49 Dec 28 17:26 DK2SM End 70,0 68,5 13,9 3,31-3,32 5,48-5,49 DATA1 フレームの内容を解析するために、'Hex Editor' と (バイナリテレメ トリを アスキーに変換する) 'Safir-M Decoder' を使用した。さらに言うと、 DATA0 フレームの内容の解析結果を比較することにより、ビット 0 の不正確 な箇所を除去しなければならない。 [訳注. 下記URL 参照] 我々は、将来的にはビーコンバグ(欠陥) を改善することができることを期待 しているが、それには少なくとも数週間を要するであろう。 bottom top 脇田 ==＞ 管制局Ａ,Ｂ 返信をありがとう。 あなた方のアドバイスに従い、衛星 SAFIR-M のテレメ トリ解読用に次の二つのプログラム 'Hex Editor' & 'SAFIR-M Decorder' をダウンロードした。 [訳注. 次の URL から入手] http://www.hhdsoftware.com/hexeditor.html http://hft.fh-pforzheim.de/download/aatis/ 'Hex Editor' を使うと、先日 受信した KISS ファイルの '21228saf.kss' の中の 16 進数を全て見ることができる。 しかし、'SAFIR-M Decorder' の 使い方がよくわからない。 画面上部の 'Hexstring Window' には、何の数値 を入力すべきだろうか？ 管制局Ａ ==＞ 脇田 まず、プログラム 'SAFIR-M DECODER.EXE' を立ち上げる。もし衛星から正し い DATA1 フレームを受信したら、その 20 文字の 16 進数の文字列をコピー して、 'Hexstring Window' にペーストせよ。 [訳注. 数値を手入力すると エラーメッセージが出る。 ここはマウスで コピー＆ペースト をすること] 例えば 数値データ例 '00000084008282244B00' を使って実験をすると、次の ように計算されデコードされるであろう。 [訳注. 確かに表示される] +++++++++++++++++++++++++++++++ Raw Data: 00000084008282244B00 Temperature Board: 66,0°C Temperature Board: 65,0°C Voltage (Accu): 13,0 Volt Voltage (5.5V): 5,48 Volt Voltage (3.3V): 3,31 Volt Biterror: 00 Errors +++++++++++++++++++++++++++++++ 管制局Ｂ ==＞ 脇田 添付した GIF ファイルに、'DATA1' を構成する 16 進数の反転したブロック が見える。[訳注. http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/21228saf.gif] そのフレームを、'SAFIR-M Decorder' に コピーしなければならない。
また、PDF ファイルを添付した。(ドイツ語ではあるが、それを理解してくれ ると思う） それは、DATA0 (ASCII テレメトリ) と DATA1 (Hex テレメトリ) フレームのフォーマットを解説している。 [訳注. http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/tlmformt.pdf] 両方のデータブロックにおける不明なビット 0 のために、不明確な最小値に よって真値を得るための情報を結合しなければならない。 DATA0 フレームは (上記 GIF ファイルの中の) 反転部より先行していて、 二回 '62.0' が表れ ている。 (それは温度を表していて、62.0, 63.0, 72.0, 73.0 のいずれかと 読める。) そして三つの電圧も表れている。(例えば最後の 04.6 は、14.6, 14.7, 15.6 15.7 のいずれかを意味している。それが 10 V 以下ということは、その時、 ペイロードがダウンしたということなので、ありえない。) データは、マイ クロチップ 16F877 によって生成されている。それは 地上で再プログラムが 可能である。 (少なくとも我々はそう考えている。) 我々は、ドイツで衛星のオービットが良い時に、およそ１週間をかけて それ を実験してみる。 プログラミングが動作するかどうか、我々の不完全な RAM の動作自体(workaround ?) にかかっている。だから数週間は、正しい AX.25 フレームになるかどうか望みをかけている。 Best Regards (以上) 《訳注》 先日(12/28)、衛星 SAFIR-M から受信した KISS ファイル'21228saf.kss' を プログラム 'Hex Editor' にかけると、DATA1 フレームの数値データ として '0000006D006B82244B00' を発見します。この数値を、コピー＆ペースト し て、プログラム 'SAFIR-M Decorder' にかけると、次のように解読できます。 [18:12-18:26 JST, 28 Dec 2002] +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ SAFIR-M Telemetrie (DP0AIS) Raw Data: 0000006D006B82244B00 Temperature Board: 54.5°C Temperature PA: 53.5°C Voltage [Accu]: 13.0 Volt Voltage [5.5V]: 5.48 Volt Voltage [3.3V]: 3.31 Volt Biterror: 00 Errors +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++ bottom top (その３) 2002年12月20日 に打ち上げられた衛星 RUBIN-2 に搭載されているペイロード の SAFIR-M は現在、145.825 MHz, 9600 bps, mode KISS でテレメトリを送信 しています。これに関連して JN1GKZ/新井氏が、2003年1月2日に AMSAT-BB 宛 に記事を投稿していましたので、要約して紹介します。 bit0=0 の問題(PIC メモリデータのバスビットの欠如) により、テレメトリは 誤った内容のデータを一部送信している可能性があるので、一部データを差し 替える必要があるというものです。JN1GKZ/新井氏が SAFIR-M の管制局に確認 したところによると、テレメトリは現在、偶数のみを送信していて、他に一部 16 進数ではない文字も含まれているそうです。 もし、テレメトリの中に '@' (=16進数で 40) という文字があれば、その '@' を 'A' (=16進数の 41) に置 き換えなければならないということです。 A. Thomas/G0SFJ が、2002年12月31日 に受信した受信した トレースファイル におけるテレメトリの '000000@0008D8@244B00' を元に、JN1GKZ/新井氏は 次 のように考察を加え、正しくは '000000A0008D8A244B00' であるとしています。 トレース 30 30 30 30 30 30 40 30 30 30 38 44 38 40 32 34 34 42 30 30 アスキー 0 0 0 0 0 0 @ 0 0 0 8 D 8 @ 2 4 4 B 0 0 正しい 30 30 30 30 30 30 41 30 30 30 38 44 38 41 32 34 34 42 30 30 16 進数 ^^ ^^ アスキー 0 0 0 0 0 0 A 0 0 0 8 D 8 A 2 4 4 B 0 0 ^ ^ さらに、次のような アスキー/16進数 データの変換表を示しています。 ascii hex data 0 30 31(=1) の可能性あり 1 31 * 2 32 33(=3) の可能性あり 3 33 * 4 34 35(=5) の可能性あり 5 35 * 6 36 37(=7) の可能性あり 7 37 * 8 38 39(=9) の可能性あり 9 39 * A 41 * B 42 43(=C) の可能性あり C 43 * D 44 45(=E) の可能性あり E 45 * F 46 @ 40 41(=A) に置き換える *印は、(トレースファイルの)テレメトリには現れない。 (参考) > 表題：Decoding SAFIR-1 from TRACE ON > 著者：A. Thomas/G0SFJ > 日付：31 Dec 2002 19:22:50 -0500 > 宛先：amsat-bb > 翻訳：脇田美根夫/JE9PEL > > フレームをトレースオン (TRACE ON) しかできない局が、衛星から受信した > 生の 16 進数のテレメトリパケットをデコードする方法として、次のことを > 考察した。 > > > 《 safir-1 データフレームの解読法 》 > > １．最初に次の 16 進数列を捜す。 > > 88 82 a8 82 62 > > これは、10 進法でアスキーコードの 'DATA1' の倍の値に対応している。 > > ２．次に 21 個の 16 進数の項目に注目する。最後の部分は除去し、それに > 先行する 20 個の 16 進数を取り出す。 その時、数値 30 が ６回現れ > ている。つまり、30 30 30 30 30 30 。 [訳注, つまり 0 0 0 0 0 0] > > ３．Win calculator を使って、calculator に全ての 20 個の 16 進数を、 > 順々に入力する。そして、10 進数ボックスにチェックを入れる。 この > 時、20 個の 10 進数アスキーコードに変換される。左 Alt キーを押し > ながら Word に一文字ごとに入力する。つまり数値キーパッドを使って > アスキーを入力し、ALT を離す。 > > ４．20 項目の正確なデータの組を、Safir-1 デコードプログラムに コピー > する。 [訳注, SAFIR-M Decorder] bottom top (その４) 本日(1月12日)は日曜日。混信もなく SAFIR-M のビーコンを継続的に観測する ことができました。公報のとおり、約 55 秒毎に送信していました。受信した データを 'Hex Editor' と 'Safir-M_Decoder' を用いて解析してみました。 Jan 12, 2002 JST Hex Editor ------------- -------------------- 13:49:20 AOS 13:50:15 --- 13:51:10 --- 13:52:05 --- 13:53:00 Decoded 0000008800848B244B00 13:53:55 --- 13:54:50 Decoded 0000008800848@244B00 13:55:45 Decoded 0000008800848@244@00 13:56:40 --- 13:57:35 --- 13:58:30 --- 13:59:25 --- 14:00:20 --- 14:01:15 LOS By Safir-M_Decoder: SAFIR-M Telemetrie (DP0AIS) Raw Data: 0000008800848B244B00 Temperature Board: 68.0°C Temperature PA: 66.0°C Voltage [Accu]: 13.9 Volt Voltage [5.5V]: 5.48 Volt Voltage [3.3V]: 3.31 Volt Biterror: 00 Errors 《参考URL》 http://amend.gmxhome.de http://hft.fh-pforzheim.de/ao49/ http://www.hhdsoftware.com/hexeditor.html http://www.chmaas.handshake.de/delphi/freeware/xvi32/xvi32.htm http://www.asahi-net.or.jp/~ei7m-wkt/numbr358.htm http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/safir-m2.htm http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/tlmformt.pdf http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/21228saf.gif http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/21228saf.zip http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/30109a49.zip http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/30112a49.zip
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