生きていた(?!) 衛星AO-7 [JA]



● (No.343) 生きていた(?!) 衛星AO-7 [JA] (2002年6月23日)
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(23 June 2002) AO-7のビーコンが聞こえた@AMSAT-BB
(23 June 2002) Re: Oscar 7
(23 June 2002) AO-7 telemetry format
(24 June 2002) Re: AO-7 Beacon
(24 June 2002) Web based AO-07 telemetry calculator
(24 June 2002) Web based AO-07 telemetry calculator - Beta 2
(26 June 2002) Re: AO-7 mode A
(26 June 2002) Re: AO-7 mode A
(26 June 2002) Re: AO-7 mode A
(26 June 2002) AO-7受信報告をまとめてみました


JF6BCC/Yoshihiro Imaishi wrote at 02:39:40 +0900, 23 Jun 2002,
AO-7のビーコンが聞こえた@AMSAT-BB

メールソフトの受信 Box に、未だ 200 通近い AMSAT-BB の未読が残っていて、
時間をみて少しずつ消化しているのですが、昨日朝、G3IOR Pat から AMSAT-BB
への投稿で、「145.975MHz で FSK CW による変な信号をキャッチした」とあり
ました。

その後、何人かからコメントがついているのですが、これがどうやら 1974年に
打ち上げられた AO-7 衛星からのものではないか、と言うことです。 AO-7 が、
まだ生きていたんでしょうか?。

W3SMK Stepheb によると、AO-7 の 2m ビーコンは 145.972MHz で、24チャネル
の FSK-CW だそうです。 I8CVS Domenico からは、435.100MHz にもビーコンが
あったとコメントがありました。

手元にある ARRL Satellite Handbook によると、AO-7 は 1974 年 11月15日の
打ち上げで、Mode-A(145→29)と Mode-B(435→145) のトランスポンダーを搭載
し、当時一緒に機能していた AO-6 の Mode-A トラポンを使った 435→145→29
の二段中継も試されたとか。写真では8面の筒状の形状をした衛星で、FO-29 の
倍くらいの大きさがあるみたいです。 ただ、AO-7 は 1981年中ごろに、長時間
の食による温度低下が原因で機能を停止してしまったとあります。

G3VZV Graham によると、AO-7 の軌道要素は現在も NORAD から提供されていて
現時点ではこれが最新なのだそうです。

AO-07
1 07530U 74089B   02167.52996888 -.00000029  00000-0  10000-3 0   935
2 07530 101.7955 212.2077 0012102 193.4285 166.6467 12.53558681262239

これを CALSAT32 にかけてみましたところ、9:00頃に南下、21:00頃に北上する
パスがあります。高度も FO-20 なみに高いようで、20分程度の可視時間および
UO-14 より広いフットプリントがありますね。

テレメトリの送出機構が生きているにしろ、バッテリーは 死んでいるでしょう
から、ねらい目は昼間のパスだと思います。ただし 夏至近くで北極圏には日照
がありますから、夜間のパスでも食明けは早いみたいです。
ダメモトで受信してみるのも面白そうですね。
                                                                   Top


JE9PEL/1 Mineo Wakita wrote at 11:21:20 +0900, 23 Jun 2002,
Re: Oscar 7

今石さん、本日(6/23)9時過ぎのパスで、衛星AO-7 らしきCW信号を受信解読で
きました。同時に、wavファイル(1.7MB) として保存もしました。この後すぐに
分析をしてみます。

AO-7, 145.973 MHz +/- doppler
09:26-09:47 JST, June 23, 2002

> 455 460 459 541 501 552 530 600 601 601 604 HI HI
> 180 182 106 141 281 201 270 239 ... ...
> 
> http://www.ne.jp/asahi/hamradio/je9pel/20623a07.wav
                                                                   Top


JE9PEL/1 Mineo Wakita wrote at 16:18:47 +0900, 23 Jun 2002,
AO-7 telemetry format

衛星AO-7 の諸元を調べてみました。
今から28年前に米国から打上げられ、1981年に機能停止とされていた衛星です。

打上げ日     1974年 11月15日 17:11 UTC
国際登録番号   1974-089B
打上げ場     カリフォルニア州ロンポック
打上ロケット   ソーデルタ
同時打上衛星   ITOS-G, INTASAT
形状       高さ 36cm, 直径 42.5cm, 8角形状
重量       約 29kg
主設計・製作   AMSAT, AMSAT-DL
軌道       周期115分, 傾斜角101.5度
         遠地点高度1488km, 近地点高度1449km
トランスポンダ  Aモード              Bモード
入力周波数    145.850-145.950 MHz   432.125-432.175 MHz
出力周波数    29.400-29.500 MHz     145.975-145.925 MHz
                               逆ヘテロダイン
出力       2W                    14 / 3.5W
ビーコン     29.502 MHz  200 mW    145.972 MHz  200mW
         435.100 MHz  300〜400 mW
         2304.100 MHz  100 mW
動作停止年月日  1981年 6月

衛星AO-7 のテレメトリフォーマットは次のとおりです。

  1aa 1bb 1cc 1dd
  2aa 2bb 2cc 2dd
  3aa 3bb 3cc 3dd
  4aa 4bb 4cc 4dd
  5aa 5bb 5cc 5dd
  6aa 6bb 6cc 6dd
  Hi Hi

ここで チャンネル6D が、649〜651 の時にこれらの全てのデータは意味を持ち
ます。 G3IOR/Pat Gowen氏 により報告された次のデータの 6D は 651 なので、
これらのテレメトリは意味を持っていることがわかります。

  100 176 164 178
  280 262 200 254
  375 358 331 354
  453 454 461 459
  541 501 552 529
  600 600 601 651
  Hi Hi

チャンネル3A は、衛星に積まれている10個の NiCd電池の電圧を示しています。
そして チャンネル3B は、直列に接続されている 10個の NiCd電池の内の 5個
の電圧を示しています。各々を換算式により計算すると、次のようになります。

  Ch3A indicate 10 NiCd Vol = 0.1*75 + 6.4 = 13.9 [V]
  Ch3B indicate  5 Nicd Vol = 0.1*58       =  5.8 [V]

参考資料
JAMSAT Newsletter, 1978年 9月29日号
http://www.amsat.org/amsat/sats/n7hpr/ao7_tlm.html
                                                                   Top


JF6BCC/Yoshihiro Imaishi wrote at 22:15:25 +0900, 24 Jun 2002,
Re: AO-7 Beacon

JF6BCC 今石です。

At 2002/06/24 21:47:45 Ochiai Takushi wrote:
> なぜ急に生き返ったんでしょうね?

20年ほど前に、過冷却が原因で AO-7 のメインバッテリーに使われていたNiCd
セルが短絡状態になってしまい、太陽電池パネルが発電しても負荷がショート
状態で機器に電圧が供給されなくなって「死んで」いたものが、何らかの理由
で NiCd セルの短絡が外れたため、太陽電池からの電圧が機器に供給されるよ
うになったからではないか... と言うような話が AMSAT-BB に投稿されていま
した。なかなか説得力ある説明だと思います。

ビーコンが聞こえなかったり、動作が Mode-A だったり Mode-B だったりする
のも、食明けで太陽電池の発電が開始された時に、モード切り替えを制御する
スイッチの状態がどちらに固定されるかわからないからかも知れません。パス
の最初には、ビーコン周波数の 435.100、145.972、29.502 のいずれが ON に
なっているかを確認しないといけませんね。

まあ、でも Mode-A の動作中ならバンドプランの縛りはありませんから、Mode
-A になっていることを期待するのも手ですね。 おっと、29MHz のまともな受
信アンテナを早く準備しなくては…。

> いつ生き返ったのかも謎ですね.

そうですね。数週間前から生きていたのに、誰も気づかなかったのかも知れま
せんし... 。
                                                                   Top


JE9PEL/1 Mineo Wakita wrote at 22:40:01 +0900, 24 Jun 2002,
Web based AO-07 telemetry calculator

衛星AO-7 から受信したテレメトリデータを 6行4列に整形した後、それを貼り
付けると自動的に解析結果が表示される、というウェブサイトを見つけました。
サンプルで実験してみた結果、次のようになりました。換算シートも、自動的
に BMPファイルとしてダウンロードします。 (改良版について、下記参照)

KD4APP's AO-07 Telemetry Calculator
Paste your telemetry below, then enter each element in the bottom cells
without the first digit of each element.

(Sample)
hi hi
100 177 179 147
208 269 202 254
375 364 331 354
444 455 449 453
541 501 552 529
600 601 601 651

(Extract)
1A-1D:  00  77  79  47
2A-2D:  08  69  02  54
3A-3D:  75  64  31  54
3A-4D:  44  55  49  53
5A-5D:  41  01  52  29
6A-6D:  00  01  01  51

Calculate, Reset

Updated: June 24, 2002
kd4app@amsat.org


KD4APP AO-07 Telemetry Calculator Results
CH   CHANNEL NAME            Value
==   ============            =====
1A   Total Solar Array Cur   0 ma.
1B   +X Solar Panel Cur      430 ma.
1C   -X Solar Panel Cur      390 ma.
1D   +Y Solar Panel Cur      1030 ma.
2A   -Y Solar Panel Cur      1810 ma.
2B   RF Pwr. Out 70/2        2.48 watts
2C   24 Hr. Clock Time       31.2 minutes
2D   Batt Chg/Dischc Cur.    160 ma.
3A   Battery Voltage         13.9 volts
3B   Half-Batt Voltage       6.4 volts
3C   Bat. Chg. Reg. #1       4.65 volts
3D   Battery Temperature     15.88 C
4A   Baseplate Temp.         30.68 C
4B   PA Temp 2/10 Rptr       14.4 C
4C   +X Facet Temp.          23.28 C
4D   +Z Facet Temp.          17.36 C
5A   PA Temp. 70/2 Rptr      35.12 C
5B   PA Emit. Cur. 2/10      11.67 ma.
5C   Modul. Temp. 70/2       18.84 C
5D   Instr. Sw. Reg.         34.78 ma.
     Input Cur.
6A   RF Pwr Out 2/10         0 mw.
6B   RF Pwr Out 435          35.1 mw.
6C   RF Pwr Out 2304         0.041 mw.
6D   Midrange Telemetry      0.51 V Typ. (0.50 +- 0.01)
     Calibration

http://www.sunsunsun.net/kd4app/amsat/ao07tcalc.htm
                                                                   Top


衛星AO-7 テレメトリ解析サイトの著者 KD4APP/Don Woodward 氏に使用後の感想
と意見を述べたところ、さっそくそれを取り入れてくれて、下記 http において
Beta 2 版となりました。

http://www.sunsunsun.net/kd4app/amsat/ao07tcalc.htm


KD4APP/Don Woodward wrote at 13:44:30 -0400, 24 Jun 2002,
Web based AO-07 telemetry calculator - Beta 2

I've incorporated a few changes as suggested by the users.

- Eliminated the automatic graphic display of the telemetry equations
  and now offer a link instead.
- Added a text link to the telemetry equations.
- Fixed a problem where the calculator did not work under Netscape.

Enjoy!
73's

Don Woodward
KD4APP
AMSAT 33535
kd4app@amsat.org
http://www.w-ent.com/amsat/index.htm
http://www.w-ent.com/ao40/index.htm
                                                                   Top


JF6BCC/Yoshihiro Imaishi wrote at 10:50:20 +0900, 26 Jun 2002,
Re: AO-7 mode A

At 2002/06/26 01:03:14 Ohtani wrote:
> そうすると、AO-7は現在29メガ帯でビーコンを発信しているので、2m帯での
> 送信は停止しているのでしょうね。 これまでの情報では、Bモード側のトラ
> ポンが稼動しているとのことでしたが、Aモードのトラポンも動作していると
> すれば、衛星内部の状態変化によってモードが切り替わり、双方いずれかの
> バンドでビーコンが発信されているということなのでしょうかね?

  AO-7 の内部の仕組みがわからない(資料を読んでいない) のではっきりとは
わかりませんが、ビーコンとトラポンの動作が連動しているとは限らないので、
ビーコンが聞える=トラポンが使える、とは限らないかも知れません。

  ただ、同じ周波数で同時に送受信はできないのですから、Mode-A が ON であ
れば Mode-B は off で、2m のビーコンは無く、逆に Mode-B が ON であれば
70cm のビーコンは無いでしょうね。10m のビーコン は Mode-B 時には出ない
ような気もしますけど... そのあたりはよくわかりません。

> 最新の軌道要素は、NORAD サイト内の何処かに掲載されているのでしょうか

  CelesTrak のサイトには、カテゴライズされた NORAD NASA 2line フォーマ
ットデータがありますが、AO-7 (カタログナンバー 7850) はこのセットに含ま
れて居ませんね。 (注:6/27現在 掲載されています)

CeresTrk のアマチュア無線用衛星の軌道要素
http://celestrak.com/NORAD/elements/amateur.txt

  NASA OIG のページに行けば手に入るのでしょうが、テロ事件の後のセキュリ
ティ強化で、ユーザー登録をしないと入れなくなってますね。

OIG
http://oig1.gsfc.nasa.gov/scripts/foxweb.exe/app01

  ただ、AMSAT のトップページにも臨時のリンクがありますね。 ここから取る
のが一番手っ取り早いかと思います。

AO-7 軌道要素
http://www.amsat.org/amsat/ftp/keps/current/ao7.tle

  また、JN1BPM 鈴木さんが見つけたこんなページもありますね。

http://www.artieda.net/hb9dri/ao7logger/

  AMSAT-BB を購読していれば、時々「最新の軌道要素」として流されてきます。
また、AO-7 がしばらく稼動し続けるようなら、いずれ JAMSAT-Keps で流される
要素セットに組み込まれると思います。
                                                                   Top


JF6BCC/Yoshihiro Imaishi wrote at 16:23:32 +0900, 26 Jun 2002,
Re: AO-7 mode A

At 2002/06/26 10:50:20 Yoshihiro Imaishi JF6BCC wrote:
>  AO-7 の内部の仕組みがわからない(資料を読んでいない) のではっきりとは
>わかりませんが、ビーコンとトラポンの動作が連動しているとは限らないので
>ビーコンが聞える=トラポンが使える、とは限らないかも知れません。

  AMSAT-BB に N6ORS Keith から、AO-7 の仕様にについての投稿があり、その
中に AO-7 がとりうる「4つのモード」についての説明がありました。 一昨日
の脇田さんの転載分に含まれないものがあるので紹介します。

  Mode.A  29.502 のビーコンが ON、Mode-A のトラポンが ON。20WPM の CW
          でテレメトリを送出。435.1 ビーコンは ON で 850Hz FSK CW で
          テレメトリを送出。
  Mode.B  145.975 のビーコンが ON、Mode-B のトラポンが ON。8W出力?。
          ビーコン内容は Mode.A に同じ。(おそらく 435.1 は停止)
  Mode.C  145.975 のビーコンが ON で 1/4 出力動作、Mode-B のトラポンが
          ON。ビーコン内容は Mode.B に同じ。
  Mode.D  充電モード。トラポンは共に OFF。435.1 ビーコンのみ ON。

  食明けで機器に電力が供給された時に、この4つのモードのうちいずれかの
状態になるとしたら...

(1) 29.502 と 435.1 でビーコンが聞えた                    ... Mode.A
(2) 145.975 でビーコンが聞えた              ... Mode.B または Mode.C
(3) 29.502 で聞えず 435.1 で (たぶん弱い) ビーコンが聞えた... Mode.D

  ...ですね。やはり3波全部を確認しないと、どのモードかは確認できない
と言うことかと (--;)。

  ところで、AO-7 には 2304.1MHz のビーコン送信機が搭載されていて、
バンド割り当ての問題で、FCC から停止するよう指示を受けたままらしい
のですが、コントロールを失った状態の AO-7 が、ひょっとしたら 2304.1MHz
で送信してしまう可能性って無いんでしょうか? ('o';)。
                                                                   Top


JE9PEL/1 Mineo Wakita wrote at 18:57:50 +0900, 26 Jun 2002,
Re: AO-7 mode A

今回の衛星AO-7 の復活は、AMSAT-BB でも一大センセーショナルな話題となって
います。 今から 28年前に打ち上げられ、昔に一度死んだと思われていた衛星が
最近になって突然生きていた(生き返った?) ことがわかった訳ですから、これは
確かに大変な話題ですね。

JR1ING/菊川さんも言われましたが、私の 28年前は何をしていたか考えてみると
無線の 'む' の字も してませんでした(^^)。 ただ、その基礎となる物理や数学
は、一生懸命に勉強はしてましたね。当時は、それが無線や衛星につながるとは
夢にも思っていませんでしたが ...

さて、衛星AO-7 のモードとビーコンの関係については、当時 発足したばかりの
JA_AMSAT_CLUB(日本AMSATクラブ)の機関紙, OSCAR Newsletter, 1973年11月18日
発行, 第1巻 第11号, に次のように書かれています。


   Mode A:  2m  → 10m, リピーター オン
   Mode B: 70cm →  2m, リピーター オン (フルパワー)
   Mode C: 70cm →  2m, リピーター オン (ローパワー)
   Mode D:             リピーター オフ (バッテリー充電)

    29.50MHz ビーコンは、モードAの時に動作する。
   145.98MHz ビーコンは、モードBとモードDの時に動作する。
   435.10MHz ビーコンは、モードAとモードDの時に動作し、テレタイプ
             またはモールスによるテレメトリとコードストア情報を送る。
   2304MHz のビーコンは、モードA,B,C,D の時に動作でき、CWによる
   追跡ビーコンならびにモールスによるテレメトリを送信する。
   このビーコンは、連続30分間の運転の後は自動的にしばらく[休止]する。

   各モードの切替えについては、正常運転の場合は、24時間毎にモードA
   とモードBの切替えがオスカー7号内蔵のタイムスイッチにより行なわ
   れる。なお、この自動切換えは、毎日同じ時刻に行われるようセッティ
   ングされている。

   また、オスカー7号が積載の電源の自動モニターが、バッテリーの充電
   量が定格の60%に降下したことを検知すると、自動的にモードCへの切
   替えが行なわれる。つまり、70cm → 2m リピータのローパワー運転で、
   24時間を経過して電源事情が正常に戻れば、自動的にモードBに戻り、
   その後は正常運転に戻る。

   仮に、24時間を経過しても [回復] の様子が認められない場合には、
   モードDへの切替えが自動的に行なわれて、地上よりのコマンド[指令]
   によって、435.1MHz ならびに 2304MHz のビーコンが、テレメトリの
   キャッチのためにオンすることができるようになる。


以上のように述べられていますが、現在でも各モードとビーコンの動作の関係が
この通りであるかどうかは不明です。現在のところは、衛星の日照と食の状態に
ゆだねられていて、各モードの変更は地上局からは制御不能の状態にあることは
間違いないようです。
                                                                   Top


JF6BCC/Yoshihiro Imaishi wrote at 17:32:41 +0900, 26 Jun 2002,
AO-7受信報告をまとめてみました

  AMSAT-BB と JAMSAT-BB その他の AO-7 受信報告をまとめてみました。欠落
部分が多いので、どのモードに AO-7 が居る確率が高いのか、の傾向をつかむ
役には立ちそうにありませんが... (--;)。

                        ---Beacon---- Transponder
Orbit Date UTC  Time Z  10m  2m  70cm  (A)  (B)  Rptd by
----- --------- ------  ---- ---- ---- ---- ---- ---------------------
26288   21-Jun  17:40    ?    O    ?    X    ?   
26304   22-Jun  23:59    ?    O    X    O    ?   WB8OTH
        23-Jun  0:26     ?    O    ?    X    ?   JE9PEL, JF6BCC
26305           1:55     ?    X    ?    ?    ?   N1MIW
26306           3:40     ?    X    ?    ?    ?   K6CCC
                3:50     ?    X    ?    ?    ?   W0SL
26307           6:12     ?    X    ?    ?    ?   I8CVS
26308           8:06     ?    X    ?    ?    ?   I8CVS
26309           9:30     ?    X    ?    ?    ?   JH3DJX
                9:57     O    ?    ?    ?    ?   OZ1MY
26310           11:21    ?    X    ?    ?    ?   JF6BCC
                12:00    ?    ?    O    ?    X   OZ1MY
26311           14:00    X    X    O    ?    ?   WB8OTH
26312           15:15    ?    O    ?    ?    ?   9M2DT
                15:36    ?    O    X    X    O   OZ1MY, G8ATE, SM0AIG
                15:43    ?    O    X    X    O   WB8OTH
                16:05    ?    O    X    X    O   K6CCC, KD4APP, W0SL
26313           17:12    X    X    X    ?    ?   I8CVS
                17:26    ?    O    ?    X    ?   SM0AIG
                17:47    ?    O    X    X    O   K6YK, K6CCC
26316           23:00    X    X    ?    ?    ?   KO4MA
                23:08    O    ?    ?    ?    ?   W4MVB
                23:26    ?    X    ?    ?    ?   JH4DHX
26317   24-Jun  0:55     O    X    ?    O    X   WB8OTH
                1:00     O    ?    ?    O    X   KA5SMA, Drew Glasbrenner
26319           4:35     ?    O    X    X    O   K6CCC
                5:15     ?    O    ?    X    ?   I8CVS, SM0AIG
26320           7:04     ?    O    X    X    O   I8CVS
                7:12     ?    O    X    X    O   M1BTR
26321           8:35     ?    O    ?    X    ?   JO2OXL
                8:50     O    ?    ?    ?    ?   VK2XCI
26323           12:15    ?    ?    O    ?    X   W4MVB
                12:40    ?    ?    O    ?    ?   Robert Turlington
                12:51    ?    ?    O    ?    ?   W4MVB
26324           14:09    ?    O    ?    X    ?   9M2DT
                14:31    ?    ?    X    ?    ?   Robert Turlington
                14:43    ?    O    X    X    O   W4MVB
                14:45    ?    ?    X    X    O   SM0AIG
26325           15:07    ?    O    X    X    O   W5VZF, W4MVB
                16:19    ?    ?    X    ?    ?   Robert Turlington
                16:38    X    X    O    X    X   W4MVB
26327           20:00    O    ?    ?    ?    ?   GW1FKY
26328           21:00    O    ?    ?    ?    ?   ZL1THO
                22:10    O    ?    ?    ?    ?   N0AN
                22:26    O    X    ?    O    X   JN1GKZ
26329           23:00    O    X    ?    O    X   VK2XCI
        25-Jun  0:00     ?    X    ?    O    X   KA5SMA
                0:03     O    ?    ?    ?    ?   W8GSM
26331           2:45     ?    ?    O    ?    ?   9M2SS
26333   25-Jun  8:00     ?    ?    X    X    O   PE1KNL
26335           11:14    ?    X    ?    ?    ?   JH4DHX
                11:53    X?   X?   O    ?    X   W4MVB
26336           13:45    ?    O?   X    X    O   GQ8ATE
26337           15:40    ?    O?   X?   X    O?  ZF1DC
26338           17:30    ?    O    ?    ?    ?   K0HZI
26341           21:58    X    X    ?    ?    ?   VK2XCI
26342   26-Jun  0:41     X    X    X    ?    ?   WB8OTH
                1:12     ?    X    ?    ?    ?   JO1FEF
26343           2:41     ?    X    O    ?    X   N7IPB
                    "    X    X    O    ?    X   Reid Bristor
                2:45     X    X    O    ?    ?   K6CCC
                2:35     ?    X    X    ?    ?   W9AE


JE9PEL/1 Mineo Wakita wrote,

次に 今回の衛星AO-7 の再発見の元になった AMSAT-BB 上における主要な記事と
記録的価値のあるいくつかの記事を次のページに紹介します。衛星AO-7 の テク
ニカルデータと、テレメトリ換算式による受信データの解析の記事もあります。


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