Bearbeiten: Wenn der Link hier und das Ende nicht klar sind, bin ich an der Leichtigkeit und Bequemlichkeit des Zugriffs, der Häufigkeit des möglichen Zugriffs und der Latenz interessiert, die eine Internetverbindung bietet, nicht an der rohen Download-Geschwindigkeit.
Derzeit ist die einzige Möglichkeit, die ich kenne, um mit einem Cubesat mit geringerem Budget zu kommunizieren, SatNOGS zu verwenden , ein Crowdsourcing-Netzwerk von Amateurfunk-lizenzierten Stationen, die mit Satelliten im Weltraum kommunizieren (oder zumindest Signale von diesen empfangen können). Vielleicht gibt es noch andere, ich kenne sie nur nicht.
Siehe Wie funktioniert die Satellite Networked Open Ground Station? Wie wird es benutzt? für ein wenig mehr Informationen, und beachten Sie, wie viele neue Bodenstationen in weniger als einem Jahr hinzugekommen sind!
Wenn Sie einen regelmäßigeren Kommunikationsplan mit Ihrem Cubesat haben möchten, der nicht von Orbitalpässen abhängig ist, die mit Bodenstationen und Planungsmöglichkeiten zusammenfallen, sollten Sie prüfen, ob ein Iridium - Transponder lizenziert und daran angeschlossen werden kann. Ich erinnere mich, irgendwo gelesen zu haben, dass das bereits gemacht wurde, aber ich erinnere mich nicht, wo oder ob es noch getestet wurde.
Aber mit so viel mehr Unternehmen, die versuchen, Konstellationen von Satelliten in die Umlaufbahn zu bringen, um Internet- oder zumindest M2M-Datenverbindungen drahtlos auf die Erdoberfläche zu bringen, z
Es scheint, als ob mindestens einer von ihnen von einem CubeSat aus zugänglich sein könnte, zumindest häufiger als von Bodenstationen.
Diese Konstellationen werden so konfiguriert, dass sie mit der Oberfläche kommunizieren und nicht mit einem Satelliten in einer niedrigeren Umlaufbahn von beispielsweise 400 km, sodass es Probleme mit dem Timing und der lückenhaften Abdeckung geben wird, sodass es sicherlich nicht selbstverständlich ist, dass dies ohne besondere Vorkehrungen funktionieren würde.
Frage: Was sind die Aussichten (und Hindernisse) für die Kommunikation mit Cubesats über „normale“ Internetverbindungen, bei denen Ihr Cubesat so etwas wie eine IP-Adresse oder ein ähnliches, leicht erhältliches Token oder eine ID hat und Sie einfach dieselben Protokolle verwenden können, die Sie verwenden? d verwenden, um zu sagen, Ihr Raspberry Pi zu sprechen? Sehen Sie sich diese faszinierende Antwort und Demonstration als Beispiel für die Art von Dingen an, über die ich nachdenke.
Was sind die Aussichten für (und Hindernisse) für die Kommunikation mit Cubesat über „normale“ Internetverbindungen, bei denen Ihr Cubesat so etwas wie eine IP-Adresse oder ein ähnliches, leicht zu erhaltendes Token oder eine ID hat?
Kurze und süße Antwort. Mehrere Gruppen haben Globalstar verwendet oder planen dies, um mit ihrem CubeSat zu kommunizieren.
Kasse:
Ich konzentriere diese Antwort auf die Software-Roadblocks , da die Frage lautet:
Was sind die Aussichten (und Hindernisse) für die Kommunikation mit Cubesats über "normale" Internetverbindungen, bei denen Ihr Cubesat so etwas wie eine IP-Adresse oder ein ähnliches, leicht zu erhaltendes Token oder eine ID hat und Sie einfach dieselben Protokolle verwenden können, die Sie verwenden würden zu sprechen, sagen Sie Ihren Raspberry Pi?
Berühren von Hardwareproblemen (diese sind heutzutage weniger ein Problem, Geld ignorieren):
Ich würde sagen, die praktikabelste Form der Implementierung für eine Cube-Sat-Architektur wäre Quantität vor Qualität, mit einer weiteren Qualitätsschicht, um Informationen zurück zur Erde zu leiten. Wenn Sie wollen, dass so etwas auch nur ansatzweise möglich ist, schaffen Sie in erster Linie ein Open-Source-Framework für den Datenstandard cube-sat. Wahrscheinlich muss dies bei der Fehlerprüfung viel robuster sein als alles zuvor, da bei kleinen Empfängern über große Entfernungen ein Signalabfall auftritt.
Das bringt uns zu unserem zweiten Problem. Ich bin sicher, Sie können die Größe berechnen, die für bestimmte Antennenkonfigurationen erforderlich ist, um Daten über eine bestimmte Entfernung übertragen zu können – aber wenn Sie dies in Bezug auf CubeSat-Größen tun, werden wir wahrscheinlich schlechtere Ergebnisse als üblich sehen Kommerzielle Reichweiten von 100 km bis 6000 km in Verbindung mit regulären Kommunikationssatelliten. Das Hauptproblem dabei ist, dass sogar das NASA CubseSat 101-Handbuch besagt, dass RF die Hauptkommunikationsschicht des Cubesat ist, was bedeutet, dass eine Einstellungskontrolle ein Muss wäre. Leider gibt es bei nichtkommerziellen CubeSats im Allgemeinen keine Einstellungskontrolle – was laut dieser Technologieüberprüfung von 2018 für die CubeSat-Kommunikation eigentlich weniger ein Problem darstelltFortschritte haben es uns ermöglicht, Technologie zu miniaturisieren, die über die grundlegende HF hinausgeht und ohne große Nutzlast in höhere Frequenzbänder übergeht. Diese können in Cubesats mit einer Größe von nur 1 HE eingesetzt werden, was ich je nach anderer Elektronik gelesen habe. Darin liegt die nächste Sache – was glauben Sie, was dieses Internet tun wird?
Die größte Hürde (ohne Berücksichtigung von Hardwarespezifikationen):
Angenommen, Sie möchten nur, dass Cubesats sich gegenseitig begrüßen, wenn sie sich in einer Reichweite von 100 km befinden, um ein selbsttragendes Tracking-Netzwerk zu erstellen. Cool! Das wäre eigentlich simpel. Sie müssen nur ein Framework schreiben und alle Parteien, die Sie als Teil des Netzwerks haben möchten, dazu bringen, dieses Framework in ihrem Code zu verwenden. Sie müssen dieses Framework für fast alle Cubesat-Plattformen nutzbar machen und es zuverlässig verteilen – wahrscheinlich über von der NASA bereitgestellte Netzwerke. Nachdem Sie ein Open-Source- oder Control-Source-Internetprotokoll auf fast 50 % der CubeSats für etwas Einfaches wie dieses haben, wäre es so einfach wie das Aktualisieren des Codes mit neuen Funktionalitäten. Ein einfaches Upgrade für dieses System, das erheblich wäre, wäre beispielsweise das Caching aller CubeSats, die getroffen werden, und die Übertragung, wenn sie sich in Reichweite des Hauptrelais befinden. Vada bing bada Boom Cubesat-Tracker!
Cubesats sind ziemlich ... nicht wiederverwendbar ... in Bezug auf die bisherigen Satelliten. Obwohl es Ausnahmen gibt, waren dies Fire-and-Forget-Orbiter mit Brenndraht-Freigabemechanismen von Studenten mit begrenztem Budget. Nun – ein kommerzieller CubeSat-Einsatz in großen Mengen wäre meiner Meinung nach außergewöhnlich. Sie könnten ein grundlegendes Netzwerk haben, möglicherweise eine Lagekontrolle durch Ionenmotoren und eine Kommunikation mit einer robusteren Satellitenschicht aus einer höheren Umlaufbahn, um Ihr Framework zuverlässig zu aktualisieren. Auf diese Weise können Sie neue Funktionen nutzen und regelmäßige Aufrufe gegen eine Art Cubesat-Hivemind-API ausführen. Wenn Sie ein privates Unternehmen sind, das in dieser Größenordnung denkt, bezweifle ich, dass Sie dagegen wären, einen dedizierten Satelliten (ein echter Satellit mit Commlink zur Erde) in einer gut ausgerichteten Umlaufbahn zu erwägen, um eine maximale Cubesat-Uplink-Fähigkeit zu haben.ein Makro-Denken .
Probleme mit Makroberechnungen...
Die meisten dieser Unternehmen, die diese Cube-Sat-Schwärme starten werden, sind daran gewöhnt, Updates an 1-5 Satelliten gleichzeitig zu senden. Eine der größten Herausforderungen beim Makro-Computing ist die systemübergreifende Konsistenz. Ich arbeite zum Beispiel in einem Unternehmen mit 30.000 Mitarbeitern – das ist eine anständige Menge, und wir haben gerade ein massives Software-Update von Windows 7 auf Windows 10 durchlaufen. Wir mussten 30.000 Laptops auf das neue Betriebssystem aktualisieren, und das ist passiert :
Am Anfang wird dies der größte Blocker sein, der alle CubeSats auf derselben Seite hält, ohne mit ihnen allen gleichzeitig kommunizieren zu können. Wenn Sie 50 % der Cube-Sats hochverlinkt haben, wenn Sie ein Code-Update pushen (und keinen dedizierten Handler haben, der diese Anfrage kontinuierlich pusht, wenn andere zuverlässig online gehen), werden Sie eine schlechte Zeit haben.
Vorteile/Zusammenfassung:
Ehrlich gesagt gehe ich davon aus, dass der Nutzen von Schwarmsatelliten offensichtlich wird, sobald sie die großen Probleme gemeistert haben:
Ich kann diesen letzten Teil nicht mehr übertreiben. Das Internet war der Höhepunkt der Vereinbarung vieler Nationen über ein einziges Protokoll, das entwickelt und gut genug kommuniziert wurde, um zum Standard zu werden. Ich würde IEEE-Standards, Nachrichtenformate für die TCP- und UDP-Übertragung sowie viele andere Protokolle nachschlagen, wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie das Internet softwaremäßig entstanden ist. Die Entwicklung dieser Softwarebasis ist der Schlüssel. Es muss universell und weit verbreitet sein, um eine signifikante Zugkraft zu erlangen. So klein sie sind, wirst du viele davon brauchen. Dies ist kein One-Company-Deal für globale Abdeckung.
Ich vermute, dass die Vorteile dieses Satellitentyps in der punktbasierten Datenerfassung liegen werden, um ein Bild der Sonnenaktivität auf der ganzen Welt als Ganzes zu geben, sodass Annäherungen an die Umlaufbahnaktivität global vorgenommen werden können. Noch einmal ... vorausgesetzt, die gesamte Hardware aktiviert Ihre Software, und Ihre Software aktiviert die gesamte Hardware.
Entschuldigung für Tippfehler - ich habe dies auf meinem Handy geschrieben.
Grundsätzlich funktioniert Satelliten-Internet so, dass Sie, der Kunde, eine Schüssel haben, die Datenpakete zu und von einem Satelliten im Weltraum sendet und empfängt. Der Satellit filtert diese Signale nicht, sondern leitet sie stattdessen nur an eine Bodenstation weiter, die die Nachrichten dann weiterleitet. Die Bodenstation ist besser bekannt als Ihr ISP oder Internet Service Provider.
An der Bodenstation entscheiden sie sich dafür, Ihre Anfrage abzulehnen oder sie an das größere Internet durchzulassen (vorausgesetzt, Sie bezahlen sie).
Solange Ihr Satellit über eine Schüssel verfügt, die auf die Schüssel Ihres internetbereitstellenden Satelliten ausgerichtet ist, ist es theoretisch möglich, auf das Internet zuzugreifen.
Dabei wird jedoch die Tatsache ignoriert, dass Sie sich ständig im Orbit bewegen und selten auf diesen Satelliten ausgerichtet werden. Dies bedeutet auch, dass Sie wahrscheinlich Vereinbarungen mit mehreren ISPs haben müssen, wenn Sie jemals eine Art zuverlässiger Kommunikation wünschen.
EDIT: Wenn Sie wirklich nur nach Interkommunikation zwischen CubeSats und nicht mehrdeutig nach Satelliten suchen, können Sie diese Spezifikation ausprobieren: https://en.wikipedia.org/wiki/Cubesat_Space_Protocol
Denken Sie daran, dass dies nur eine Spezifikation und kein Gesetz ist und auch nicht das Thema der Genehmigung anspricht. Es liegt an den OEMs, ob Ihr CubeSat mit ihrem CubeSat kommunizieren soll (was für alle M2M-Kommunikationen gilt).
Uwe
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Uwe
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SF.
Benutzer3528438
Matthäus R.
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