SATNOGS : un réseau open source de réception de données satellitaires en orbite basse.

Posté par . Édité par Julien Jorge, palm123 et Davy Defaud. Modéré par ZeroHeure. Licence CC by-sa.
45
9
avr.
2019
Do It Yourself

Ce vendredi 12 avril à 20 h 30, nous, l’Atelier associatif d’électronique et de radiocommunications de Fontaine ADRI38 (agglomération grenobloise), proposons une présentation sur le réseau SATNOGS.

Cette présentation a pour but de montrer à quel point les données issues de satellites sont accessibles avec du matériel à faible coût et des logiciels libres.

SATNOGS est un réseau collaboratif de réception de données des satellites en orbite basse (LEO). La particularité est que tout est open source, et le projet comprend l’ensemble des éléments nécessaires à la réception des données, y compris le design des antennes et leur motorisation (nécessite une imprimante 3D), mais aussi le décodage et l’agrégation des données reçues, pour être finalement mises à disposition de tous (y compris des équipes qui ont lancé le satellite).

La présentation sera en deux parties : la première, une présentation générale du projet, et la deuxième, des exemples de ce qu’il est possible de faire.

Bien sûr, cette présentation est ouverte à tous et s’adresse à tout le monde, il n’y a pas de prérequis technique.

À la fin de la présentation un temps indéfini est prévu pour que tout le monde puisse discuter (et montrer ses bricolages).

La présentation aura lieu dans le local de l’ADRI38 dans l’école primaire Anatole France, au deuxième étage, 22 rue des Alpes, 38600 Fontaine. (tramway A, arrêt Charles Michels).

Aller plus loin

  • # Très tentant

    Posté par (page perso) . Évalué à 2 (+1/-0). Dernière modification le 10/04/19 à 03:50.

    C'est très tentant, d'autant que sur le site, ce n'est pas toujours très clair d'identifier ce qui peut en être retirer.
    Mais malheureusement, je suis trop loin…

    Bonne conférence à tous ceux qui pourront participer.

    • [^] # Re: Très tentant

      Posté par . Évalué à 9 (+9/-0).

      En effet c'est vraiment un sujet très vaste et tout le monde à des attentes très différentes. Ma présentation a surtout comme but de montrer que ce projet existe et de voir concrètement ce qu'il est possible de faire.

      Mais je ne vais pas rentrer en détail dans chaque élément technique, même si c'est ça qui me plait :D
      Surtout que là ça fait un concentré de choses intéressantes.

      Mais le mieux dans tout ça c'est de voir à quel point c'est accessible et pas cher, il faut juste être curieux et prendre e temps de comprendre.

      Quelques sujets :

      • les orbites : comment les décrire ? les limites du modèle des TLE
      • le fonctionnement d'un SDR
      • les différents types de modulations
      • le traitement du signal à effectuer pour démoduler ces signaux (avec Gnuradio !)
      • les différents protocoles numériques d'échange utilisé par les satellites
      • simulation électromagnétique d'une antenne, sa fabrication et son accord, et des mesures
      • idem pour un filtre : microstrip, cavité …
      • la fabrication d'un amplificateur a faible bruit
      • la motorisation d'antenne
      • les problèmes de parasites générés par les moteurs et l’électronique

      C'est pratiquement sans fin :)

      Aujourd’hui on arrive à avoir des outils open source pour l'ensemble des taches principales : conception carte électronique et mécanique, mais aussi conception de filtres et encore simulation électromagnétique. Bref on vit une époque formidable.

      L'idée c'est aussi de rassembler des gens que ces sujets intéressent, et de pouvoir bricoler et apprendre ensemble dans notre association. (je précise que l'on est déjà 35 membres)

  • # très intéressant

    Posté par . Évalué à 7 (+7/-0). Dernière modification le 10/04/19 à 07:58.

    Je ne pourrai pas me déplacer pour cette rencontre
    Grace à votre dépêche je viens de découvrir ce projet.
    Ce n'est pas très clair pour moi:
    - A qui s'adresse ce genre de dispositif (particulier, association,…)?
    - quelle est l'utilité pour un particulier?
    - Quelles données d'observation sont "observables"?
    - sur le wiki sont listées les différentes étapes de construction : pour les cartes électroniques (pcb, montage des composants,…), les moteurs, antennes, …
    - Quel est le coût de fabrication d'un dispositif de réception (stationnaire vs rotatif)?
    - A Quelles fournisseurs de pcb, composants électroniques, moteurs, antennes avez vous commandé?
    - Il y a t'il de la documentation en français?

    Est ce que vous pourrez rendre vos supports de présentation disponible?

    Merci d'avance
    Thierry

    • [^] # Re: très intéressant

      Posté par . Évalué à 10 (+15/-0).

      • ce projet s'adresse aux personnes curieuses et qui aiment bidouiller, mais aussi aux universités, aux chercheurs, et plus généralement à tous les acteurs d'un projet autour d'un satellite en orbite basse. C'est justement la force de l'open source d'avoir un spectre si large, et c'est ça qui en fait sa force.

      • l'intérêt pour un particulier est avant tout d'apprendre, de comprendre et de fabriquer des choses utiles. D'une manière générale cela permet au simple citoyen d'accéder a un domaine qui jusque-là était très fermé.

      • dans les données recueillies il y a de tout, vraiment de tout. Il y a des mesures physique du statut du satellite comme la température/tension en divers points, mais aussi des données sur son accélération, et d'une manière générale des informations sur ses instruments de bord. Il y a aussi des accusés de réception de commande de la station sol. (exemple d'une utilité très concrète du réseau pour les porteurs de projet) Il y a aussi des images météo, des photos prises par le satellite … ou des images transmises par l'ISS par exemple.
        Si on passe l'examen théorique (QCM : classe 2 CEPT) il est aussi possible d'émettre sur certains satellites qui comportent un équipement dédié aux bidouilleurs. Il y à par exemple un BBS, et de nombreux répéteurs (certains numériques et certains analogiques)

      • Le cout pour un système de base sans tracking : un raspberry pi et une clef rtl-sdr et du fil pour faire une antenne. Donc on reste en dessous de 50 euros. Après il sera possible de le faire évoluer. Les options sont tellement différentes qu'il n'est pas possible de donner un cout. Après il est aussi possible de faire le tracking à la main. (pas très pratique mais ça marche)

      • Les composants nécessaires à ces montages se trouve très facilement. Sur aliexpress et sur ebay par exemple. Pour les antennes le plus amusant c'est de les fabriquer (dans notre asso nous avons tout le matériel nécessaire à leur fabrication et à leur mesure).

      • Il n'y a pas de documentation en Français actuellement, mais plus le projet prends de l'ampleur plus cela finira par arriver.

      • Les supports de présentation seront disponibles, et c'est très probable que la présentation soit enregistrée. (mais je ne peux le certifier à 100%)

      • [^] # Re: très intéressant

        Posté par . Évalué à 5 (+2/-0). Dernière modification le 11/04/19 à 22:20.

        Pour les antennes le plus amusant c'est de les fabriquer (dans notre asso nous avons tout le matériel nécessaire à leur fabrication et à leur mesure).

        wow, ça : ça doit être absolument passionnant (enfin, à mes yeux, sans généralité) j'aimerai beaucoup en apprendre plus sur vos choix !

        Autre question : comment gérez vous la vie des satellites ? Le fait qu'ils soient en orbite basse (? moins de 400km ? il me semble qu'à 400 on dit déjà orbite basse, je n'y connais rien : c'est ça ?) assure qu'ils rentrent correctement dans l'atmosphère et soient totalement consummés sans risque de laisser de nouveaux problèmes en orbite ?

        dans les données recueillies il y a de tout, vraiment de tout. Il y a des mesures physique du statut du satellite comme la température/tension en divers points, mais aussi des données sur son accélération, et d'une manière générale des informations sur ses instruments de bord.

        Comment organisez vous la réception de la télémétrie ? Via un réseau de gentils Radio-Amateurs ?

        • [^] # Re: très intéressant

          Posté par . Évalué à 6 (+5/-0). Dernière modification le 11/04/19 à 22:49.

          L’intérêt de fabriquer ses antennes c'est que l'on va pouvoir optimiser très fortement l'antenne pour ce que l'on a besoin de faire.
          Le matériel de mesure est aussi de moins en moins cher. On fait nos choix en fonction de la place que l'on a pour l'antenne, et aussi des matériaux que l'on a sous la main. Ensuite tout est une histoire de compromis.
          Si ça vous intéresse, venez nous voir, ça sera plus simple :)

          Les satellites en orbite basses ne durent pas longtemps, quelques années au maximum. Maintenant pour lancer un satellite on est obligé de pouvoir prouver qu'il sera détruit proprement et "rapidement". De plus c'est des orbites ou il y a beaucoup de débris. (par exemple des caches d'objectif de télescope, des bouts de lanceurs, et des débris de collision entre satellites)

          Dans le projet SATNOGS la réception des télémétries est totalement automatisée, leur décodage aussi. Un protocole ouvert est utilisé : SiDS . Ensuite comme outil de visualisation on s'amuse avec Grafana en ce moment : https://dashboard.satnogs.org/
          En effet beaucoup des personnes dans ce projet sont des radioamateurs (moi y compris).
          Et c'est justement ça qui nous donne le droit de fabriquer nos équipement et d'utiliser certaines fréquences. (bien sur pour la réception il n'y a besoin de rien)

          Un truc amusant à regarder, le source d'un satellite complétement open source : https://gitlab.com/librespacefoundation/upsat
          (vous trouverez tout y compris les cartes électroniques et le soft embarqué …)

  • # ? !

    Posté par (page perso) . Évalué à 4 (+2/-0).

    Via ce jounral, je viens d'apprendre que les satellites transmettent les données en clair. J'imaginais que c'était un minimum chiffré.

    Je n'ai pas vérifié, mais j'espère que les liens montants et descendants sont authentifiés sinon bonjour la poilade :-)

    • [^] # Re: ? !

      Posté par . Évalué à 10 (+13/-0). Dernière modification le 10/04/19 à 23:06.

      C'est comme sur internet, il y a de tout.
      Suivant les fréquences utilisées les règles ne sont pas les mêmes.
      Par exemple les fréquences dédiées aux bidouilleurs ne peuvent pas contenir de données chiffrées. Mais il y a de nombreuses transmissions chiffrées ailleurs.
      J'ai aussi par exemple pu entendre Thomas Pesquet lors de ses interviews avec des écoles en direct depuis la station spatiale internationale. (ça a pas duré longtemps, à cause des montagnes : 5 mins environ)

      Sur l'aspect sécurité, il faut se dire que c'est le dernier souci des équipes qui fabriquent des satellites (sauf cas spéciaux), car il n'y a pas grand monde qui va s'amuser à pirater un satellite.
      Compte tenu des contraintes du spatial c'est toujours des technologies très anciennes,
      par exemple on retrouve très souvent (sur les petits sats) des implémentations de transmission en AX25, qui vient du X25 le protocole des minitels entre autre. Et le tout dans des implémentations "maison" qui ne suivent pas forcément très bien les règles d'ailleurs (par exemple adresse to et from inversée :D). Et dans ce genre d'implémentation il y a forcément des failles.
      Pourquoi l'AX25 est utilisé ? parce que c'est simple et éprouvé.

      Pour l'authentification des liens montants et descendant, et bien contrairement à ce que l'on pourrait croire c'est pas forcément le cas.
      Notamment sur les satellites de relai phonie analogique (y compris militaires/étatiques), il retransmet sur une fréquence différente ce qu'il reçoit, et sans authentification aucune. (c'est par exemple utilisé en Amérique du sud par des trafiquants) En Europe ce genre de chose fini en général par la prison, et c'est arrivé il y a pas tant longtemps que ça.
      Sur les satellites TV c'est aussi le cas.

      Cela fait que parfois le satellite répète des transmissions qui n'avaient pas pour but d'être retransmises, par exemple il re-transmet un signal du réseau GSM, ou encore il retransmet un signal distordu d'un radar de temps en temps.

      Ce genre de chose peu aussi arriver sur terre dans la radio broadcast FM.

  • # Enregistrement de la présentation

    Posté par . Évalué à 3 (+2/-0).

    L'enregistrement de la présentation est disponible ici : http://www.adri38.fr/presentation-du-reseau-de-station-sol-satnogs/

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