<div dir="ltr"><div>Michelle asks:</div><div>>
What are the most important talking points? What should we be fighting for? That's what I want to capture and present.  <br></div><div><br></div><div>You asked.  Here are my rants and ramblings. This applies especially to satellites with telemetry signals in the amateur radio bands, but some of it is applicable anytime the satellite designer wants to leverage ground stations such as amateurs or the SATNOGs community or others.<br></div><div><br></div><div>-Do something in the satellite or on the downlink that is interesting and beneficial to radio amateurs at some level if you are using amateur radio frequencies. You will attract more listeners and more ground stations if there is something interesting and/or unique about your satellite, its orbit, its downlink, and/or its telemetry. Perhaps it carries an amateur radio transponder or a new kind of transponder to test "digipeating" a new modulation method, or the downlink tries out a new forward error correction scheme (not just a different polynomial, but a whole new method). Please note that if the satellite includes an amateur radio transponder that it doesn't have to be continuously on, and doesn't have to run "high" power for it to be "interesting" to radio amateurs.  A fraction-of-a-watt-weekend-only transponder would be interesting to a great many amateur radio operators worldwide. Taking some part of the already-published Fox satellite design and tweaking or changing it to something else would be interesting. Doing some kind of new/different ionosphere/propagation experiment on one of the lesser used Amateur Satellite Service bands might be interesting. Running a beacon with varying stepped-downward power levels on a lesser populated satellite bands (not 145MHz, not 70cm) could be interesting (see "14.1 MHz NCDXF/IARU International Beacon Network" for the stepped-down-RF-power details, and check the complete list of bands for downlinks in the Amateur Satellite Service for the other not-2m-not-70cm list of bands).<br></div><div><br></div><div>-Do consider putting all of your downlinks on some frequencies other than in the two meters or seventy centimeters bands. There are other Amateur Satellite Service bands and other completely non-amateur bands that might be better suited to your satellite.<br></div><div><br></div><div>-Do use your downlink as efficiently as possible. Do use forward error correction on your main data downlink. Please. Do NOT use packet radio 1200 baud AFSK AX.25 packet radio over FM without any FEC for your downlink. Yes, there are many stations that might receive 1200 baud AFKS AX.25 packet radio, but for a given power output you'll get more data bits to the ground if you include forward error correction on your downlink. You don't have to invent a new FEC scheme, you can copy someone else's FEC scheme (Google is your friend. Here's some hints: Voyager, various Mars mission by NASA, Cassini, New Horizons, AO-40, ARISSat-1, FUNCube, Fox-1, interleaver, Viterbi, Reed-Solomon, turbo codes, FX.25, LDPC, Phil Karn). Now, that being said, short bursts of unmodulated carrier (less than one second) could be useful for doing Doppler measurements from the ground especially if you have an interesting or decaying orbit or if you have any propulsion that changes the orbit. ("What is the new orbit?" is an interesting question.) They also help out certain demodulators (e.g. Costas loop and DSP modems). Morse code (CW) and digitized voice telemetry signals can be used as one way to attract younger students to your signals if education is one of your goals, but use something with FEC for the main data downlink. Please.<br></div><div><br></div><div>-Don't be a "beepsat" that transmits some unknown kind of signal and nobody knows what it says or what it means or what the format of the signal is. Don't use a proprietary hardware modem whose proprietary signals can *ONLY* only be demodulated and decoded by buying one of those modems from the manufacturer.</div><div><br></div><div>-Do publish the details on how to demodulate your telemetry downlink signals. "Demodulate" here means converting the radio signal into sounds for the ears or ones-and-zeros for the computers. Better yet, provide a sample executable program for Windows and Linux along with open sourced source code that shows how to demodulate your downlink signals into a data frame/packet. This includes publishing the modulation method and all the details (for example, "9600 baud G3RUH modulated AX.25 HDLC and this scrambler polynomial....") as well as the forward error correction you are using (for example, rate=1/2, k=7 and which polynomial you are using) and the data format (which bytes are what values, e.g. byte 17 is the X+ solar panel voltage, and what the values mean, how to go from the raw values sent in the telemetry value, for example, 94, back to the actual measurement in, for example, volts). Just saying the bitrate (e.g. "9600 baud") really isn't good enough and might cause some people to assume that they have the necessary hardware/equipment/modems to receive the signals when really they don't.  The more information you provide, the more stations will be likely to receive your signals correctly.<br></div><div><br></div><div>-Do provide multiple sample recordings of your downlink signal (not just one recording, and more recordings are better!) so that interested ground stations can test their equipment/setup and so that people will know what your downlink signal sounds like. Make the recording as a raw WAVE file, not an MP3 file. Even if you use an established modulation method and FEC, you should still create the recording of the satellite's signals so that people can see actual valid decoded telemetry data and verify that it demodulates and decodes correctly when received at their ground station with their equipment. ("Nine hundred and twelve amps" from that solar panel? Really? There's a problem somewhere. It will take that new groundstation either that one recording, or it could take a over a dozen actual LEO satellite passes over multiple weekends for that groundstation to troubleshoot, debug, and fix the problem. Chances are good that the groundstation will give up if they can't get their equipment/station to receive your signals. Recordings will help get stations online and receiving faster, perhaps even on day one after launch).<br></div><div><br></div><div>-Do let everyone know if your signals have some sort of temporal or spacial restrictions, for example, the downlink will only be on when commanded on by the command station(s), or the downlink will only be active on a particular schedule (for example, only on Wednesdays), or the downlink will only be active over a particular country (this is especially relevant when that country is on the other side of the planet from the reader/potential-groundstation). An unchanging schedule or infrequently changing schedule is better than a continuously changing schedule. People need to be able to plan their free time around the satellite passes when the downlink will be on.  If there's a changing schedule, publish it on a website where everyone can see it ahead of time (in order for them to plan their free time before the day of the passes). In addition, if the downlink is not continuous, that is, if the satellite only sends down telemetry data once every N seconds (or every N minutes) then consider using a short leading burst of low power unmodulated carrier. (I suppose this could be longer than one second if you expect people to be spinning a tuning dial by hand.) This could be less than a second, and a subsecond burst of unmodulated carrier will really help the digital signal processing programmers writing the software modems to find your signal and maybe we can use it to do orbital analysis from the Doppler. While you're at it, also send a few dozen alternating ones and zeros (or some other unique one-zero pattern) before the actual data. This will also help the modems lock onto the bit clock for your data.<br></div><div><br></div><div>-Do publish information on whether your downlink signals are linearly polarized, right-hand circularly polarized or left-hand circularly polarized.  Do published the downlink frequencies, and if/when those frequencies change even slightly due to the environment of space, component aging, or whatever, then do publish the new frequencies.<br></div><div><br></div><div>-Do publish information about how much power you EXPECT to be regularly running on the downlink. This is not the maximum amount of power that the transmitter can produce. This number is the amount you expect will actually be used on a regular day-to-day basis. This will help interested stations calculate the link budget for the downlink signals and determine whether or not they think it's worth the effort to try to receive your signals with their equipment (or at least it will let other people do the calculations and then tell these stations what they need to receive/demodulate/decode your signals).<br></div><div><br></div><div>-Do publish how to DECODE your telemetry signals especially if your downlink is in an amateur radio band.  Decoding here refers to the process of taking the received telemetry "values" that were demodulated and calculating "what the telemetry means."  For example, the X+ solar panel voltage is sent down in the telemetry in byte 21 and the value in byte 21 can be converted to the actual voltage by this equation (for example, voltage= -0.04988 + 0.012472 multiplied by the value of byte21)).  Do document the entire data format for all of the data coming down. Where this sometimes runs into a challenge is when there's an experiment and the developer of the experiment doesn't want to get preemptively "scooped" by someone else analyzing and publishing the data of THEIR experiment faster than they can.  If you devise the experiment, of course you want to be first to publish the results. If that's the case, perhaps in the published paper you can name all of the ground stations that helped collect the data, and also publish the decoding equations in your paper so that others can reproduce your analysis and results from the raw experiment data after the paper is published. If not, consider a downlink on a non-amateur frequency.<br></div><div><br></div><div>-Do make your raw downlinked telemetry data available online in an archive that others can access to perform their own analysis. They'll almost certainly give you credit for the raw data, cite your paper, and they might come up with some surprising results. You will never know if you hoard the data yourself.<br></div><div><br></div><div>-Do give something back to the amateur radio community.  In a perfect world this would be an always-on high power transponder for amateur radio operators. In reality, this will probably be something else -- access to an onboard amateur transponder on weekends or a promise for access to an onboard amateur radio transponder after the primary mission is completed. Either would be really nice.  There's probably other give backs that others can come up with. <br></div><div><br></div><div>-Do encourage participation by creating a "leaderboard" for scoring the received telemetry per ground station. This would attract and keep some competitive ground stations. This encourages competition and comparison for improvement (why did the other nearby ground station get "300" frames/packets of data today and you only got "3"? What's he got, or what am I doing different/wrong that my results are so far off from his?)<br></div><div><br></div><div>-Do remember that if you engage the amateur radio community (for example, access to an amateur radio transponder) that there exists a worldwide network of amateur radio ground stations that can be leveraged. This means that you don't have to come up with crazy schemes to downlink all the data during just the limited passes over your own groundstation. Be mindful that the worldwide network of amateur radio stations is far, far LESS interested in the satellite if there's no connection to amateur radio except that it downlinks on amateur radio frequencies. Don't be a "beepsat" that just pollutes the band with mystery signals.<br></div><div><br></div><div>-Do get a mentor or multiple mentors with experience. Cubesats are inherently multi-discipline undertakings. Do ask multiple experts for help when you get stuck.  There are so many lessons that have already been learned that you do not want to repeat. Nobody wants to see any launch opportunity wasted (or underutilized) because a mistake or limitation was made that could have been avoided.  Test as much as possible, then test some more.<br></div><div><br></div><div>ok. I better just stop here....<br></div><div><br></div><div>73,</div><div>Douglas KA2UPW/5<br></div><div>"Stopping here... or I could write this up as a formal paper... if you've already got an Erdos number then let's talk co-authorship. :-)</div><div><br></div><div><br></div><div><div class="gmail_extra"><br><div class="gmail_quote">On Fri, Jun 22, 2018 at 5:18 PM, Michelle Thompson via Ground-Station <span dir="ltr"><<a href="mailto:ground-station@lists.openresearch.institute" target="_blank">ground-station@lists.openresearch.institute</a>></span> wrote:<br><blockquote class="gmail_quote" style="margin:0px 0px 0px 0.8ex;border-left:1px solid rgb(204,204,204);padding-left:1ex"><div dir="ltr">I'd like to talk about a part of our message, if our talk is accepted, at the Open Source Cubesat Workshop at ESA in September, and other events.<br><br>There's a notice of proposed rule-making for cubesats that a lot of smart people are working on. <br><br>What I'd like to do is make sure an amateur radio point of view is heard at these events. <br><br>My feeling is that the amateur community is at risk of being viewed as administrative assistants for the rapidly increasing number of industrial, academic, educational, and experimental missions.<br><br>Because a lot of us will consent to point our antennas at the sky and record beacons (or, telemetry), and happily report the information back for what are presented as educational purposes, that we are assumed to be passive consumers of the communications resources put into orbit.<br><br>That we are happy with this particular role. <br><br>Many of us are. It's not a bad gig. But it does risk cluttering up our bands with one-way very low information communications that may not really align very well with our potential or our justification.<br><br>What I'd like to articulate is the role we really want cubesat developers to incorporate. I want any of us to be able to speak to that, and represent it, and be supported with quality materials. <br><br>That is, we need to promote the development of relevant, cutting edge, reliable communications resources that amateurs can enjoy and use, that also contribute to advancing the state of the art. <br><br>I would like some help with creation, comment, and critique of this message and a refinement of the points and examples. <br><br>What are the most important talking points? What should we be fighting for? That's what I want to capture and present. <br><br clear="all"><div><div class="gmail-m_-2196495987781790495gmail_signature"><div dir="ltr"><div><div dir="ltr"><div><div dir="ltr"><div dir="ltr">-Michelle W5NYV</div></div></div></div></div></div></div></div>
</div>
<br>______________________________<wbr>_________________<br>
Ground-Station mailing list<br>
Ground-Station@lists.<wbr>openresearch.institute<br>
<a href="http://lists.openresearch.institute/mailman/listinfo/ground-station" rel="noreferrer" target="_blank">http://lists.openresearch.<wbr>institute/mailman/listinfo/<wbr>ground-station</a><br>
<br></blockquote></div><br></div></div></div>