Misi贸n Estaci贸n Terrestre 馃摗
La Misi贸n Estaci贸n terrestre tiene como objetivo que los estudiantes puedan crear su propia estaci贸n terrestre para comunicarse con el sat茅lite de Platzi desde la Tierra. El cual ser谩 lanzado en junio de 2023. La idea es crear una estaci贸n con el menor presupuesto posible para que sea accesible para todos. Lee m谩s sobre el sat茅lite de Platzi en mi art铆culo anterior.
Restricciones F铆sicas
La f铆sica impone sus restricciones sobre lo que podemos o no hacer en esta misi贸n. El sat茅lite no est谩 fijo y tarda alrededor de 90 horas en dar una vuelta completa alrededor de la Tierra. Solo se podr谩 establecer contacto con 茅l alrededor de 14 veces al d铆a, 煤nicamente cuando pase por nuestra ciudad. Cada vez que el sat茅lite pase por nuestra estaci贸n, tendremos 15 minutos para poder comunicarnos con 茅l. Ser谩n 1.6 horas de espera cada vez que pase.
Restricciones T茅cnicas
El sat茅lite transmitir谩 datos a trav茅s del protocolo LoRa con una capacidad aproximada de transmisi贸n de 12.9 kilobits por segundo. Solamente se puede ocupar una antena a la vez. Por ende, se enviar谩 un paquete por antena. La comunicaci贸n es unilateral, o env铆as informaci贸n o recibes informaci贸n. Ser谩 un m谩ximo de 8 paquetes por sobrevuelo. Cada vez que pase por nuestra estaci贸n, podremos enviar o recibir 8 paquetes de informaci贸n.
Los tipos de datos que se manejar谩n en la misi贸n ser谩n telemetr铆a, c谩mara y buffer de mensajes recibidos.
Telemetr铆a
La telemetr铆a contendr谩 informaci贸n sobre los sensores internos del sat茅lite para conocer su estado, como la bater铆a, temperatura, voltaje en paneles solares, aceler贸metro y posici贸n GPS.
C谩mara
La c谩mara mostrar谩 8 pixeles aleatorios de la 煤ltima fotograf铆a tomada por el sat茅lite, con el algoritmo PCSI y 200 paquetes por foto, un paquete cada tres minutos. El reto ser谩 poder construir un algoritmo que permita reconstruir la imagen a partir de los 8 pixeles que se transmitir谩n. El algoritmo PCSI es un algoritmo de compresi贸n de im谩genes que permite reconstruir una imagen a partir de 8 pixeles aleatorios. Para esto, se usar谩n todos los p铆xeles tomados por los estudiantes y se enviar谩n a un servidor para que se reconstruya la imagen.
Buffer de mensajes recibidos
El buffer contendr谩 de mensajes recibidos cada uno o dos minutos. El primer buffer ser谩 el de los mensajes creados por la comunidad de Platzi. Los mensajes pueden contener cualquier tipo de payload.
Tipos de enlace para la comunicaci贸n
Existen dos tipos de enlaces: uplink, que es la transmisi贸n de datos desde tierra hacia el sat茅lite, y downlink, que es la transmisi贸n de datos desde el sat茅lite hacia tierra. Las frecuencias utilizadas en estos enlaces son 900 MHz para uplink y 401 MHz para downlink.
Hardware y Software
Para la misi贸n, se requiere hardware espec铆fico, como una antena downlink (1/4 de onda a 401 MHz), una tarjeta de desarrollo downlink (ESP32 LoRa 433 MHz), una antena uplink (dipolo a 900 MHz) y un m贸dulo uplink (LoRa SX1262 915MHz, 30 dBm). Adem谩s, se necesitan varios softwares para la misi贸n, como el firmware para comunicarse con el sat茅lite y Platzi, el panel de Platzi para gestionar nuestras estaciones y el algoritmo PCSI para reconstruir la imagen.
Se requerir谩 usar el protocolo LoRa para la comunicaci贸n como se ha mencionado en reiteradas ocaciones, el protocolo HTTP para descargar las actualizaciones del firmware, y el protocolo MQTT para la comunicaci贸n con el panel de Platzi.