Satellite Ground Station

衛星管制用地上局

Josaphat Microwave Remote Sensing Laboratory (JMRSL) operates satellite ground station with S band for command-telemetry and X band for mission data downlink. The 3.6m diameter of antenna and main control room of satellite ground station locates at 9F and 8F of Faculty of Engineering Building and sub control room at 2F of Center for Environmental Remote Sensing Research Building, Nishi Chiba campus that was installed on 21 December 2014. The specification of our satellite ground station is listed up below as your reference. If you plan to collaborate to operate your satellite using our facility, please contact to Prof. Josaphat Tetuko Sri Sumantyo.

ヨサファット研がコマンド・テレメトリ用Sバンドとミッションデータダウンリング用Xバンドの人工衛星管制用地上局を運用しています。直径3.6mのアン テナと主衛星管制室が工学総合棟9階と8階に、副衛星管制室が環境リモートセンシング研究センター研究棟2Fに2014年12月21日に設置されていま す。この人工衛星管制用地上局の仕様が下記の情報をご参考になってください。皆様が衛星管制の共同運用をする計画がございましたら、ヨサファット教授にご 相談してください。よろしくお願いいたします。

Specification
Groundstation2DSCN9762b1000

Antenna Unit : 9F Faculty of Engineering Building 
Antenna type : Parabola Antenna
Antenna’s diameter : 3.6 meters
Polarization : Righ Handed Circular Polarization (RHCP) and Left Handed Circular Polarization (LHCP)
Maximum Wind Speed : 60 meters/second
Maximum Earthquake : Magnitude 6
Antenna beamwidth :
– S band Command : 2.4 degrees (-3 dB from peak pattern)
– S band Telemetry : 2.3 degrees (-3 dB from peak pattern)
– X band Mission Data downlink : 0.6 degrees (-3 dB from peak pattern)
Gain and sidelobe :
– Sidelobe : -18 to -20 dB
– Gain : S band 35 to 36 dBic
– Gain : X band 47 to 48 dBic

Antenna Driven Unit
Driven Mounting Unit
– Azimuth (AZ) range : ±260°
– Elevation (EL) range : -2 to 92°
– Azimuth (AZ) driven speed : 15°/sec
– Elevation (EL) driven speed : 15°/sec
– Azimuth (AZ) motor : AC servo motor
– Elevation (EL) motor : AC servo motor

仕様
アンテナ部:工学系総合研究棟屋上(9F) 
アンテナ: パラボラアンテナ
アンテナ直径: 3.6m
偏波切換: 右旋円偏波(RHCP)と左旋円偏波(LHCP)に切換可能
耐風: 60m/秒
耐震: 震度6
アンテナのビーム幅:
Sバンド コマンド用2.4°(ピークから-3dBになる範囲)
Sバンド テレメトリ用2.3°(ピークから-3dBになる範囲)
Xバンド データダウンリング用0.6°(ピークから-3dBになる範囲)
利得及びサイドローブ:
サイドローブ  -18 ~ -20 dB
Sバンド    35 ~ 36 dBic
Xバンド    47 ~ 48 dBic

アンテナ駆動系
駆動架台
AZ可動範囲 ±260°
EL可動範囲 -2~92°
AZ駆動速度 15°/sec
EL駆動速度 15°/sec
AZ: ACサーボモータ駆動
EL: ACサーボモータ駆動

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Antenna Controller Unit
Antenna controller unit uses FPGA and microcontroller with functions as below.
Driven command is output pulses for azimuth (AZ) and Elevation (EL)
Status information, i.e. Azimuth (AZ) and Elevation (EL) limit switch condition etc, is available to send to PC in controller room

Command Unit (S Band)
Command Unit (S Band) has function and specification as below.

Modules :
Command generator and modulator
Transmitter
UP Converter
Power Amplifier

Function and Specification :
Maximum Output Power : 100 Watts
Frequencies : 2,025 to 2,120 MHz
Polarization : Left Handed Circular Polarization (LHCP)
Modulation : PCM,BPSK,PM,FSK

Bit rate :
・1000 bps、2000 bps、4000 bps @PCM/BPSK/PM
・128 kbps、512 kbps、1024 kbps @BPSK
・9.6 kbps @FSK

Telemetry Unit (S Band)
Telemetry unit (S Band) has functions and specification as below.

Modules
Low Noise Amplifier (LNA)
Down (DWN) Converter
Receiver
Demodulator

Function and Specification
Frequnecy :2,200 to 2,300 MHz
Polarization : Left Handed Circular Polarization (LHCP)
Modulator : PCM,BPSK,PM,FSK

Bit rate
・2.048 kbps、4.096 kbps、128 kbps @PCM/BPSK/PM
・2.4 Mbps @BPSK
・38.4 kbps @FSK

Data Receiver Unit (X Band)
Data Receiver (X Band) has modules and specification as below.

Modules
Low Noise Amplifier (LNA)
Down (DWN) Converter
Receiver
Demodulator

Function and Specification
Frequency : 8,025 ~ 8,400 MHz
Polarization : Left Handed Circular Polarization (LHCP)
Modulation : QPSK

Bit rate
・20Mbps

アンテナ制御系
アンテナ制御系は専用コントローラ(FPGA、マイコン等)を使用し、下記の機能:
駆動指令はAZ、EL共にパルス列出力
AZ、ELのリミットスイッチ状態等のステータス情報を管制用PCへ送出可能

コマンド系(Sバンド)
コマンド系(Sバンド)が下記のモジュールと機能・仕様をもつ。
モジュール:
コマンド発生器・変調機
送信機
UPコンバータ
パワーアンプ

機能・仕様:
送信電力:最大100W
周波数:2,025 ~ 2,120 MHzである
偏波:左旋円偏波(LHCP)
変調方式:PCM,BPSK,PM,FSKである
ビットレート:
・1000 bps、2000 bps、4000 bps @PCM/BPSK/PM
・128 kbps、512 kbps、1024 kbps @BPSK
・9.6 kbps @FSK

テレメトリ系(Sバンド)
テレメトリ系(Sバンド)が下記のモジュールと機能・仕様をもつ。
モジュール:
LNA
DWNコンバータ
受信機
復調機

機能・仕様:
周波数:2,200 ~ 2,300MHz
偏波:左旋円偏波(LHCP)
変調方式:PCM,BPSK,PM,FSK
ビットレート:
・2.048 kbps、4.096 kbps、128 kbps @PCM/BPSK/PM
・2.4 Mbps @BPSK
・38.4 kbps @FSK

データ受信系(Xバンド)
データ受信系(Xバンド)が下記のモジュールと機能・仕様をもつ
モジュール:
LNA
DWNコンバータ
受信機
復調機

機能・仕様:
周波数:8,025 ~ 8,400MHz
偏波:左旋円偏波(LHCP)
変調方式:QPSK
ビットレート:
・20Mbps

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Computer of Main Controller Room
Computer of main controller room has composition, function and specification as below.

Composition :
– Main Satellite Controller Room : Faculty of Engineering Building 8F
– Sub Satellite Controller Room : Center for Environmental Remote Sensing Research Building 2F, Josaphat Laboratory 202 Room

Function and Specification
Computer and Software of Main Satellite Controller Room
Computer for Main Satellite Controller Room : FA-PC (24 hours continuous operation)
・Operating system (OS): Windows 7 and Windows 8
・CPU : Intel Core i7 Processor 4 cores
・Memory : 8GB
・HDD: 500GB
・Monitor: 19 Inc Wide Monitor

Software has function as below.
・NORAD Two-Line Element Sets (TLE) automatic update function
・Unmanned Scheduler Function
‐Available to create schedule in setting period (1 to 7 days)
‐Available to change created schedule manually
‐Starting automatic observation as setting on schedule time table
・Sending function of satellite path schedule
‐Sending email to register address(es) on path schedule (also available on starting preparation of observation)
・Alert email sending function
Sending alert email to registered address(es) when emergency on antenna driven unit, telecommunication unit etc.
・Multi satellite observation (up to 5 satellites)
‐Collecting all path of registered multi satellites in scheduler then generate scheduler.
‐If needed, overlap paths are updated as the priority manually, then used as unmanned operation scheduler.
・non-interruptibility power supply : Setting UPS for computers of satellite main controller unit and displays.

・Display function : VisibleTime is shown in scale of 100 %
・Time expression : priority in UT and JT and changeable
・Has expression function : AOS, LOS and MAX EL, AZ angles
※AOS:Acquisition of Signal, LOS: Loss of Signal
・Has function of path simulate of arbitrary day and time

Sub Computer
・Operation System (OS): Windows 7 or Windows 8
・CPU: Intel Core i3 Processor
・Memory: 4GB
・Monitor:19 Inch

Remote Computer : Sub Satellite Controller Room
・Operating System (OS): Windows 7 or Windows 8
・CPU: Intel Core i3 Processor
・Memory: 4GB
・Monitor: 19 Inch

管制用PC 
管制用PCが下記の構成と機能・仕様をもつ
構成:
主管制室 メインPC 工学総合研究棟8F
副管制室 リモートPC 環境リモートセンシング研究センター 研究棟202号室 ヨサファット研

機能・仕様:
主管制室用PC及び管制ソフトウェア
主管制室用PC:下記の仕様のFA-PC(24時間連続運転対応PC)
・OS:Windows 7(64ビット)または Windows 8(64ビット)
・CPU:インテルCore i7プロセッサー 4コア
・メモリ:8GB程度
・HDD:500GB程度
・モニタ:19インチワイドモニタ または 19インチモニタ(2台)
ソフトウェア:下記の機能をもつ
・TLE自動更新機能
設定された時刻に自動で、NoradなどのWebサイトからTLE情報をダウンロードできる。
・無人運用スケジューラー機能
‐指定期間(1日~7日程度)のスケジュールを作成できる。
‐作成したスケジュールの手動変更も可能。
‐スケジュールの時刻になると自動で観測動作を始める。
・衛星パス予報メール送信機能
‐該当するパスの時刻(準備開始の時刻でも可能)になると登録アドレスにメールを送信できる。
・アラートメール送信機能
アンテナ駆動系、通信機器異常などの異常が発生した場合、登録アドレスにアラートメールを送信する。
・複数衛星管制(5衛星まで管理可)
‐スケジューラーと同様に複数登録した衛星のパスを全て調べ、スケジュールを生成できる。
‐必要に応じパスの重なりやその時の優先度を手動で変更し、無人運用スケジューラーとする。
・停電対策:管制用PCとディスプレイ用のUPSを設置されている

VisibleTimeの100分率(%)表示機能をもつ
時刻表示:UT優先とJT優先表示切り替え機能をもつ
AOS&LOS及びMAX ELのAZ角のグラフィック表示機能をもつ。
※AOS:Acquisition of Signal, LOS:Loss of Signal
任意日時のパスシミュレート機能をもつ

  サブPC
・OS:Windows 7(64ビット)またはWindows8(64ビット)
・CPU:インテルCore i3プロセッサー
・メモリ:4GB程度
・モニタ:19インチ(1台)

  副管制室 リモートPC
・OS:Windows 7(64ビット)またはWindows8(64ビット)
・CPU:インテルCore i3プロセッサー
・メモリ:4GB程度
・モニタ:19インチ(1台)

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Antenna Observation Intruments 
Network Camera
Night LED

アンテナ監視機 
ネットワークカメラ
夜間照明(LED投光器)

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GPS Receiver
GPS Receiver
Time code generator
1 pps generator function

 GPS受信機
GPS受信機
タイムコード生成機能
1pps生成機能