Software ติดตามดาวเทียม

Software ติดตามดาวเทียม มีหลายโปรแกรม Gpredict, , Orbitron , SatPC32, PstRotator, HamRadioDelux  สองตัวแรก ใช้ได้ฟรี ที่เคยใช้ก็เป็น Gpredict  หน้าที่ของโปรแกรม คือ ติดตามวงโคจร ดาวเทียม แล้วส่งคำสั่งไปให้ Rotor ทำการหมุนทิศทาง ให้สายอากาศตรงกับดาวเทียม รวมไปถึง การควบคุมความถี่ของเครื่องรับวิทยุ ด้วย

Gpredict  เป็นโปรแกรมที่เขียนมาเพื่อให้ใช้กับ Linux แต่ก็มี การแปลงให้ใช้งานบน windows ได้ ใช้งานในการติดตามดาวเทียม ได้ดี

เว็บผู้พัฒนา https://oz9aec.dk/gpredict/ 
ใน GitHub มีถึงเวอร์ชั่น Gpredict 2.5.1 แต่เป็น sourcecode
ใน SourceForge มีถึงเวอร์ชั่น Gpredict 2.3.37  windows

การติดตั้งบน windows download Gpredict 2.3.37 จาก SourceForge  unzip แล้ว copy โฟเดอร์ gpredict-win32-2.3.37 ไปไว้ที่ drive c:\
การใช้งาน ดับเบิลคลิก ไฟล์ gpredict.exe


ตั้งตำแหน่งของสถานีเราให้ถูกต้องก่อน ไปเมนู Edit/Preferences  แล้วเลือก Ground Station  /  Add new  / .ใส่รายละเอียด ตรง Location คลิกเลือกที่เขากำหนดมาแล้วก็ได้ เอาใกล้เคียงที่สุด หรือจะใส่ พิกัดเอง ก็สามารถทำได้




ลบสถานีที่ไม่ต้องการออก  จากนั้นปิดโปรแกรม แล้วเปิดขึ้นมาใหม่ ก็จะแสดงตำแหน่ง ที่ถูกต้องของเรา

ต่อไปให้ทำการ Update ข้อมูล เกี่ยวกับดาวเทียม คลิกที่ Edit  เลือก Update TLE data from network เสร็จแล้ว คลิก Update transponder data  


ลองปรับหน้าตา ของ Gpredict  คลิกที่ Edit / Preferences คลิกที่ Module คลิกที่ Layout เลือกรูปแบบได้ตามต้องการ ถัดจาก Layout ยังมีการปรับแต่งการแสดงผลอีกหลายอย่าง  เมื่อปรับแต่งพอใจแล้ว คลิก OK ตามด้วยปิด เปิด โปรแกรม




กรอบสีน้ำเงิน แสดงวันที่ เวลา ที่ดาวเทียมจะขึ้นมาจากขอบฟ้า (AOS) ถ้าดาวเทียมนั้น ขึ้นมาจากขอบฟ้าแล้ว ก็จะแสดงเวลาที่จะลับขอบฟ้า (LOS)

กรอบสีเขียว บอกจำนวนนาที ของ AOS , LOS



มีเมนูสามเหลี่ยมเล็ก ๆ อยู่มุมบนขวา 
AutoTrack จะมีแถบ ขึ้นที่ดาวเทียมที่จะ AOS 
Radio Control , Antenna Control จะกล่าวถึงในขั้นตอนถัดๆ ไป
ให้มาที่ Configure 

Configure เป็นการเลือกดาวเทียมจากฐานข้อมูล ให้ดาวเทียมที่เราต้องการ มาแสดงในโปรแกรม


เลือกดาวเทียมจากที่เขาจัดกลุ่มไว้


เลือกจากการค้นหา เมื่อเลือกได้แล้ว จะเพิ่มหรือลด รายการ ให้คลิกลูกศรตรงกลาง

การเลือกดาวเทียม ให้ดู Uplink (ส่งจากเราไปหาดาวเทียม) เป็นย่าน VHF    Download (ส่งจากดาวเทียมมาหาเรา) เป็นย่าน UHF เนื่องจากข้อจำกัด ย่านUHF กสทช อนุญาตเฉพาะด้านรับเท่านั้น

สถานีอวกาศ ISS

Uplink: 145.990 MHz(CTCSS 67.0Hz) FM
Downlink 437.800 MHz FM +/- KHz for Doppler 

APRS  (145.825 MHz up & down)
SSTV (145.800 MHz down)

https://www.amsat.org/status/ เพจนี้ นักวิทยุสมัครเล่น จะรายงานเข้าไปว่า ดาวเทียมดวงใด ใช้งานได้บ้าง แล้วเราก็ไปหารายละเอียดว่า ดาวเทียม Uplink Downlink อย่างไร 


ต่อไปจะเป็นเรื่อง การควบคุม เครื่องวิทยุ และ การทำให้ Rotor หันสายอากาศ ติดตามดาวเทียม อัตโนมัติ

ติดตั้ง โปรแกรม Ham Radio Control Library (Hamlib)  เนื่องจาก Hamlib จะเป็นตัวกลาง เชื่อมต่อระหว่าง โปรแกรม และ วิทยุ  https://hamlib.github.io/  เลือกที่เป็นเวอร์ชั่นล่าสุด ตอนติดตั้งให้เลือก ติดไว้ที่ C:\hamlib-w64-4.7.1


มีเครื่อง ICOM ID-51 อยู่แล้ว ทำสายเชื่อมต่อ DIY ICOM ID-51E-T data cable  และทดสอบว่าเชื่อมต่อได้  ID-51E-T CI-V Cable Test   

เปิด Notepad  copy ข้อความนี้ลงไป
start C:\hamlib-w64-4.7.1\bin\rigctld.exe -v -r \\.\com6 -m 3084 -s 19200 -t 4532 -C "serial_speed=19200,stop_bits=2,rts_state=ON,dtr_state=OFF,serial_handshake=None"

ข้อความข้างบน เป็นข้อความต่อเนื่องกัน ไม่ได้แยกบรรทัด 
แก้ไข serial port  com6  เป็น com port ของเครื่องท่าน

จากนั้น คลิก File / SaveAs เลือก Save ไว้ที่ Desktop เป็นไฟล์ชื่อ rigid51.cmd

ลองดับเบิลคลิก ไฟล์ rigid51 ถ้าไม่มี error อะไร จะเป็นหน้าต่างดำ แบบนี้ 


กลับไปที่ Gpredict คลิกที่ Edit / Preferences คลิกที่ Interface  ตั้งค่า Radio control  ตามรูปด้านล่าง



เมนูสามเหลี่ยมเล็ก ๆ อยู่มุมบนขวา 
AutoTrack คลิกเลือกไว้ จะอัตโนมัติ หลายๆ อย่าง
คลิกที่ Radio Control



ด้านซ้าย ถ้าคลิก AutoTrack ไว้ ดาวเทียม ที่จะ AOS ดวงต่อไป จะขึ้นอัตโนมัติ  ที่เราต้องเลือก คือ Mode ให้ตรงกับการใช้งาน แล้วคลิกปุ่ม Track
ด้านขวา  Device เลือก ID-51 ที่เราตั้งไว้ใน Preferences แล้วคลิกปุ่ม Engage

เนื่องจาก Step ความถี่ ต่ำสุดของ ID-51 ได้ครั้งละ 5KHz ความถี่ที่เปลี่ยนอ้ตโนมัติ อาจจะขัดใจเราบ้าง ที่ในโปรแกรม เปลี่ยนครั้งละ 1KHz

ถ้าดาวเทียมเคลื่อนที่ เข้ามาผ่านเหนือสถานี ของเราตรงๆ ความถี่จะลดลงไวมาก  แต่ตอนเคลื่อนที่ ออก ความถี่จะลดลงช้าๆ




ขั้นตอนต่อไป เป็นการตั้งค่า Rotor  ตอนนี้ รออุปกรณ์อยู่ครับ ยังทดลองไม่ได้






















ลองใช้ SARCTRAC Earth ใช้ได้ฟรี คนเขียนโปรแกรม เป็นคนเดียวกับ ที่ออกแบบ Mini Satellite-Antenna Rotator Mk1  

แจ้งความประสงค์ ต้องการใช้โปรแกรม Request a copy of the SARCTRAC Earth application ป้อนข้อมูลให้ถูกต้องโดยเฉพาะ อีเมล์ 

download sarctrac_earth.zip จากอีเมล์
Unzip จะได้โฟเดอร์ sarctrac_earth
copy โฟเดอร์ sarctrac_earth ไปไว้ที่ C:\Program Files แล้วคลิก Continue


สร้าง shortcut ไฟล์ sarctrac_earth.exe ไปไว้ที่ desktop   ไม่ต้องสร้าง shortcut แล้ว ให้คลิกขวาที่ไฟล์ sarctrac_earth.exe แล้ว Run as administrator เพื่อเริ่มใช้งาน


ลองใช้แล้วปัญหาที่เจอ
โปรแกรมเปิดช้า แล้วยังปิดโปรแกรมไม่ได้ ต้อง restart computer แต่ถ้า Run as administrator จะปิดได้

Notebook จอ 14 นิ้ว โปรแกรมล้นจอ ลองปรับขนาดใน sarctrac_earth_configuration หัวข้อ scaling = 0.7 ก็ยังล้นอยู่นิดหน่อย ต้องปรับ ให้ taskbar ย่ออัตโนมัติ  ทำให้ตัวหนังสือในโปรแกรมเล็กมาก

ลองใช้กับจอ 24 นิ้ว ก็ยังล้นอยู่ดี






https://github.com/AxelOsika/OGpredict-source-code-New-Version-of-Gpredict
















MINI Rotor หมุนสายอากาศดาวเทียม

อุปกรณ์ช่วยให้นักวิทยุสมัครเล่น ผ่านดาวเทียม โฟกัสไปที่ การ QSO มากขึ้น Rotor จะช่วยหันสายอากาศให้ตรงกับดาวเทียม อัตโนมัติ

ถ้าไม่มี Rotor ช่วย จะต้องจับสายอากาศ หมุนหา ตำแหน่งของดาวเทียมเอง แต่ก็มีข้อดี ตรงที่ หมุน polarization สายอากาศ ให้ได้ยินเสียงชัดสุด


ถ้ามีขาตั้ง Tripod จะช่วยเบาแรงได้มากขึ้น  ภาพจาก OK1TK HAM Radio 


ได้ลองทำ Rotor โดยดูรูปแบบมาจาก Mini Satellite-Antenna Rotator Mk1 อุปกรณ์ทุกชิ้น หาได้ในไทย และราคา ไม่แพง 1300 บาท


อุปกรณ์ตัวแรก ที่ต้องหาให้ได้ DC Gear Motor 12V 0.6 RPM   ถ้า 0.6 RPM หาไม่ได้ 1 RPM ก็น่าจะใช้ได้

DC Driver Bridge Board L298N



3D sensor  LSM303DLHC   XYZบนแผ่นปริ้นไม่ถูก   ให้ดูตามที่เขียนใหม่  Y ชี้ทิศเหนือ  X ชี้ทิศตะวันออก


Arduino ATmega32U4 5V 16MHz  หารุ่นที่เป็น  USB-C จะได้หาสาย USB-C ยาว 2-3 เมตร ง่ายๆ 

เข้าไปอ่านรายละเอียด ตัว Arduino Pro Micro  มีนา 2024 windows 10/11 update ทำให้มีปัญหาเกี่ยวกับ USB เลยเปลี่ยนเป็น Arduino Nano แทน    ถ้าจะใช้Windows กับ Arduino Pro Micro ต้องใช้ external USB to TTL serial adaptor  ต่อเข้ากับ Pro Micro TTL serial port






กล่องพลาสติก กันน้ำ ฝาใส   ผมซื้อมาขนาด 15.8x9x6 cm ประกอบอุปกรณ์แล้วแน่น ไปหน่อย 


เข้าไปดูรูปแบบการประกอบ ว่าชอบ กล่องแบบวางแนวนอน หรือ แนวตั้ง รวมทั้งวงจรไฟฟ้า เชื่อมต่ออุปกรณ์ ได้ที่  Mini Satellite-Antenna Rotator Mk1 


วาง Layout อุปกรณ์ในกล่องให้เหมาะสม จะยากตอนเจาะ 5 รู ติดมอเตอร์ ต้องมีไม่ตรงกันบาง ลองดู spec motor บอกระยะ ของรู    แต่มีวิธีง่ายกว่า ใช้กระดาษ A4 บางๆ เจาะรูที่กระดาษ ให้มีขนาดพอดีกับแกน มอเตอร์ เอากระดาษ ทาบ มอเตอร์   จากนั้นใช้ดินสอ ระบาย บริเวณ 4 รูที่เหลือ เป็นการลอกลาย  แบบนี้ จะเจาะรูได้ใกล้เคียง 


ตำแหน่งเจาะกล่อง ติดมอเตอร์  แกนมอเตอร์ อยู่แนวเดียวกัน 


วางอุปกรณ์ภายในกล่อง





ประกอบเข้ากับ Tripod (ขาตั้งลำโพง)


รายละเอียด การยึดกับ ขาตั้งลำโพง


ทดสอบ บอร์ด Arduino Nano และ โปรแกรม Arduino IDE ว่าทำงานได้ถูกต้องหรือไม่ ให้ทำการ download และติดตั้ง Arduino IDE เวอร์ชั่นล่าสุด ที่ https://www.arduino.cc/en/Main/Software  


หลังจากติดตั้งแล้ว จะมีการ download ส่วนเพิ่มเติม อีกนิดหน่อย คลิก OK


ต่อ บอร์ด Arduino Nano ผ่านสาย USB เข้าคอมพิวเตอร์


เลือก COM Port ให้ถูกต้อง


เลือก บอร์ด Arduino Nano    ถ้าเลือกถูกต้องแล้ว Arduino Nano on COM3 

ถ้าเลือกไม่ถูกต้อง เวลา Verify/Compile  CODE จะมี error  เรามาทดลองขั้นตอนนี้กัน


Select File | Examples | 01.Basics | Blink. พอเลือกแล้ว โปรแกรมจะขึ้น หน้าใหม่


Select Sketch | Verify/Compile (Ctrl+R). จะเห็นข้อความ "Compiling sketch..." ตามด้วย "Done compiling"




ลอง Upload กัน  Select Sketch | Upload (Ctrl+U). จะเห็นข้อความ  "Uploading...". The Arduino Nano LEDs will flash. ตามด้วย "Done uploading".  ถ้าไม่มีอะไรผิดผลาด


มี error เชื่อมต่อ บอร์ด Arduino Nano ผ่าน COM3 ไม่ได้


ตอนแรก มี COM 3 อย่างเดียว ตอนนี้มี COM 4 มาให้เลือก


พอเลือกได้ถูกต้อง กลับไปทำขั้นตอน Upload ใหม่  จะเห็นข้อความ  "Uploading...". The Arduino Nano LEDs will flash. ตามด้วย "Done uploading". 

ตอนนี้ พร้อมที่จะนำไฟล์จริง มา Upload ไปขอไฟล์ ได้ที่ 

Latest Software


ใส่ข้อมูลให้ถูกต้อง โดยเฉพาะ อีเมล์ พอกดปุ่ม Send ไฟล์จะถูกส่ง ไปที่ อีเมล์ของเราทันที ทำการ download ไว้ที่ไหนก็ได้ ง่ายสุดก็ desktop  ไฟล์ที่ส่งมาจะเป็นชื่อแบบนี้ Wf6bn7sd6fa.zip ให้ เปลี่ยนชื่อให้เข้าใจง่ายๆ เป็น Rotator7.zip  จากนั้น Unzip


ไปเมนู File | Preference เลือก Rotator7 บนdesktop ที่เรา unzip มาแล้ว


เลือกแล้ว ก็จะขึ้นหน้าใหม่มา


ไฟล์ Rotator7.ino ค่าที่ตั้งมาจะให้ใช้กับ DC Motor , LSM303DLHC 3D Sensor และ การเชื่อมต่อเป็น USB อยู่แล้ว ไม่ต้องแก้ไขอะไร ให้ทำขั้นตอน Verify/Compile และ Upload ได้เลย


ทดสอบ sensor