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希望三号 XW3 HO-113图片接收方法(一) [复制链接]

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只看楼主 倒序阅读 0楼 发表于: 2022-01-23
希望三号业余卫星的图片下传功能已经开发,我们可以通过这个玩法学习到业余卫星遥测的一些技术技巧:

基本概念:
1)希望三号有一个图片下载区,图片下载区最多存10张图片,可以称为01~10号图片。
2)图片的分辨率是256*256或者512*512,颜色是256级灰度,就是说,1个像素用1个字节表示,如果256*256的图片,就是65536字节,也就我们常说的64KB。
3)当卫星收到下传图片的指令,会把图片数据按一帧一帧地发出来,每一帧数据是256字节(可以理解为1行),对于256*256的图片,有256帧数据(256行),把收的数据按顺序保存在一个二进制文件里面,这个就是所谓的RAW图像文件,RAW文件也称之为“裸文件”,意思是最原始的数据,用photoshop之类可以打开RAW的图像编辑软件,指定打开时候的分辨率,就可以看到图片的结果。
4)在接收的时候,不可避免会漏掉一些帧,例如信号衰落、本地对讲机干扰等等,丢掉一些帧问题不大,把能收下来的都写到文件里面,照样可以用看图软件看到图片,只不过是不是“最完美的”而已,目前我自己试过最好的一次是,256帧里面收到了230帧,等于一张图片有接近90%的内容得到了显示。
5)希望三号的遥测频率是435.725MHz。

使用方法:

第一步,4800bps GMSK数据接收
1)希望三号的图片数据是采用4800bps GMSK格式下传,并不是所有电台的中频带宽都能够支持,最简单的方法是使用SDR,例如RTL-SDR、SDRPLAY、AIRSPY之类的接收。
2)SDR控制软件采用SDR Console,Software Defined Radio (sdr-radio.com),这个软件自己带了卫星跟踪功能,能够做出多频率修正。
3)从SDR收到的数据,通过软件TNC进行解码,软件TNC用High Speed SoundModem,UZ7HO Personal page - Packet-Radio - English version
4)SDR Console软件和软件TNC SoundModem之间,需要通过一个虚拟声卡来传递音频信号,可以用VB-Audio,VB-Audio Virtual Apps

5)安装好上面的软件后,SoundModem选择FSK G3RUH 4800bd即可

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只看该作者 1楼 发表于: 2022-01-23
数据接收
SDR Console关键配置:

SDR采集带宽:500kHz(带宽越小,接收机的动态范围越大)
接收频率:435.725MHz(希望三号遥测数据下行频率)
接收输出:CABLE Input(VB-Audio Virtual Cable)
Mode:W-FM
Filter:12kHz
RF Gain:6dB
IF Gain:-35dB
AGC:Off

High-speed SoundModem关键配置:
模式:FSK G3RUN 4800bd
Input device:CABLE Output(VB-Audio Virtual Cable)

AGEPE Server Port:8000,勾选Enabled

High-speed SoundModem解调出来的数据,通过网络调试助手 接收,这样我们就可以获得遥测数据的原始数据,网络调试助收到的一帧数据如下:


[2022-01-1911:18:58.856]# RECV HEX>

C0 00 86 A2 40 40 40 40 60 86 82 A6 72 40 40 61 03F0 4D 3C 4B 3B 4D 3F 51 42 56 465B 47 5E 4D 61 4E 65 4F 66 50 66 4E 62 4D 62 51 6D 58 70 58 70 58 72 5B 74 5C75 5A 73 59 72 59 71 58 6F 57 6E 54 6C 53 6A 52 68 51 69 52 68 52 69 51 68 5066 4F 65 4F 64 4E 62 4C 63 4F 64 50 64 4E 64 4E 65 52 66 50 68 51 64 4B 60 495B 45 57 44 57 45 5A 46 5B 49 61 4C 65 4C 5F 4C 62 4C 62 4E 63 4F 6B 57 71 5973 55 6A 51 67 4F 61 4B 60 4B 60 4C 65 51 69 50 66 50 66 50 6A 54 70 5B 75 5C78 5F 7A 5E 79 5E 7B 61 7D 62 7F 64 7F 63 7F 64 7E 62 7D 62 7C 60 7A 60 7A 5F76 5C 73 5C 72 58 6F 56 6B 55 6B 56 6E 58 70 5A 71 5B 75 5C 76 5D 77 5E 78 5E79 60 77 5E 76 5C 74 5B 73 5B 71 59 71 5A 71 5A 73 5B 73 5B 72 59 71 59 6F 576C 57 6C 56 6C 56 6C 56 6C 57 6E 57 6B 56 6B 55 6B 56 6B 55 6A 55 6A 55 6B 566D 58 6E 59 70 5B 72 5C 74 5D 75 5C C0

黄底红字的部分是SOUNDMODEM自己添加上的KISS头和尾,去掉之后,就是256*256图片的一行像素数据,一个像素就是一个字节,一个字节是0-255,就是说256级灰度。一行行的数据(每行256字节),用UltraEdit之类的二进制文件编辑工具,粘贴复制到一个文件里面,然后保存为文件,称为了所谓的RAW格式图片文件。然后,用photoshop,按照打开RAW的方式打开,就可以看到我们收下来的图片了。

以上仅仅是为了体验整个图片获取的技术原理。BG6LQV专门编写了一个解码软件,包含了图片显示,可以省却了自己生成原始图片的处理过程,在后面的帖子有附件。
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只看该作者 2楼 发表于: 2022-01-23
待续...............
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只看该作者 3楼 发表于: 2022-01-23
待续...............
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离线bi1nbp
只看该作者 4楼 发表于: 2022-01-23
有解出来的吗?
离线BG9AGZ
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只看该作者 5楼 发表于: 2022-01-27
把二进制数据调制在音频范围,再由音频解调为二进制数据,c或者python好像有源码的!
离线BH1KJD
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只看该作者 6楼 发表于: 2022-01-28
坐小板凳,继续学习!
呼号:B9/BH1KJD
主页:http://blog.sina.com.cn/bh1kjd
  https://www.lofter.com/blog/bh1kjd
离线bg6lqv
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只看该作者 7楼 发表于: 2022-01-29
上传 希望3 卫星信标解码软件
感谢站长技术指导!!

XW3信标解码.rar (921 K) 下载次数:43

[ 此帖被bg6lqv在2022-01-29 17:10重新编辑 ]
呼号:BG6LQV
设备:Yeasu FT-817 FT857D  FT920 AOR5000  Hackrf ONE  Airspy mini  RTL2832
天线:  HF+6m:Moxon   YP3    3波段蛛网
       70cm:4x13 ele DK7ZB's YAGI  10圈 Helical Antenna
       1.8米 网状抛物面天线 +1.2GHz 1.7GHz 螺旋馈源 + 2.3GHz 3.4GHz 5.7GHz OK1DFC 馈源 10GHz LNB
QTH:河南省南阳市
离线bh2uod
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只看该作者 8楼 发表于: 2022-02-08
学习模仿
常用设备::小米对讲机1\2 邪骨G90S \ft818ND\
天馈系统:天线架设比较随意
常用频率:

QTH:辽宁朝阳
电子邮件:呼号 爱她 gamil.com
离线BH1KJD
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只看该作者 9楼 发表于: 2022-02-08
回 bg6lqv 的帖子
bg6lqv:上传 希望3 卫星信标解码软件
感谢站长技术指导!!
[图片]
....... (2022-01-29 17:08) 

正愁找不到软件呢,感谢分享!
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离线bg6lyo
只看该作者 10楼 发表于: 2022-03-01
通过网络调试助手接收到的遥测数据的原始文件在删除黄色部分以后保存为文本文件吗?试了一下保存为文本文件之后在Linux下通过gimp是没有办法打开的,改后缀为cr2(raw文件后缀)之后gimp打开还是以失败告终。
离线BA7NQ
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只看该作者 11楼 发表于: 2022-03-05
回 bg6lyo 的帖子
bg6lyo:通过网络调试助手接收到的遥测数据的原始文件在删除黄色部分以后保存为文本文件吗?试了一下保存为文本文件之后在Linux下通过gimp是没有办法打开的,改后缀为cr2(raw文件后缀)之后gimp打开还 .. (2022-03-01 18:12) 

需要保存为二进制文件。我的方法是:找一个十六进制编辑工具软件,新建一个文件,然后从网络调试助手那里复制十六进制的数据,然后保存即可。

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离线bg6lyo
只看该作者 12楼 发表于: 2022-03-06
回 bg6lyo 的帖子
bg6lyo:通过网络调试助手接收到的遥测数据的原始文件在删除黄色部分以后保存为文本文件吗?试了一下保存为文本文件之后在Linux下通过gimp是没有办法打开的,改后缀为cr2(raw文件后缀)之后gimp打开还 .. (2022-03-01 18:12) 

好的,我已经根据BH7AHS上传的录音手动解出来了一个图片了
[ 此帖被bg6lyo在2022-03-06 17:32重新编辑 ]
离线bh4erh
只看该作者 13楼 发表于: 2022-03-06
图像帧第 7 字节的低 3 位和第 8 字节是 1~999 的帧计数,可以通过这个帧计数判断是否丢帧,在丢帧的情况下,通过对 photo data 数据域的位置填充 0 的方式进行处理,这样保存下来的图片会不会好一些,好像常见的遥感图像都是补 0 或者补 255 的方式来表示 no data 的值。