Yer segmenti

Diğer adları: Yer istasyonu, Görev işletimi, SatNOGS, Yer ağı

Bir uyduyla konuşan istasyonlar, ağlar, yazılımlar ve insanlar. Küçük görevler kendi istasyonlarını SatNOGS gibi açık ağlarla birleştirir; orta enlemdeki bir istasyon 525 km Güneş eşzamanlı bir yörüngeyi günde yaklaşık üç kez 10°’nin üstünde görür.

Belge
SQ-OP-002
Güncelleme
Okuma süresi
5 dk
Bu sekmede

Tanım

Yer segmenti, bir uyduyu işleten Dünya üzerindeki her şeydir: antenler ve telsizler, onları birbirine bağlayan ağ, geçişleri planlayan, çerçeveleri çözen ve telemetriyi arşivleyen yazılım ve işletmenler. Küçük bir görev için çoğu zaman ekibin hafife aldığı kısımdır; oysa görevin her baytı oradan geçer.

İstasyonlar ve ağlar

UHF kullanan bir PocketQube için tipik bir amatör bant istasyonu, azimut–yükselme döndürücüsü üzerinde çapraz bir Yagi anteni, direkte düşük gürültülü bir yükselteç (LNA), yazılım tanımlı bir telsiz ve anteni güncel yörünge öğelerine göre yönlendirip alıcıyı ’e göre ayarlayan bir bilgisayarı birleştirir. Dört sarmallı helisler ya da ’lar gibi her yönlü antenler döndürücü gerektirmez, ama yaklaşık 11 dB kazançtan vazgeçer.

Hiçbir istasyon alçak yörüngedeki bir uyduyu uzun süre görmez; bu yüzden amatör bantlardaki görevler ağlara dayanır. Libre Space Foundation’ın Uydu Ağlı Açık Yer İstasyonu projesi , yüzlerce gönüllü istasyonu açık bir zamanlayıcı ve veri tabanı üzerinden birbirine bağlar[1]. Her gözlem için alınan spektrumun bir şelale görüntüsünü, bir ses kaydını, demodüle edilmiş çerçeveleri ve bir çözücü varsa çözülmüş telemetriyi arşivler[2]. gr-satellites[3] gibi açık demodülatörler ve Kaitai Struct ile yazılmış bildirime dayalı çözücüler[4], herkesin bu kayıtları veriye dönüştürmesine olanak tanır.

Grizu-263A yer segmenti

Grizu-263A, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi’ndeki ZBEÜ istasyonundan, yani SatNOGS 1184 numaralı istasyondan (Maidenhead konum kodu KN51vk, 41,452° K, 31,762° D, 120 m, 10° yükselme maskesi) işletildi; istasyon Aralık 2019’da CHOMPTT CubeSat’inden KISS çerçeveli telemetri alınarak devreye alınmıştı[5]. Lisanslı radyo amatörleri, ulusal amatör uydu derneği TAMSAT’ın desteğiyle öğrenci işletmenlere nezaret etti. Telemetri biçimleri şifrelenmeden yayımlandı ve SatNOGS veri tabanındaki Kaitai çözücüsü 31 telemetri alanını kendiliğinden çözdü[6]; böylece dünyanın dört bir yanındaki istasyonlar 21 ay boyunca veri sağladı.

İstasyon duyarlılığı

Bir alıcı istasyonun başarım ölçütü , yani anten kazancının sistem gürültü sıcaklığına oranıdır. Friis kaskadına göre[7] antendeki bir LNA, kablo kaybının gürültüsünü tam ağırlıkla eklemesini önler:

Amatör alıcı zincirleri: sistem gürültü sıcaklığı, G/T ve 30°’de Grizu-263A 4800 Bd payı
Alıcı zinciriKazanç (dBi)Sistem sıcaklığı (K)G/T (dB/K)30°’de pay (dB)Kullanılabilir en düşük yükselme
Çapraz Yagi, direkte LNA, 20 m düşük kayıplı kablo13200−10,0+7,1(pozitif pay)5°
Çapraz Yagi, aynı kablodan sonra iç mekânda LNA13366−12,6+4,5(pozitif pay)13°
Çapraz Yagi, LNA yok131.607−19,1−2,0(bağlantı kapanmıyor)42°
Her yönlü (QFH ya da turnstile), antende LNA2370−23,7−6,6(bağlantı kapanmıyor)Hiçbir zaman
Her yönlü, LNA yok21.463−29,7−12,5(bağlantı kapanmıyor)Hiçbir zaman

Varsayılan anten sıcaklıkları 150 K (gökyüzüne bakan Yagi) ve 300 K (sıcak zemini de gören her yönlü anten), 20 dB kazançlı ve 0,5–0,8 dB gürültü faktörlü LNA’lar ve düşük maliyetli bir SDR için 6 dB gürültü faktörü ile Friis kaskadı.

UHF’de gökyüzü HF’ye göre sessizdir ama tamamen sessiz değildir: galaktik ve insan kaynaklı gürültü, özellikle kentlerde anten sıcaklığını yükseltir[8]. G/T makalesi kaskadı terim terim inceler.

Bir istasyon uyduyu ne sıklıkla görür?

Dairesel Güneş eşzamanlı bir yörüngede geçişlerin sayısı ve uzunluğu çoğunlukla istasyonun enlemine bağlıdır:

Tek bir yer istasyonunun 525 km Güneş eşzamanlı yörüngeyle günlük teması, 10° yükselme maskesi
İstasyon enlemi (°)Günlük geçişGünlük temas (dk)Ortalama geçiş (dk)En uzun boşluk (sa)
02,4156,111,8
202,9175,811,9
41,453,5216,013,0
605,5325,911,3
78,211,0716,59,5

Dünya dönüşü, iki cisim hareketi ve küresel Dünya ile on günlük yayılım. 41,45°, Grizu-263A’yı izleyen ZBEÜ istasyonunun; 78,2° ise Svalbard’ın enlemidir.

Orta enlem istasyonları sabah birkaç, akşam birkaç geçiş alır; aralarında yarım günlük boşluklar vardır. Kutup istasyonları neredeyse her yörüngeyi görür; ticari ağların bu istasyonları kutuplara yakın kurmasının nedeni budur. 525 km’lik bir yörüngenin en uzun geçişi ufkun üstünde yaklaşık 12 dakika, 10°’lik bir maskenin üstünde 7,7 dakika sürer.

  • En yüksek yükselme 90°
  • En yüksek yükselme 45°
  • En yüksek yükselme 20°
  • En yüksek yükselme 10°
525 km’de geçiş yükselme profilleri
Verileri tablo olarak göster
En yakın yaklaşmadan itibaren zaman (dk)En yüksek yükselme 90°En yüksek yükselme 45°En yüksek yükselme 20°En yüksek yükselme 10°
−6————
−49,08,25,11,7
−227,123,314,07,2
090,045,020,010,0
227,123,314,07,2
49,08,25,11,7
6————
Farklı en yüksek yükselmeli geçişlerde bir yer istasyonundan görülen yükselme açısı, 525 km dairesel yörünge, Dünya’nın dönüşü ihmal edilmiştir.

Doppler ve yönlendirme

437 MHz’de taşıyıcı bir geçiş sırasında yaklaşık ±10 kHz kayar; en hızlı değişim en yakın yaklaşmadadır. Yönlü antenler de en hızlı o anda dönmek zorundadır; bu da yavaş döndürücülerle tepeden geçişleri izlemeyi sınırlar. Doppler makalesi ikisini de niceler.

Yörünge belirleme

Yer istasyonları, ABD kataloğundan dağıtılan iki satırlık öğelere () göre yönlendirme ve ayar yapar. PocketQube’ler gibi hafif ve alçak uydularda TLE doğruluğu güncellemeler arasında bozulur, çünkü sürüklenme öğelerin tazelenmesinden hızlı değişir[9]; bu, şelale görüntülerinde büyüyen bir olarak görülür. Gözlenen geçişlerin Doppler eğrilerini uydurmak yörüngeyi iyileştirir ve toplu bırakmalardan sonra tanımlamayı çözer[5].

Açık veriyi kullanmak

Aylarca açıkça çözülebilen telemetri yayan bir uydu zengin bir kamusal kayıt bırakır. PocketQube derlemesi bunun olanak verdiği çözümlemeleri listeler[5]:

  • Yörünge ve kimlik. Tek tek geçişlerin Doppler uydurması yörüngeyi iyileştirir ve sinyalleri katalog cisimleriyle eşleştirir.
  • Dönü hızı. Ses kayıtlarındaki sinyal sönümlenmelerinin periyodu, dönü hızı için telsize dayalı bir gösterge verir; bu, jiroskop telemetrisiyle ve öngörülen pasif manyetik sönümle karşılaştırılabilir.
  • Kaba yönelim. Panel akımları kaba Güneş algılayıcıları gibi davranır; sapması kalibre edilmiş bir manyetometreyle[10] iki vektörlü yöntemler bir yönelim kestirimi verir.
  • Bozulma. Panel akımlarının, hat gerilimlerinin ve sıcaklıkların uzun dönemli eğilimleri güç sisteminin yaşlanmasını ve ısıl ortamı niceler.
  • Alçalma. TLE geçmişi, uzay havası indeksleriyle birlikte, ömür öngörüsü ile sonuç arasındaki döngüyü kapatır; Grizu-263A maddesi bunu gösterir.

İnsanlar ve yordamlar

Bir amatör bant görevinin işletimi lisanslı işletmenler, yayımlanmış bir frekans ve çerçeve biçimi, güvenilir bir verici kapatma komutu ve sınavlara ve tatillere dayanan bir çizelge gerektirir. Geçiş planlaması, anomali yordamları ve her komutun kaydı, ilk sessiz geçişten sonra değil, fırlatmadan önce yazılı bir plana aittir.

Kaynaklar

  1. [1]White, D. J., Giannelos, I., Zissimatos, A., Kosmas, E., Papadeas, D., Papadeas, P., Papamathaiou, M., Roussos, N., Tsiligiannis, V., & Charitopoulos, I. (2015). SatNOGS: Satellite Networked Open Ground Station. Valparaiso University, Engineering Faculty Publications 40.scholar.valpo.edu
  2. [2]Libre Space Foundation. (2026). SatNOGS DB — satellite and transmitter database.db.satnogs.org(erişim: 20 Ekim 2026)
  3. [3]Estévez, D. (t.y.). gr-satellites: a GNU Radio out-of-tree module with decoders for amateur satellites.github.com(erişim: 20 Ekim 2026)
  4. [4]Kaitai Project. (t.y.). Kaitai Struct: a declarative language for describing binary data structures.kaitai.io(erişim: 20 Ekim 2026)
  5. [5]nadir lab. (2026). PocketQube-class picosatellites: architecture, flight heritage, and a multi-method post-flight analysis of Grizu-263A [Ön baskı]. nadir lab. Research Monographs (SQ-R-001).nadir lab.’da oku
  6. [6]Libre Space Foundation. (2026). SatNOGS DB: Grizu-263A (NORAD 51025).db.satnogs.org(erişim: 20 Ekim 2026)
  7. [7]Friis, H. T. (1944). Noise figures of radio receivers. Proceedings of the IRE, 32(7), 419–422.doi:10.1109/JRPROC.1944.232049
  8. [8]ITU-R. (2026). Recommendation ITU-R P.372-18: Radio noise. International Telecommunication Union.itu.int(erişim: 20 Ekim 2026)
  9. [9]Kahr, E., Montenbruck, O., & O’Keefe, K. (2013). Estimation and analysis of two-line elements for small satellites. Journal of Spacecraft and Rockets, 50, 433–439.doi:10.2514/1.A32352
  10. [10]Alonso, R., & Shuster, M. D. (2002). Complete linear attitude-independent magnetometer calibration. The Journal of the Astronautical Sciences, 50, 477–490.doi:10.1007/BF03546249

Bu SatWiki maddesine atıf

@misc{nadirlab2026ground,
  author       = {{nadir lab.}},
  title        = {{Yer segmenti}},
  year         = {2026},
  month        = oct,
  howpublished = {nadir lab. SatWiki SQ-OP-002 (Rev. 1)},
  url          = {https://nadirlab.space/tr/wiki/ground-segment/}
}