AMSAT-OSCAR 40 (Phase-3D) 2001/8
bearbeitet von Frank Sperber, DL6DBN/AA9KJ
AMSAT-DL Journal

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AO-40  Information 30 December by W4SM


AO-40 is experiencing some intermittent RADAR-type pulse signal interference on both L-band and U-band.  Whether this is related to our negative ALAT, events after September 11th, or other is not clear.  Indeed 
the source of the interference, whether terrestrial or space, is unclear.  Virtually all earth footprints seem to be affected at various times, suggesting either multiple terrestrial sites or a space site for the source.  Although this interference is not noticeable on the passbands, except perhaps for the SSTV images, it often makes commanding difficult.  V-band does not seem to be affected by this.  Accordingly, the command team may occasionally have to switch on the V-band receiver for commanding during passband usage.  This has the effect of switching off the U-band receiver.  Therefore, U- band uplinks may occasionally go dead due to needing the V-band receiver for commanding.   These inconveniences should be of short duration.  If you suddenly lose your U-band uplink, check the telemetry which will show the U-Rx off and the V-Rx on.  L-band uplinks will not be affected.

----W4SM for the AO-40 command team.
 

 
AO-40 leidet unter einigen zeitweiligen Störungen von RADAR-Signalen im L- Band und im U-Band. Ob das mit unserem negativen ALAT oder mit den Ereignissen des 11. September zusammenhängt oder ob es andere Gründe hat, ist nicht klar. Tatsächlich ist die Herkunft der Störungen, ob erdgebunden oder aus dem Weltraum, unklar. Praktisch scheinen alle Ausleuchtungsflächen (footprints) zu unterschiedlichen Zeiten betroffen zu sein, vermutlich entweder  durch mehrfache terrestrische Standorte oder eine Quelle im Weltraum. Obwohl die Störungen im Passband nicht bemerkt werden, außer vielleicht bei SSTV-Signalen, wird das Kommandieren des Satelliten erschwert. Das V-Band scheint nicht betroffen zu sein. Dementsprechend werden die Kommandostationen gelegentlich den V-Band- Empfänger für Kommandozwecke während des Passband-Betriebs einschalten. Dabei muss der Empfänger für das U-Band abgeschaltet werden. Demzufolge wird der Uplink im U-Band gelegentlich tot sein, weil der Empfänger des V-Bands zum Kommandieren benötigt wird. Diese Unbequemlichkeiten sollten aber nur von kurzer Dauer sein. Wenn Sie plötzlich den Uplink im U-Band verlieren, checken Sie die Telemetrie, die dann "U-RX off" und "V-Rx on" anzeigen wird. Der Uplink auf den L-Bändern wird davon nicht betroffen. 

----W4SM für das AO-40 Kommando-Team
 

übersetzt von DJ1KM

AMSAT-BB, 30.12..2001

Post-launch info 1055 UTC 22 December re Mystery Effect,
Stacey E. Mills W4SM


It's nice to see folks thinking about this again. AO-40 is currently spin stabilized; it's a gyroscope. When you spin a gyroscope and gently apply upward force on one end of the axis, the axis moves 90 degs to your efforts, either left or right depending on the direction of spin. The spin of AO-40 is such that to move the spin (Z) axis "left", decreasing ALON as we observe, there must be a force trying to rotate the + end of the Z-axis upward (northward). If this force originates off- center to the Z-axis, it must be "despun". That is, as AO-40 rotates, the sum of the force must not equal zero. Any mechanical effect due to something hanging off the satellite is not despun, and the sum of the effect goes to zero during each rotation. Forces can be despun electrically, and this is what is done to magnetorque. Despinning for magnetorquing depends on the sun as a fixed reference. Theories about currents from the solar panels causing the mystery effect are intriguing because they are, in effect, despun by the sun. However, the wiring is such that we believe insufficient magnetic force can be generated by these currents to cause the effect. More importantly, we currently have perigee eclipses which would completely eliminate this effect, and yet the observed mystery effect is completely unchanged. 

Any net force/field moving through the center of the Z-axis is by definition despun. The momentum wheels contain permanent magnets and the fields of these magnets are not completely closed. We believe that the magnets in all three orthogonal wheels are oriented in the same way. This creates a net magnetic field along the Z-axis. Imagine that the south pole of this magnetic field emerges from the +Z axis. The earth's magnetic field will interact with this field, trying to pull it upward to align with the earth's north pole. By gyroscopic effect, this will move the Z-axis "leftward" decreasing ALON. ... precisely what we see.

The mystery effect appears to have changed (decreased) somewhat as we have increased perigee, and the amount of change is consistent with an interaction with the earth's magnetic field. Althought drag was initially considered when the perigee was rather low, our current 1000+ km perigee completely excludes that possibility. If the solar panels were opened we would be able to tell by changes in the solar panel current patterns, changes in magnetorquing efficiency, changes in center of gravity as seen in the photos, changes in temperatures of the panels and objects shaded by them, etc. There is no evidence for any of these things so it is clear that the panels remain closed. (Even if one were open, any effect from this would not be "despun" as discussed above.)

If the mystery effect is due to AO-40 having a net Z-axis magnetic field, then aligning that field with the earth's magnetic field, should cause the magnetic force and resultant mystery effect to disappear. This is one approach we are considering for counteracting the ME during perigee under 3-axis control.



Es ist schön zu sehen das einigen Leute sich wieder mit dem Thema beschäftigen. AO-40 ist zu Zeit spinstabilisiert; er ist ein Kreisel. Wenn man einen Kreisel in Rotation versetzt und leicht eine Kraft auf ein Ende der Achse ausübt, bewegt sich die Achse 90° zum Kraftvektor, entweder nach links oder rechts abhängig von der Drehrichtung des Kreisels. Die Rotation von AO-40 ist so, dass ein Reduzierung von ALON zu einerLinksbewegung der Z – Achse führt, wie wir aus Beobachtungen wissen. Da muss also eine Kraft sein, die versucht, das + Ende der Z – Achse nach oben (nordwärts) zu drehen. Falls diese Kraft ihren Ursprung außerhalb der Z- Achse hat, muss diese ausgeglichen werden. Die Summe aller Kräfte dürfen nicht gleich null sein, wenn AO-40 rotiert. Jeder mechanische Effekt, durch heraushängende Teile aus dem Satelliten ist nicht ausgeglichen, und die Summe der Effekte geht bei jeder Umdrehung zu null. Kräfte können elektrisch ausgeglichen werden, dies wird mit dem Magnetorquing erreicht. Der Ausgleich mittels Magnetorquing nutzt die Sonne als fixe Referenz. Theorien über den Strom aus den Solarpanels als Grund für den Mystery Effekt sind irreführend, weil sie im Effekt durch die unterschiedliche Sonnenbestrahlung aufgehoben werden. Wie auch immer, die Verdrahtung ist in solcher Weise dass wir glauben, dass nur eine viel zu geringe magnetische Kraft entsteht, um diesen Effekt zu erzeugen. Viel wichtiger ist, wir befinden uns zur Zeit in der Ekliptik während des Perigäums. Dies müsste den Effekt komplett aufheben, aber der jetzt beobachte ME ist unverändert. 

Jeder Strom oder jedes Feld durch das Zentrum der Z- Achse ist per Definition ausgeglichen. Die Drallräder enthalten Permanentmagneten, und das Feld dieser Magneten ist nicht komplett geschlossen. Wir glauben, dass die Magnete der orthogonal angeordneten Drallräder alle in einer Richtung stehen. Dies erzeugt ein Magnetfeld entlang der Z-Achse. Angenommen der Südpol dieses Feldes bildet sich an der + Z-Achse, beeinflusst das Erdmagnetfeld dieses Feld in folgender Weise. Es versucht es nach oben abzulenken und es dem Erdnordpol anzugleichen. Durch den Kreiseleffekt bewegt sich die Z-Achse nach " links“, ALON wird kleiner und genau das sehen wir.

Der ME scheint sich geändert zu haben (verringert) seit wir das Perigäum angehoben haben, und der Betrag der Änderung steht in einem Zusammenhang mit dem Erdmagnetfeld. Zunächst vermuteten wir den Drag in dem tiefem Perigäum, aber bei den jetzigem 1000+ km Perigäum ist dieses komplett aus zuschließen. Falls die Solarpanel geöffnet wären, würde eine Aussage zu machen sein durch Auswertung der Stromflussmuster der Panels, durch Änderungen in der Magnetorque Effizienz, durch Änderung des Zentrums der Gravität, wie auf den Photos zu sehen, durch Änderung der Temperaturen der Panels und Objekte, die durch die Panels abgeschattet werden, etc. Aber da es keinen Hinweis für irgendetwas davon gibt, ist klar, dass die Panels geschlossen sind.(Selbst falls eins offen wäre, würde dies nicht den Einfluss bringen, wie oben diskutiert.)

Falls der ME auf ein gerichtetes Magnetfeld in der Z-Achse zurückzuführen wäre, müsste ein Ausrichten mit dem Erdmagnetfeld den ME verschwinden lassen. Dies ist eines unserer Vorhaben, mittels 3-Achsen Kontrolle im Perigäum dem Mystery Effect entgegen zu wirken

Übersetzt von DD5ER 

AMSAT-BB, 15.12. 2001

AO-40 update, W4SM - 2001-12-20


Attitude determination on 2001-12-16 showed that ALON/ALAT = 356/-10.5. This was slightly more negative than originally expected, but such is the science of magnetorquing. Following this attitude determination, we had initially planned to drop ALAT to approximately -30 degs to assure that the solar sensors would continue to function (without them we cannot magnetorque) as we moved "under" the sun. This would allow us to retain full functionality of sensors and torquing. However, there are two bothersome features about this large negative ALAT. First, the YACE camera will not see the earth during the orbit, and precise attitude determination will be very difficult and time consuming. Second, with the high negative ALAT, communications will be extremely difficult, both for users and for telemetry gathering. This is particularly disappointing given that the lighting is currently optimal for earth photography with SCOPE and YACE cameras, and the CEDEX system is currently supplying good data which we would like to continue to gather through RUDAK. 

Therefore, we have decided NOT to lower ALAT any further, but to use the mystery effect to our advantage and simply coast through the "dead zone" for the next few weeks. We can do this safely because our -10.5 deg ALAT means the solar angle will never be worse than -52 degs, assuring adequate power, and the sun will be on the omni side of the satellite, so we do not have to worry about damaging the cameras. We know the "mystery effect" at our current RPM will decrease ALON by 14 degs/week. Therefore, even though we will lose solar lock shortly when the solar angle exceeds -45 degs, we will know quite well where we are. We just won't be able to magnetorque or use the sun sensors again until we drift out of the dead zone.

ALON/ALAT will look like this for the next few weeks of drifting:

AO-40 ATTITUDE - PRECESSION BEHAVIOR
Mystery Effect = -14.0 degs ALON/week

DATE ALON ALAT SA ILL%
--------------------------------------------------
2001 Dec 23 [Sun] 341.0 -10.6 - 42.8 73.3
2001 Dec 30 [Sun] 325.9 -10.8 - 51.8 61.9
2002 Jan 06 [Sun] 310.7 -10.9 - 50.4 63.8
2002 Jan 13 [Sun] 295.6 -11.0 - 39.5 77.2
2002 Jan 20 [Sun] 280.4 -11.0 - 23.6 91.6

When we regain solar sensor lock in the latter half of January, we will begin station keeping to keep from drifting backward further in ALON, and will raise the ALAT back to 0 shortly thereafter. We will then chase the sun slowly back from ALON/ALAT = 300/0 towards ALON/ALAT = 0/0, getting there in April as previously described.

.... the good news, of course, is that with ALAT in this range, we should be able to keep the transponders active for part of the orbit after perigee, right through this time period. Some checking with your favorite tracking program will show reasonably good squints from MA = 10-40 when ALON=300. Coupled with the low range this should give acceptable to very good downlinks. The negative ALAT, of course, favors the southern hemisphere. During this time, the beacon / transponder / RUDAK schedule will be altered as the ALON changes. We will keep you posted here and in the message blocks. The schedule will be modified slightly in the next day or so, to begin this process.

----W4SM for the AO-40 Command Team 



Die Bestimmung der Fluglage am 16.12.2001 hat gezeigt, dass ALON/ALAT = 365/- 10,5 sind. Das war etwas negativer als erwartet, aber das ist eben die Wissenschaft der Magnetsteuerung. Als Folge dieser Fluglage-Bestimmung hatten wir ursprünglich geplant, ALAT bis auf ca. -30 Grad abzusenken, um sicherzustellen, dass die Sonnensensoren weiterhin funktionieren (ohne sie können wir keine Magnetsteuerung durchführen), da wir uns "unter" der Sonne bewegen. Das gestattet uns, die volle Funktionalität der Sensor und der Magnetsteuerung zu erhalten. Aber es gibt zwei lästige Eigenschaften bei diesem hohen negativen ALAT-Winkel. Erstens wird die YACE-Kamera während des Umlaufs nicht die Erde sehen und damit wird die Lagebestimmung schwierig und zeitraubend. Zweitens wird mit dem hohen negativen ALAT-Wert die Kommunikation mit dem Satelliten extrem schwierig, sowohl für die Nutzer als auch für den Telemetrie-Empfang. Das ist besonders enttäuschend, weil die Beleuchtung der Erde jetzt optimal ist, um mit den SCOPE- und YACE- Kameras Aufnahmen zu machen. Außerdem liefert das CEDEX-System jetzt auch gute Daten, die wir gerne mit RUDAK einsammeln würden. 

Deshalb haben wir beschlossen, den ALAT-Wert nicht weiter abzusenken, sondern den "Mystery"-Effekt zu unserem Vorteil auszunutzen und uns einfach in den nächsten wenigen Wochen durch die tote Zone treiben zu lassen. Wir können das mit Sicherheit machen, weil der -10,5 ALAT-Wert bedeutet, dass der Sonnenwinkel niemals schlechter als -52 Grad wird und damit ausreichende Leistung sichergestellt wird. Außerdem steht die Sonne an der Omni-Seite des Satelliten, und wir brauchen nicht zu befürchten, dass die Kameras beschädigt werden. Wir wissen, dass der "Mystery"-Effekt bei unserer gegenwärtigen Umdrehungsrate den ALON-Wert um 14 Grad pro Woche herabsetzen wird. Daher wissen wir recht genau, wo wir sind, auch wenn wir kurzzeitig die Verbindung zur Sonne verlieren, wenn der Sonnenwinkel unter -45 Grad absackt. Wir können nur nicht mit der Magnetsteuerung arbeiten oder die Sonnensensoren nutzen, bevor wir wieder aus der toten Zone herausdriften.

ALON/ALAT wird während der nächsten Wochen wie folgt aussehen:

Verhalten der Lageänderung von AO-40
Mystery Effect = -14.0 Grad ALON/Woche

DATUM ALON ALAT SA ILL%
--------------------------------------------------
2001 23. Dez [Sun] 341.0 -10.6 - 42.8 73.3
2001 30. Dez [Sun] 325.9 -10.8 - 51.8 61.9
2002 06. Jan [Sun] 310.7 -10.9 - 50.4 63.8
2002 13. Jan [Sun] 295.6 -11.0 - 39.5 77.2
2002 20. Jan [Sun] 280.4 -11.0 - 23.6 91.6

Wenn wir in der zweiten Hälfte Januar den Kontakt der Sonnensensoren mit der Sonne wieder erlangen, werden wir damit beginnen, die Fluglage wieder zu steuern, um nicht noch weiter in den ALON-Werte zurückzufallen, und wir werden ALAT kurz danach zurück auf 0 bringen. Dann werden wir uns langsam von ALON/ALAT 300/0 in Richtung ALON/ALAT 0/0 bewegen, wo wir im April ankommen werde, wie schon vorher beschrieben wurde.

.... Die guten Nachrichten sind natürlich, dass wir in diesem Zeitraum mit den ALAT-Werten die Transponder in einem Teilbereich des Umlaufs nach dem Perigäum aktivieren können. Die Nachprüfung mit unserem Satellitenprogramm hat verhältnismäßig gute Squintwinkel von MA 10 bis 40 bei ALON 300 ergeben. Zusammen mit der geringeren Entfernung zum Satelliten sollten dabei annehmbare bis gute Verbindungsmöglichkeiten möglich sein. Der negative ALAT-Wert bevorzug dabei natürlich die südliche Hemisphäre. Während dieser Zeit wird der Fahrplan für den Baken-, Transponder- und RUDAK- Betrieb entsprechend der Veränderungen von ALON geändert werden. Schon in den nächsten Tagen werden wir den Fahrplan leicht verändern, um damit den Ablauf zu beginnen.

----W4SM für das AO-40 Kommando-Team

übersetzt durch DJ1KM 

AMSAT-BB, 20.12.2001

Statement about AO-40 attitude, W4SM - 2001-12-03


More and more messages are appearing on the AMSAT-BB indicating that the transponders on AO-40, or even the entire spacecraft will be shut completely off for 3-4 months. This has led to concerns not only about complete loss of use for 3+ months, but whether AO-40 would even wake back up!! On reading recently published information, I can see how this could be confusing. The fact is that once we leave 0/0, we won't be able to get back there until early April 2002. So, we will be off-pointing at apogee until then and optimal conditions that we have now WON'T be back for about 3.5 months. That fact is where the "hiatus" comes in. During this time there will be periods when it makes absolutely no sense to have the transponders active, so they will be turned off. However, the middle beacon will remain on during these times. In particular, early in the move we will drop ALAT by between -30 to -50 degrees. In this configuration, squints are not good during any part of the orbit, so the transponders will be off. We hope to slide under the sun in short order to approximately ALON=270. We will then raise ALAT to 0. In that configuration (~270/0), it should be possible to activate the transponders for about 15 to 20 MA units right after perigee. Given the short range, signals could actually be extremely good during this approximately 1 hour window. As the sun moves out of the way, we can progressively move towards 0/0, modifying (lengthening) the transponder schedule as we go. So there will be periods of no transponder activity, hopefully just a few weeks, and there will be a much longer period of very limited but progressively increasing transponder activity before we return to 0/0. The increase will be exponential. As we approach 0/0 later in the spring the squints will dramatically improve, and so will the transponder times. We will make every effort to activate the transponders, even if for only an hour per orbit, when conditions are appropriate. 

Several individuals have asked if the move could be postponed until after the new year. Only if you know how to change the earth's position in relation to the sun, or rotate AO-40's orbital plane (RAAN). :-)

Others have asked that the transponders be left on whenever the squint is <90 degrees. there are a couple of concerns with this approach. first, and least important, it is likely to be very disheartening to newcomers who may not know what good conditions sound like. much more importantly, with high off- pointing will come the overpowering temptation to really hammer the uplink signal to try to improve marginal downlinks. this will overload the receiver agc's potentially creating problems with commanding. the stronger uplinks will also activate the s2 transmit limiter, decreasing the strength of the middle beacon, which will already be difficult to copy. under such adverse conditions, users having difficulty finding themselves are more likely to trample on the middle beacon, further hampering telemetry. thus, in order to get adequate telemetry during times of high off-pointing, it makes more sense to leave the transponders off.

magnetorquing is a little like "magic" and although we will do everything possible to follow the above scenario, we must juggle the mystery effect, efforts at attitude determination, decreased torquer efficiency due to perigee eclipses, etc. the simulators say this will work, but ultimately the above must be viewed as our current best estimate of upcoming events. ...stay tuned.

stacey e. mills, w4sm



Es erscheinen immer mehr Zuschriften in der Amsat-BB die aussagen, dass der Transponder von AO-40 oder sogar der ganze Satellit 3 - 4 Monate lang abgeschaltet werden wird. das hat zu Überlegungen geführt, nicht nur über den totalen Ausfall des Funkbetriebs über den Satelliten, sondern auch ob der Satellit überhaupt wieder danach aufwachen kann. wenn man die kürzlichen Veröffentlichungen liest, kann ich verstehen, dass es sehr verwirrend sein könnte. 

Tatsache ist, dass wenn wir erst 0/0 verlassen, werden wir nicht in der Lage sein, vor Anfang April 2002 dahin wieder zurückzukehren. Wir werden im Apogäum bis dann einen großen Squintwinkel haben, und die guten Bedingungen, die wir jetzt haben, werden wir für etwa 3,5 Monate vermissen müssen. Während dieser Zeit wird es Perioden geben, in denen es absolut keinen Sinn macht, die Transponder zu aktivieren, sie werden daher ausgeschaltet bleiben. Die Mittelbake wird jedoch in dieser Zeit eingeschaltet. Insbesondere werden wir in der Frühphase ALAT auf -30 bis -50 Grad herabsetzen. Damit ist der Squintwinkel in keinem Teil des Umlaufs gut, so dass die Transponder ausgeschaltet bleiben. Wir hoffen, unter der Sonne bald durchzurutschen bis ungefähr ALON 270. Dann werden wir ALAT auf 0 anheben. In dieser Konfiguration (~270/0) könnte es möglich sein, den Transponder für etwa 15 bis 20 MA-Werte gleich nach dem Perigäum zu aktivieren. Zusammen mit der geringeren Entfernung könnten die Signale extrem gut während dieses Zeitfensters von ungefähr einer Stunde sein. Wenn die Sonne weiter wandert, können wir uns fortschreitend auf 0/0 zu bewegen und dabei den Transponder-Fahrplan entsprechend ausdehnen. Es wird also eine Zeitspanne ohne Transponderaktivität geben, hoffentlich nur wenige Wochen, und es wird eine wesentliche längere Periode mit sehr eingeschränkten aber stetig länger werdenden Einschaltzeiten geben, bevor wir zu 0/0 zurückkehren. Die Zunahme wird exponential verlaufen. Wenn wir später im Frühjahr 0/0 erreichen, wird sich der Squintwinkel dramatisch verbessern und damit auch die Transpondereinschaltzeiten. Wir werden alle Anstrengungen machen, die Transponder einzuschalten, und wenn es nur für eine Stunde pro Umlauf ist, sobald die Bedingungen passen.

Verschiedene Leute haben gefragt, ob nicht die Steuerungsmanöver bis ins neue Jahr verschoben werden können. Das geht nur, wenn jemand weiß, wie man die Position der Erde zur Sonne verändert oder wie man die Orbitebene (RAAN) von AO-40 dreht. :-)

Andere haben gefragt, den Transponder eingeschaltet zu lassen so lange der Squintwinkel kleiner als 90 Grad ist. Da gibt es eine Menge, was dagegen spricht. Zuerst aber weniger wichtig, es kann für Newcomer sehr frustrierend sein, die noch nicht wissen, wie sich gute Bedingungen auf dem Satelliten anhören. Aber viel wichtiger, mit hohem Squintwinkel kommt die Versuchung auf, mit hoher Leistung den Transponder zu bombardieren, um die schawachen Downlinksignale zu verbessern. Das wird die Empfänger-AGC überladen und kann Störungen für die Kommandoarbeit verursachen. Die starken Uplink-Signale können auch den S2 Sendebegrenzer auslösen und damit die Stärke der Mittelbake herabsetzen, die ohnehin schon schwierig zu empfangen sein wird. Unter solchen ungünstigen Umständen werden Benutzer Probleme haben, ihr eigenes Downlinksignal zu finden und könnten über die Bakenfrequenz trampeln und damit die Telemetrie stören. Daher macht es mehr Sinn, die Transponder während der Zeiten mit hohem Squintwinkel abgeschaltet zu lassen.

Die Lagesteuerung mit Hilfe des Magnetfeldes der Erde (Magnetorquing) ist ein wenig wie Zauberei, und obwohl wir alles mögliche machen, um uns auf das beschriebene Szenario einzurichten, müssen wir mit dem Mystery- Effekt jonglieren, die Fluglage bestimmen, mit dem schwächeren Effizienz der Magnetfeldsteurung wegen der Eklipse im Perigäum fertig werden, usw. Unsere Simulation sagt, dass es funktionieren wird, aber schließlich müssen die obigen Ausführungen als unsere beste Einschätzung der auf uns zukommenden Ereignisse betrachtet werden.
... verfolgen Sie unsere weiteren Ankündigungen.

Stacey E. Mills, W4SM

übersetzt durch DJ1KM 

AMSAT-BB, 03.12.2001

RUDAK Update from Jim White, WD0E - 2001-11-29


Testing of various hardware and software continues during most passes visible from the central US and occasionally over other parts of the world. As a result the RUDAK downlinks 2401.747 and 2401.867 may or may not be on depending on what is being worked on. Other downlinks are not being used at present. The general status is as follows:
The phase of GPS testing has concluded. Several MB of data files were sent to the GPS group at GSFC and they have analyzed the data. The bottom line is that enough signals were received using the apogee side receiver to conclude that in the future it should be possible to do navigation using GPS from above the constellation. However the spin of AO-40 prevented a fix from being obtained because signal levels fluctuated due to the blocking of signals at times by other antennas on the satellite. We hope to post the details of those results to amsat.org soon. Additional GPS work will take place after three axis stabilization.
Currently our attention is focused on working some software issues. The next phase of testing will involve CEDEX and SCOPE operations, hopefully prior to Christmas.

Jim White,
RUDAK command station

AMSAT-BB, 29.11.2001


Das Testen der verschiedenen Hardware und Software wird währen der meisten Satellitendurchgänge fortgesetzt, wenn der Satellit von der Mitte der U.S.A. aus erreichbar ist und auch gelegentlich über anderen Teilen der Welt. Dementsprechend können die RUDAK-Downlinkfrequenzen 2401,747 GHz und 2401,867 GHz eingeschaltet sein, je nachdem, woran gerade gearbeitet wird. Der generelle Status ist wie folgt:
Die Phase des Austestens des GPS-Experiments ist abgeschlossen. Mehrere MB mit Daten sind zur GPS-Gruppe bei GSFC geschickt worden, wo sie ausgewertet worden sind. Als Ergebnis kann vermeldet werden, dass genügend Signale durch die Empfänger auf der Apogäumsseite empfangen wurden um festzustellen, dass es zukünftig möglich sein sollte, die Navigation mit GPS nach obiger Konstellation durchzuführen. Jedoch hat die Spinmodulation verhindert, dass ein Fix genommen werden konnte, weil die Signalstärke sich durch Abschattung durch andere Antennen des Satelliten zeitweise veränderte. Wie hoffen, bald die Details der Ergebnisse an Amsat.org liefern zu können. Nach der Aktivierung der 3-Achsen-Stabilisierung werden die Arbeiten am GPS-Experiment fortgesetzt.
Wir konzentrieren uns jetzt auf einige Softwarearbeiten. Die nächste Testphase wird sich mit CEDEX und SCOPE-Betrieb beschäftigen, hoffentlich noch vor Weihnachten.

Jim White, WD0E
RUDAK Kommando-Station

übersetzt durch DJ1KM

AO-40 Update from Stacey Mills, W4SM - 2001-11-06


S1-Tx Late last week a short program was uploaded to cycle the power on and off to the S1 Tx. The purpose of this test was to determine if the controller circuit to the S1 Tx, or the S1 Tx itself had an intermittent problem relating to power up. This program turned the power on or off every second. When on, it checked to see if the S1 Tx was actually drawing any current. If so, the program would stop, leaving the S1 Tx on. This program ran for approximately 45 minutes. Thus, the power was cycled on (and off) approximately 1350 times. During this time, the S1 Tx was NEVER detected to be drawing current. Accordingly, we must assume that the S1 Tx cannot be recovered. Nonetheless, we will repeat this test from time to time on the remote chance that an intermittent problem has corrected itself.

X-Tx The above test will also be performed on the solid state component of the X-band Tx shortly.

V-Tx Draws power and warms up, but no output signal is detected. Additional testing will be done listening with EME class stations. Though this may provide evidence for what's wrong with the V-Tx, ultimately it appears lost.

ALON/ALAT We are currently at 6/2 ALON/ALAT and attempting to "station keep" that orientation against the mystery effect for several orbits. Following that we will move back towards 0/0. The magnetorquing interval has been decreased from MA=224-32 to MA=240-16. Due to the high altitude, the extra time either side of perigee had no effect.

SCHEDULE A few months ago we encountered a problem with the middle beacon (and passband) not turning on after the RUDAK session. This was traced to problems with the S2 Tx AGC due to the SCHEDULE routine disconnecting the RUDAK, followed by a brief (milliseconds) delay with no input to the S2-Tx and then abruptly connecting the middle beacon and passbands (break before make). The S2 AGC did not like this rapid fluctuation and would occasionally go into a low power mode requiring powering the S2 Tx off and back on to recycle things. The temporary solution to this was an intermediate schedule line which turned the middle beacon on for one MA before the RUDAK was disconnected. This worked fine but wasted a schedule line. The SCHEDULE routine in the IHU has now been modified to a "make before break" approach for the IF Matrix connections, and the intermediate line no longer appears necessary.

This freed schedule line will be used in the future for additional testing including L-band only uplink to S2 downlink to test the L-band receivers and passband downlink without the U-band, K-band only downlink with S-band uplink to test the S-band receivers, etc.. Watch the N-block and the amsat-bb for the status changes.

Misconceptions heard on the passband I'd like to briefly comment on a few recurrent misconceptions that I've heard on the passband many times. Obviously, the bulletin board readers know better, but if you hear others making these comments, please feel free to correct them! :-)

1. "You're signal is not quite as loud as the middle beacon so you are OK!" Remember, this is not the GB on AO-13. The middle beacon is about 10 dB louder than your signal should be. Do NOT try to equal the strength of the middle beacon. You'll only drive up the AGC for everyone else.

2. "Something must be wrong with Leila, my signal isn't that strong and it hit me." Remember that Leila doesn't know what your downlink signal sounds like, it only knows about your uplink. The U-band patches may be receiving you very well and the receivers on AO-40 are incredibly sensitive, but because of range and offpointing, your downlink may sound weak. Still, you are exceeding the input level and Leila will respond appropriately. When the S1 was functional, we had a DRAMATIC example of how well AO-40 can hear us, when the downlink isn't the limiting factor.

3 . "Leila hits some folks more than others." This may not be a misconception and is related to how you speak, essentially the duty cycle of your voice. Along these lines, Leila seems to almost ignore CW and SSTV. However, the AGC, does not, so please keep your power low. CW, in particular, hammers the AGC very hard. There is no reason to run more than QRP for CW on AO- 40. Less than a watt will get a good CW contact if the pointing angle is remotely good.

4 . "Leila is broken because it hits blank spaces in the passband." Leila does hit apparently "dead air" but it's not broken. We're not completely sure what the cause of this is, but it may be related to high powered RADAR signals. Along these lines, it is instructive to watch the U-band AGC which often shows 9+ dB of suppression when the passband appears empty.

5 . "They've turned down the transmitter power." There is no ground control of transmitter power. The AGC is not adjustable from the ground.

6. "When they open the solar panels and turn up the power, the signals will really be strong." ....as above.

3-Axis Testing and development continues on the 3-axis control system, to account for significant changes in our final orbit, the mystery effect, and the loss of some sensors. Expect further feasibility testing and announcements on this shortly. We are approaching the end of the favorable solar angle "season", so within about one month we will have to either initiate 3- axis control or offpoint for several months until the solar angle improves. No shift to 3-axis control will be made without adequate testing of a mechanism to revert back to spin control.

S.E. Mills, W4SM, for the AO-40 command team

AMSAT-BB, 06.11.2001


S1-Tx In der letzten Woche wurde ein kurzes Programm hochgeladen, um die Stromversorgung zum S1-Sender ein- und auszuschalten. Damit sollte herausgefunden werden, ob das Steuerungssystem oder der Sender selbst das Problem mit dem Einschalten ist. Dieses Programm schaltet die Stromversorgung jede Sekunde ein und aus. Wenn eingeschaltet, wird geprüft,. ob der S1- Sender Strom zieht. Falls ja, würde das Programm anhalten und den Sender eingeschaltet lassen. Das Programm lief ca. 45 Minuten. Dabei wurden etwa 1350 Schaltvorgänge ausgeführt. Während dieser Zeit wurde nicht festgestellt, dass der Sender Strom zieht. Als Folge davon müssen wir annehmen, dass der S1-Sender nicht wieder reaktiviert werden kann. Dennoch wollen wir den Test von Zeit zu Zeit wiederholen mit der schwachen Hoffnung, dass sich das Problem selbst korrigiert.

X-Tx Der oben erwähnten Test wird auch in Kürze mit dem X-Band- Sender ausgeführt.

V-Tx Der 2m-Sender zieht Strom und erwärmt sich, aber es lässt sich kein Outputsignal feststellen. Zusätzliche Tests sollen mit Hilfe von EME- Stationen durchgeführt werden. Selbst wenn dabei festgestellt wird, was mit dem Sender nicht in Ordnung ist, werden wir ihn wohl als verloren betrachten müssen.

ALON/ALAT Wir sind jetzt bei 6/2 ALON/ALAT und versuchen, diese Position gegen den sog. Mystery Effekt für zahlreiche Umläufe zu halten. Danach werden wir uns zurück nach 0/0 bewegen. Die Zeiten für das magnetische Lageänderung beschränken sich jetzt auf MA240 bis MA16. Die vorherigen längeren Zeiten hatten wegen der Höhe des Satelliten keine Auswirkung mehr.

FAHRPLAN Vor einigen Monaten hatten wir ein Problem mit der Middle Bake (und dem Passband) derart, dass die Umschaltung nach RUDAK nicht einwandfrei funktionierte. Es wurde herausgefunden, dass es sich um ein Problem im Zusammenhang mit der S2-Sender-AGC und der Schedule-Routine handelte. Wenn RUDAK abgeschaltet wurde entstand wegen der Schaltverzögerung (Kontakt erst offen bevor der andere Kontakt schließt) eine sehr kurze Phase ohne Input zum S2-Sender, und dann folget das abrupte Anschalten der Bake und des Passbandes. Die AGC des S2-Senders verträgt diese schnelle Änderung nicht und ging gelegentlich in einen "low power"-Modus, aus dem er nur durch Ausschalten und Wiedereinschalten herausgeholt werden konnte. Die Zwischenlösung war ein veränderter Fahrplan, in welcher die Mittelbake 1 MA-Wert vor dem Abschalten von RUDAK eingeschaltet wurde. Das hat gut funktioniert, hat aber den Fahrplan etwas durcheinander gebracht. Jetzt wurde die SCHEDULE-Routine in der IHU so modifiziert, dass zuerst in der ZF-Matrix die Verbindung hergestellt und dann erst RUDAK abgetrennt wird. Dadurch konnte der eine MA-Wert als Zwischenlösung entfallen.

Die Lücke im Fahrplan wird zukünftig dazu benutzt werden, um zusätzliche Versuche durchzuführen, z.B. exklusiver L-Band-Uplink zum S2-Sender, um den L-Band-RX und das Passband ohne den U-Uplink zu testen. Auch ist vorgesehen, K-Band-Downlink mit S-Band-Uplink zu schalten, um den S-Band- Empfänger zu testen und einiges mehr. Verfolgen Sie die Informationen in den N-Blöcken der Telemetrie, in der

Auf dem Passband gehörte Missverständnisse Ich möchte kurz zu einigen wiederholt gemachten Aussagen Stellung nehmen, die ich auf dem Passband mehrmals gehört habe. Ganz offensichtlich wissen die Leser der AMSAT-BB besser Bescheid, aber wenn Sie auf dem Passband Äußerungen zu den folgenden Punkten hören, dann korrigieren Sie diese bitte! :-)

1. "Dein Signal ist nicht so laut wie die Mittelbake, also ist es OK". Denken Sie daran, es ist nicht die Bake von AO-13. Die Mittelbake ist etwa 10 dB lauter als Ihr eigenes Signal sein sollte. Versuchen Sie nicht, die gleiche Signalstärke wie die Bake zu produzieren. Dadurch wird nur die AGC für alle Nutzer hochgetrieben

2. "Mit LEILA muss etwas nicht stimmen, mein Signal ist nicht so stark und ich werde getroffen." Denken Sie daran, dass LEILA nicht weiß, wie sich Ihr Downlinksignal anhört, nur Ihr Uplinksignal ist bekannt. Die U-Band- Patchantennen mögen Sie gut empfangen und die Empfänger von AO-40 sind unglaublich empfindlich. Aber wegen der Entfernung und des Squintwinkels kann Ihr Signal schwach bei Ihnen ankommen. Dennoch überschreiten Sie den Inputpegel und LEILA reagiert entsprechend. Als der S1-Sender noch ging, hatten wir ein dramatisches Beispiel dafür, wie gut AO-40 uns hören kann, wenn der Downlink-Empfang nicht die Begrenzung darstellt.

3 . "LEILA trifft manche mehr als andere". Das ist kein Missverständnis und hängt von Ihrer Sprechweise und Ihrem "duty cycle" ab. Es scheint, als wenn LEILA meistens CW und SSTV ignoriert. Aber die AGC tut das nicht, also bitte die Sendeleistung niedrig halten. Besonders CW hämmert besonders hart auf die AGC ein. Es gibt keinen Grund, mehr als QRP in CW auf AO-40 zu machen. Weniger als 1 Watt kann eine gute CW-Verbindung ergeben, wenn der Squintwinkel niedrig ist.

4 . "LEILA ist kaputt, denn es werden leere Lücken im Passband produziert". Tatsächlich trifft LEILA offenbar "tote Luft", aber es ist nicht kaputt. Wir sind uns noch nicht sicher, was die Ursache hierfür ist, aber können Hochleistungs-Radarsignale sein. Es ist daher empfehlenswert, in der Telemetrie die AGC-Werte des U-Bands zu beobachten, wo häufig Werte von mehr als +9dB angezeigt werden, wenn das Passband leer zu sein scheint.

5 . "Sie haben die Sendeleistung herabgesetzt". Es gibt keine Möglichkeit, die Sendeleistung vom Boden aus zu regeln. Auch die AGC lässt sich nicht einstellen.

6. "Wenn die Solar-Panels ausgeschwenkt und die Sendeleistung erhöht wird, dann werden die Signale richtig stark werden". Sie Punkt 5

3-Achsen-Stabilisierung Wir sind weiterhin dabei, das System der 3-Achsen-Stabilisierung zu testen und zu entwickeln, um den einschneidenden Änderung in unserer endgültigen Flugbahn, dem Mystery-Effekt und dem Verlust einiger Sensoren Rechnung zu tragen. Erwarten Sie in Bälde weitere Machbarkeits-Tests und Informationen. Wir nähern uns dem Ende der Saison mit dem günstigen Sonnenwinkel und müssen daher entweder die 3-Achsensteuerung initialisieren oder einige Monate lang die Fluglage verdrehen, bis sich der Sonnenwinkel wieder verbessert. Wir werden nicht auf die 3-Achen-Stabilisierung umschalten ohne ausreichende Versuche mit einem Verfahren, wie wir wieder im Notfall zum Spin- Modus zurückkehren können

S.E. Mills, W4SM, für das AO-40 Command-Team

übersetzt durch DJ1KM

Another YACE image

During orbit 454 a new set of images was taken to determine AO-40's attitude. See an enhanced picture of the Earth below showing the Atlantic Ocean half lit, half shaded.

In Umlauf 454 wurde wieder ein Satz Bilder aufgenommen, um die Fluglage zu bestimmen. Ein kontrastverstärktes Bild ist unten zu sehen. Es zeigt den Atlantischen Ozean zur Hälfte erleuchtet.

AMSAT, 29.10 .2001

New version of P3T, TLM-Specs update, YACE image

Stacey Mills, W4SM, released version 1.6a of P3T, the AO-40 telemetry decode and display software. It can be downloaded at www.cstone.net/~w4sm2/software2/P3t_AP.zip . The command team provided an update file of AO-40 Telemetry Specifications. Beside some cosmetic enhancements release 1.8 updated information for channels #100, #101, #102, #11B, #11D, #13A, #13B, #195 and #1DD. The new release is available at AO-40 IHU-1 TLM-Specs .In orbit #445 the command team took some YACE images to determine the exact flight attitude of AO-40. To give an impression of how the Earth looks like from apogee now see the picture below. The whole set of images can be taken from AO- 40's telemetry archive.

Stacey Mills, W4SM,hat die Version 1.6a von P3T, dem AO-40 Telemetrieprogramm, herausgebracht. Es kann unter www.cstone.net/~w4sm2/software2/P3t_AP.zip heruntergeladen werden. Die Kommandostationen haben auch ein Update der AO-40 Telemetriespezifikationen herausgegeben. Neben einigen kosmetischen Verbesserungen sind insbesondere die Kanäle #100, #101, #102, #11B, #11D, #13A, #13B, #195 und #1DD aktualisiert worden: AO-40 IHU-1 TLM-Specs .In Umlauf #445 hat das Kommandoteam einige neue YACE-Bilder aufgenommen, um die exakte Fluglage von AO-40 zu bestimmen. Das folgende Bild gibt einen Eindruck, wie die Erde aus dem Apogäum derzeit aussieht. Alle Aufnahmen können aus dem AO-40 Telemtriearchiv geholt werden.

DL6DBN, 26.10 .2001

GPS test successful

ANS reports that the GPS experiment on AO-40 has undergone successful testing. This experiment supplied and sponsored by NASA, is to determine if it is possible to get positional data outside of the GPS ring of satellites.

There are two GPS receivers on AO-40, the A receiver for receiving signals around apogee and the B receiver for signal reception around perigee. Both receivers are operational, and data is passed from the receivers through the RUDAK to the S-band transmitter.

A signal on the apogee receiver from about 52 Thousand Kilometres out with good signal levels has been received, further data is being gathered and those downloaded so far are being analysed. If this experiment goes the way I expect, it will revolutionise the way we use GPS in Space. Many future HEO spacecraft will be able to take advantage of GPS for autonomous navigation
and stationkeeping. This is another "first" for AMSAT.

AMSAT, 28.09 .2001

Handcalculator UP-/Downlink

Howard Long, G6LVB, created DOC-Files to print an "oldtech" paper frequency calculator to get the right uplink for a specific downlink. Now there are two modells available one for US2 and the second for L1S2. Have a look at: www.g6lvb.com/oldtech.htm

Howard Long, G6LVB, hat DOC-Dateien erzeugt, um einen Papier- Frequenzkalkulator auszudrucken. Hiermit kann zu einem bestimmten Downlink der passende Uplink bestimmt werden. Es gibt zwei Versionen, eine für US2 und eine noch experimentell für L1S2. www.g6lvb.com/oldtech.htm

DL6DBN, 14.09 .2001

AO-40, K-TX Test Successful!

On Orbit 396, MA=118 to 138, the K-band (24.048 GHz) transmitter was active and connected to the same inputs as the S2 transmitter. The passband and beacon were first detected by Petra G4KGC (radio op) and Charlie Suckling G3WDG (dish op) at 1930 utc, MA=122. Shortly thereafter the beacon and passband were also detected by Michael Fletcher, OH2AUE. The Suckling's used a 22 cm offset dish and reported signals 6 dB above the noise floor. Michael used a 60 cm dish and reported that the beacon was 7 db above the noise floor under less than ideal conditions with overcast skies and occasional rain. Both used linear feeds and reported good, stable signals except for cyclic deep fades due to the linear polarization of the K-Tx antenna, the linear polarization of their feeds, and the rotation of AO-40. A circularly polarized feed should eliminate these spin fades.

The command team is delighted to report this additional functional transmitter on AO-40!

W4SM for the command team

Here are two images; the left shows the best S/N OH2AUE got for the Middle Beacon in a 1 kHz bandwidth (~10 dB). The right one is a five minute Max. Hold of the downlink spectrum. MB is in the middle, the other peaks are traffice and LEILA.

For more details and original sound files from Michael see: www.oh2aue.pp.fi/24048.htm

AMSAT, 11.09 .2001

Up-/Downlink Frequency Calculator (Spreadsheet)

Mirek Kasal, OK2AQK, created an Excel spreadsheet to calculate AO- 40's corresponding up- and downlink frequencies. Find the spreadsheet file and additional information at www.isibrno.cz/~kasal/AO-40Fqcalc.htm

Mirek Kasal, OK2AQK, hat eine Excel Tabellenkalkulation erstellt, um korrespondierende Up- und Downlinkfrequenzen bei AO-40 zu berechnen. Die Datei und zusätzliche Informationen gibt es unter www.isibrno.cz/~kasal/AO-40Fqcalc.htm

DL6DBN, 11.09 .2001

AO-40 Activity Logger

Alex Artieda, HB9DRI, set up an ASP-logger on the internet for any AO-40 activity. At www.artieda.net/hb9dri/ao40logger you can enter your report, activity or observation or read the last 100 reports made to the list. The system is similar to a DX-cluster but internet related and dedicated to AO-40.

Alex Artieda, HB9DRI, hat einen ASP-Logger im Internet für jegliche AO-40-Aktivitäten eingerichtet. Unter www.artieda.net/hb9dri/ao40logger kann man eigene Berichte, Aktivitäten oder Beobachtungen eingeben und die letzten 100 Listeneinträge einsehen. Das System ähnelt einem DX- Cluster, ist aber internetbasiert und speziell für AO-40 bestimmt.

DL6DBN, 09.09 .2001

New LINUX-Telemetrydecoder

At wwwhome.cs.utwente.nl/~ptdeboer/ham/ao40/ an AO-40 telemetrydecoder for LINUX is available, that can display values etc in a way similar to the well known P3T for Windows.

Unter wwwhome.cs.utwente.nl/~ptdeboer/ham/ao40/ gibt es einen AO-40-Telemetriedecoder für LINUX, der die Werte in ähnlicher Form ausgibt wie das bekannte P3T für Windows.

DL6DBN , 30.08.2001