ENSEIRB-MATMECA am INP Bordeaux testet Weltraumkommunikation mit Spektrumanalysator von Tektronix

Echtzeit-Signalmessungen sichern die Kommunikation mit Versuchsballons für den Nachweis von Satellitenverbindungen.

Die National School of Electronics, Computer Science, Telecommunications, Mathematics and Mechanics (ENSEIRB-MATMECA) am Institut Polytechnique de Bordeaux (Bordeaux INP) weist mit Hilfe eines Tektronix RSA5000B Spectrum Analyzers nach, dass ihre Basisstation mit Nanosatelliten im Orbit kommunizieren kann.

Als öffentliche Ingenieurschule bildet die ENSEIRB-MATMECA Ingenieure mit fundierten wissenschaftlichen und technischen Kenntnissen aus und bereitet sie auf die großen Herausforderungen der digitalen Welt vor. Die Hochschule organisierte eine Reihe von Experimenten, bei denen man das LoRa-Protokoll für das Internet der Dinge (IoT) nutzte, um Signale von und zu einem Stratosphärenballon zu senden und zu empfangen.

Die Projektleiter Anthony Ghiotto und Guillaume Ferré sind beide außerordentliche Professoren am INP ENSEIRB-MATMECA in Bordeaux und forschen am IMS Research Center. Sie erklären: „Mit dem Ballonprojekt wollten wir beweisen, dass unsere Basisstation und das Protokoll mit den Nanosatelliten richtig kommunizieren können und dass die Signale empfangen werden. Dies war wichtig, da wir die Satelliten möglicherweise neu konfigurieren und Daten zur Erde zurücksenden müssen“.

Die Wahl fiel auf den Tektronix-Spektrumanalysator RSA5000, weil er Signale in Echtzeit liefern kann, so dass die Dozenten und ihre Studenten feststellen können, wo Probleme auftreten und welche Flugrichtung betroffen ist.

„Kurzzeitsignale ließen sich mit herkömmlichen Spektren nicht messen“, sagt Ghiotto. „Herkömmliche Geräte ließen sich nicht für die Analyse solcher nicht-periodischer Signale verwenden. Die Tektronix-Geräte analysieren die Stärke der Signale, wodurch sich die Entfernung ermitteln und die Flugbahn des Ballons überprüfen lässt, die man dann mit den GPS-Daten korrelieren konnte - andere Geräte können so etwas nicht.“

Das Projektteam nutzte den Analysator auch zum Sicherstellen, dass die gewählte Frequenz frei ist und es keine Störungen durch andere Signale gibt, die das Projekt gefährden könnten.

Das erste Ballonexperiment erzielte Signale über 200km, während die Signale theoretisch über 700km weit reichen können. Man plant ein aktualisiertes System, das Bilder in Echtzeit empfangen kann. Das Projektteam hat auch vor, Informationen an Hochschulen weiterzugeben, um den Studenten ihre Tätigkeit zu veranschaulichen und sie in ihrem Studium der Metrologie zu unterstützen.

Der erste Nanosatellit für die Kommunikation mit der Schule startete Anfang Mai 2021. „Wir arbeiten derzeit an der Fertigstellung unserer Basisstation für die Kommunikation mit ihm“, sagt A. Ghiotto, „und der Analysator von Tektronix wird uns dabei auch weiterhin sehr helfen.“

Maria Heriz, Vice President EMEA bei Tektronix, kommentiert: „Wir bei Tektronix sind stolz darauf, technische Innovationen zu unterstützen. Wir freuen uns, dass unser Echtzeit-Spektrumanalysator RSA5000B für L'ENSEIRB-MATMECA erste Wahl war und bei der praxisnahen Ausbildung zukünftiger Ingenieure helfen wird.“

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