Space Hacks

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  • みなさんこんばんは、郷田まり子です。\n本日のタイトルは Space Hacks \n
  • テーマは人工衛星。\n
  • 1957年にスプートニクから始まって\n
  • 数々の天文衛星\n
  • 私達がカーナビや携帯で位置情報をとれるようにしてくれる衛星。\n私達の生活は、、衛星に支えられてます。\n
  • オープンソースソフトウェアを活用して\n個人レベルで衛星利用をすることができます。\n(ここまで30s)\n
  • 第一章 衛星軌道情報を Hack する\n
  • 軌道計算の材料となるデータは\n誰でも手に入れることができるのです。\n
  • NORAD\n衛星の軌道情報を公開しているのです\n
  • NORAD は衛星やスペースデブリ、宇宙ごみの位置を常に把握し続けています。\n宇宙の交通情報にあたる情報を、一般に公開しています。\n
  • これが、実際に得られた軌道情報です。\n
  • 1つの衛星の情報は、この、たったの3行の小さなデータです\n緯度も経度も高度も入っていません\n
  • 軌道の長半径、短半径、軌道傾斜角、その基準となる時刻\nそういった情報で、楕円軌道は表現されます。\n
  • このパラメタがあれば、あとは高校の数学とニュートン力学で、\nある時刻における衛星の緯度・経度・高度が特定できるというわけです。\n
  • そこで登場するのが、オープンソースの軌道計算プログラム\nPREDICT です。\n世界中のスペースギークの御用達ツールなので\nLinux や UNIX OS 用のパッケージも公開されています。\n
  • では、これを使って、さっきの軌道要素と、\n観測地点のデータを用意します。\n
  • それを、predict に食わせます。すると、\n
  • さきほどの最低限の軌道要素から、\n時刻・緯度・経度・太陽の光が当たっているか否か、\n指定した地点からどの仰角方位角に見えるかという情報が\nずらっと出てくるわけです。\nこれが、軌道計算です。\n
  • さらに PREDICT は、こうして天球図や地図に出してくれたり\n
  • 他にも、地球のどこにどの衛星がいるかをリアルタイムで表示してくれたりという\n面白い機能があります。\n
  • ちなみにこれは、オープンソースハードウェア Arduino を使った衛星追尾装置です。\nネットワークに繋ぐと、細い棒が自動で衛星の方向を向いてくれます。\n\n
  • こちらは、普通の広角レンズで撮影した国際宇宙ステーションです。\n衛星が通過するチャンスを事前に計算して、狙って撮ります。\n
  • こちらは、よーく見ると線が2本映っているのですが、\n太い方がISSとスペースシャトルディスカバリーのランデブーなんです。\n
  • こうやって計算した結果をARで出す\nToriSat というアプリを作って売ってます。\n実際の景色の上に線を引くんですね。\n
  • これ実は Predict じゃなくて、Java で独自実装したやつです。\nGPL ライセンスだとちょっと出せないような使い方だったので、独自実装です。\nPredict は精度がいまいちというところもあったので、\nBigDecimal ごりごり使って、世界一の精度を実現しました。\n\n
  • では第2章、人工衛星から受信した信号を Hack するというものです。\n
  • まずは、この音声をお聞きください。\nこの声の主は誰かというと、\n気象衛星です。\nアメリカ海洋大気圏局 NOAA が運用している気象衛星です。\n
  • まずは、この音声をお聞きください。\nこの声の主は誰かというと、\n気象衛星です。\nアメリカ海洋大気圏局 NOAA が運用している気象衛星です。\n
  • まずは、この音声をお聞きください。\nこの声の主は誰かというと、\n気象衛星です。\nアメリカ海洋大気圏局 NOAA が運用している気象衛星です。\n
  • 今の音は、こういう衛星画像なのです。\n
  • 衛星が写真をとったら、それを音声にエンコード。\nそれを電波にのせて地上に発信ゆんゆんします。\nそれをデコードするという仕組みです。\n
  • これは APT という仕組みです。\n某パッケージ管理システムとは関係ありません。\n画像転送技術です。\n
  • 実際、通称、Weather FAX 略して WeFax と呼ばれています。\n
  • このデコードに使えるオープンソースソフトウェアで\nwxapt というのがあります。X Window に対応した GUI ベースの xwxapt というのもあります。\nこれに、さっきのような音声を食わせると、受信した音声を衛星写真に戻すことができすのです。\n
  • これは Xwxapt を使って、さっきのピコーンピコーンを\nデコードしているところです。\n
  • 周波数はだいたい137MHz台ですので、\nFMラジオを聞いて録音するようなものです。\n
  • なので、こんなので受信してます。\n受信オンリーなので、無線の免許はいりません。\nラジオに毛が生えたようなもんです。\nこれをパソコンにつないで、録音するんです。\n
  • あと、自作アンテナ。八木宇田アンテナと呼ばれるものです。\nちょうどNOAAの波長に合わせてます。\n制作費1000円。材料は水道管とテレビ線です。\n
  • これを使えば、わずかな機材で最新の衛星写真をゲットできるわけです。\n
  • (ここから30分)\nでは最後に、本日の衛星予報です。\n
  • 今日の深夜というか明日の早朝、4月1日4時43分から\n南の空にハッブル宇宙望遠鏡が見えます。\n
  • だいたい2等星くらいの明るさで輝く\nハッブル宇宙望遠鏡の勇姿を拝むことができます。\n
  • ちなみに私、本を出してます。\n
  • ジオモバイルプログラミングという本で、位置情報アプリを作るための技術書です。\nAndroid と iPhone 両方に対応してるお得な本で、私は iPhone 編担当です。\n先ほどの AR アプリ ToriSat のノウハウを生かしつつ、AR アプリも作れます。\n
  • Space Hacks

    1. 1. NOAA 15 [+]1 25338U 98030A 11088.46573784 .00000006 00000-0 21250-4 0 75972 25338 98.6500 75.7254 0010143 329.3728 30.6845 14.24893627669377NOAA 16 [+]1 26536U 00055A 11088.46420475 -.00000009 00000-0 20549-4 0 24162 26536 99.1481 117.3613 0009785 255.1391 104.8689 14.12604712542109NOAA 17 [+]1 27453U 02032A 11088.30014252 .00000188 00000-0 99396-4 0 23532 27453 98.3890 131.6447 0012187 27.9491 332.2355 14.24250784455281NOAA 18 [+]1 28654U 05018A 11088.42251743 .00000334 00000-0 20921-3 0 71702 28654 98.9879 39.4069 0013994 333.0480 26.9980 14.11452279301672NOAA 19 [S]1 33591U 09005A 11088.47301926 .00000187 00000-0 12789-3 0 91042 33591 98.8205 29.9914 0013829 198.4979 161.5691 14.11143971110147
    2. 2. NOAA 15 [+]1 25338U 98030A 11088.46573784 .00000006 00000-0 21250-4 0 75972 25338 98.6500 75.7254 0010143 329.3728 30.6845 14.24893627669377
    3. 3. NOAA 15 [+]1 25338U 98030A 11088.46573784 .00000006 00000-0 21250-4 0 75972 25338 98.6500 75.7254 0010143 329.3728 30.6845 14.24893627669377
    4. 4. ISS (ZARYA)1 25544U 98067A 11089.74852819 .00091173 00000-0 66749-3 010032 25544 51.6443 203.3980 0001908 34.1253 57.931515.72427004708553SOMEWHERE 35.69132162707607 -139.78591918945312 61.0
    5. 5. ISS (ZARYA)1 25544U 98067A 11089.74852819 .00091173 00000-0 66749-3 010032 25544 51.6443 203.3980 0001908 34.1253 57.931515.72427004708553SOMEWHERE 35.69132162707607 -139.78591918945312 61.0
    6. 6. $ predict -t /predict/tle/predict.tle -q /predict/qth/pg/35D6998/M139D735U27D0.qth -f "ISS" 1242011402 1242011462
    7. 7. 1242011402 Mon 11May09 03:10:02 -39 121 246 -20 156 8603 60011 *1242011403 Mon 11May09 03:10:02 -39 121 246 -20 156 8603 60011 *1242011404 Mon 11May09 03:10:04 -39 121 246 -19 156 8602 60011 *1242011405 Mon 11May09 03:10:04 -39 121 246 -19 156 8602 60011 *1242011406 Mon 11May09 03:10:06 -39 120 246 -19 156 8601 60011 *1242011407 Mon 11May09 03:10:06 -39 120 246 -19 156 8601 60011 *1242011408 Mon 11May09 03:10:08 -39 120 246 -19 156 8601 60011 *1242011409 Mon 11May09 03:10:08 -39 120 246 -19 156 8600 60011 *1242011428 Mon 11May09 03:10:28 -39 119 247 -18 155 8594 60011 *1242011429 Mon 11May09 03:10:28 -39 119 247 -18 155 8593 60011 *1242011430 Mon 11May09 03:10:30 -39 119 247 -18 155 8593 60011 *1242011431 Mon 11May09 03:10:30 -39 119 247 -18 155 8593 60011 *1242011432 Mon 11May09 03:10:32 -39 119 247 -18 155 8592 60011 *1242011433 Mon 11May09 03:10:32 -39 119 247 -18 155 8592 60011 *1242011434 Mon 11May09 03:10:34 -39 119 247 -18 155 8592 60011 *1242011435 Mon 11May09 03:10:34 -39 119 247 -18 155 8591 60011 *1242011436 Mon 11May09 03:10:35 -39 119 247 -18 154 8591 60011 *1242011437 Mon 11May09 03:10:37 -39 119 247 -18 154 8591 60011 *1242011438 Mon 11May09 03:10:37 -39 118 247 -18 154 8590 60011 *1242011439 Mon 11May09 03:10:39 -39 118 247 -18 154 8590 60011 *1242011440 Mon 11May09 03:10:39 -39 118 247 -18 154 8590 60011 *1242011441 Mon 11May09 03:10:41 -39 118 247 -18 154 8589 60011 *1242011442 Mon 11May09 03:10:41 -39 118 247 -18 154 8589 60011 *1242011443 Mon 11May09 03:10:43 -39 118 247 -18 154 8589 60011 *1242011444 Mon 11May09 03:10:43 -39 118 248 -17 154 8588 60011 *1242011445 Mon 11May09 03:10:45 -39 118 248 -17 154 8588 60011 *1242011446 Mon 11May09 03:10:45 -39 118 248 -17 154 8588 60011 *1242011447 Mon 11May09 03:10:47 -39 118 248 -17 154 8587 60011 *1242011448 Mon 11May09 03:10:47 -39 118 248 -17 154 8587 60011 *

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