# SatNOGS COMMS fr CubeSats > [! hinweis]- > Der Inhalt dieser Seite ist durch Audio/Video-Transkribtion und Text-Transformation aus dem Inhalt und Links dieser Quelle generiert. Quelle: [https://fosdem.org/2025/schedule/event/fosdem-2025-6024-satnogs-comms-an-open-source-communication-subsystem-for-cubesats/](https://fosdem.org/2025/schedule/event/fosdem-2025-6024-satnogs-comms-an-open-source-communication-subsystem-for-cubesats/) <video src="https://video.fosdem.org/2025/h1302/fosdem-2025-6024-satnogs-comms-an-open-source-communication-subsystem-for-cubesats.av1.webm" controls></video> ## Zusammenfassung & Highlights: SatNOGS-COMMS ist ein offenes Kommunikationssubsystem für CubeSats, das von der Libre Space Foundation in Zusammenarbeit mit der ESA entwickelt wurde. Es kombiniert fortschrittliche Hardware und Software, um die Herausforderungen von CubeSat-Missionen zu bewältigen und gleichzeitig Zugänglichkeit und Flexibilität durch ein offenes Ökosystem zu fördern. **Einführung in SatNOGS-COMMS** SatNOGS-COMMS ist als offenes Kommunikationssystem für CubeSats konzipiert und bietet durch seine offene Hardware- und Softwarearchitektur eine hohe Flexibilität. Es wird von einem STM32H743-Mikrocontroller und einem ZYNQ-7020 FPGA für rechenintensive Aufgaben angetrieben. Die Firmware basiert auf Zephyr RTOS und ist vollständig in C++17 geschrieben, was eine Plattformunabhängigkeit ermöglicht. **Vorteile der Open-Source-Entwicklung** Die Präsentation hebt die Vorteile der Open-Source-Entwicklung hervor, wie die Nutzung von C++ in ressourcenbeschränkten eingebetteten Systemen. Durch den Einsatz von Ausnahmen wird die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Firmware verbessert. Fehlerresistente Mechanismen gewährleisten den zuverlässigen Betrieb im Weltraum. **Integration und Anpassung** Das System ermöglicht die Integration benutzerdefinierter Codes ohne Änderung des ursprünglichen Codes, was es von anderen kommerziellen und nicht-kommerziellen Lösungen abhebt. Das gesamte Projekt, einschließlich Hardware-Designs, Software, Simulationen und Dokumentation, ist im GitLab-Repository frei verfügbar. ## Bedeutung für eine öko-soziale Transformation SatNOGS-COMMS ermöglicht eine nachhaltige Nutzung von CubeSats durch seine offene und flexible Architektur, die sowohl die Kosten senkt als auch die Zugänglichkeit erhöht. Dies unterstützt die ökologische und soziale Transformation, indem es die Beteiligung und Innovation in der Raumfahrt fördert. Eco-Social Designer können von den offenen Hardware- und Softwarelösungen profitieren, um nachhaltige Projekte zu entwickeln. Herausforderungen bestehen in der Komplexität der Integration und den regulatorischen Hürden bei der Nutzung von Frequenzen im Weltraum. ## Slides: | | | | --- | --- | | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_001.jpg\|300]] | SatNOGS-COMMS ist ein offenes Kommunikationssubsystem für CubeSats, präsentiert von Manolis Surligas von der Libre Space Foundation. Das System ist für CubeSat-Missionen geeignet und fördert durch seine offene Architektur die Zugänglichkeit und Flexibilität. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_002.jpg\|300]] | SatNOGS ist ein Netzwerk von Bodenstationen mit modularer Struktur, das auf Software Defined Radio (SDR) basiert. Es umfasst ein vollständiges Open-Source-Stack und unterstützt VHF/UHF, L-Band und S-Band, mit einer Erweiterung auf X-Band. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_003.jpg\|300]] | Der SatNOGS-COMMS Transceiver wird von der Libre Space Foundation und der ESA kofinanziert. Er bietet dedizierte UHF- und S-Band-Transceiver, basiert auf einem STM32H7-Mikrocontroller und einem ZYNQ-7020 FPGA und ist für LEO-Missionen bis 600 km geeignet. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_004.jpg\|300]] | Der SatNOGS-COMMS Transceiver ist ein wesentlicher Bestandteil der CubeSat-Kommunikation und ermöglicht eine nahtlose Integration in das SatNOGS-Netzwerk. Er ist vollständig offen in Bezug auf Software und Hardware. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_005.jpg\|300]] | Das RF-Frontend des SatNOGS-COMMS Transceivers unterstützt UHF und S-Band. Es bietet eine Sendeleistung von 26 bis 32 dBm und ist SFCG 21–2R4 konform. Es zeichnet sich durch eine niedrige Rauschzahl von 1,4 dB aus. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_006.jpg\|300]] | Das RF-Frontend für UHF umfasst RF-Filter, Lastschalter und kognitive Radioelemente. Es bietet eine Bandbreite von 100 MHz und ist für eine maximale Eingangs-RF-Leistung von +10 dBm ausgelegt. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_007.jpg\|300]] | Das RF-Frontend für S-Band umfasst mehrere RF-Filter und kognitive Radioelemente. Es bietet eine Bandbreite von 400 MHz und ist für eine maximale Eingangs-RF-Leistung von +15 dBm ausgelegt. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_008.jpg\|300]] | Die IO-Schnittstellen des SatNOGS-COMMS umfassen 2× CAN-2.0, 1× SPI, 1× I2C, 3× UART, 1× RGMII Ethernet und 2× Antennen-Deployment-Schnittstellen. Referenztakt- und PPS-Eingänge sind ebenfalls vorhanden. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_009.jpg\|300]] | Missionen: Curium-1 wurde auf der Ariane 6 gestartet. Weitere Informationen finden Sie auf der Webseite von CAMRAS. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_010.jpg\|300]] | Missionen: SatNOGS-COMMS wird in der PHASMA-Mission verwendet, einer 2× 3U Cubesat-Mission zur Spektrumüberwachung. Der Start ist für das dritte Quartal 2025 auf dem Transporter-15 geplant. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_011.jpg\|300]] | Die Onboard-Software des SatNOGS-COMMS-Systems bietet eine plattformunabhängige Architektur und ist als CMake-Interface-Bibliothek verfügbar. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_012.jpg\|300]] | Die Onboard-Software libsatnogs-comms ist plattformunabhängig und basiert auf C++17. Sie bietet eine abstrakte Schnittstelle für plattformspezifische Operationen. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_013.jpg\|300]] | Zephyr-RTOS ist modern, hat eine große Community und wird aktiv entwickelt. Es bietet eine modulare Architektur und eine Vielzahl von Modulen. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_014.jpg\|300]] | Zephyr-RTOS-Komponenten im Einsatz umfassen ADC, DAC, GPIO, UART Async, SPI, I2C, Sensoren, GNSS und viele mehr. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_015.jpg\|300]] | Devicetree unterstützt mehrere Hardwareversionen und bietet Anpassungsoptionen für verschiedene Missionen durch Overlays. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_016.jpg\|300]] | Devicetree unterstützt über 30 verschiedene Konfigurationen für verschiedene IO-Schnittstellen und Subsysteme ohne Codeänderungen. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_017.jpg\|300]] | C++ verbessert die Systemzuverlässigkeit durch bessere Codeorganisation und sicherere Abstraktionsschichten. Es nutzt das RAII-Idiom für Ressourcenverwaltung. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_018.jpg\|300]] | C++ bietet Vorteile wie Referenzen statt Zeiger, Template-Metaprogrammierung und lesbare Compile-Zeit-Prüfungen durch constexpr. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_019.jpg\|300]] | Herausforderungen bei der Nutzung von C++ umfassen die dynamische Speicherzuweisung durch STL und RTTI, die für eingebettete Geräte oft nicht geeignet sind. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_020.jpg\|300]] | Die Verwendung der STL in eingebetteten Systemen ist oft problematisch, da sie dynamische Speicherzuweisung erfordert. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_021.jpg\|300]] | etlcpp ist eine STL-ähnliche Bibliothek, die keine dynamische Speicherzuweisung verwendet. Sie ist vollständig templatisiert und kompatibel mit der STL-API. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_022.jpg\|300]] | Fehlererkennung und -behebung sind entscheidend für Satellitensoftware. Fehler sollten auch protokolliert werden, um eine Fehlersuche vom Boden aus zu ermöglichen. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_023.jpg\|300]] | Das Fehlerbehandlungssystem nutzt std::exception mit einem einheitlichen Fehler-/Protokollierungssystem und vier verschiedenen Backends. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_024.jpg\|300]] | Das Fehlerbehandlungssystem ist entscheidend für die Zuverlässigkeit der Software und nutzt verschiedene Strategien zur Fehlerbehebung. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_025.jpg\|300]] | Das Fehlerbehandlungssystem ist so konzipiert, dass es verschiedene Schweregrade von Ausnahmen unterstützt und eine robuste Fehlerprotokollierung bietet. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_026.jpg\|300]] | Es wird diskutiert, dass Ausnahmen den Code verlangsamen können, aber die Vorteile überwiegen die potenziellen Leistungseinbußen. | ![[FOSDEM 2025/assets/SatNOGSCOMMS-An-OpenSource-Communication-Subsystem/preview_027.jpg\|300]] | Weitere Informationen finden Sie unter #satnogs-comms:matrix.org und auf der GitLab-Seite des Projekts. Besuchen Sie unseren Stand auf Ebene K2. ## Links [Projekt-Repository](https://gitlab.com/librespacefoundation/satnogs-comms) [Haupt-Firmware-Repository](https://gitlab.com/librespacefoundation/satnogs-comms) [Hardware-Repository](https://gitlab.com/librespacefoundation/satnogs-comms) [Videoaufnahme (AV1/WebM) - 104.8 MB](https://video.fosdem.org/2025/h1302/fosdem-2025-6024-satnogs-comms-an-open-source-communication-subsystem-for-cubesats.av1.webm) [Videoaufnahme (MP4) - 568.8 MB](https://video.fosdem.org/2025/h1302/fosdem-2025-6024-satnogs-comms-an-open-source-communication-subsystem-for-cubesats.av1.mp4) [Videoaufnahme Untertiteldatei (VTT)](https://video.fosdem.org/2025/h1302/fosdem-2025-6024-satnogs-comms-an-open-source-communication-subsystem-for-cubesats.vtt) [Chatroom(web)](https://fosdem.org/2025/chat/h1302) [Chatroom(app)](https://fosdem.org/2025/chat/app)