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Satellite de diffusion public utilisant un point de terminaison de flux de données (démodulé et décodé)

Cet exemple s'appuie sur l'analyse effectuée dans la JPSS-1 - Satellite de diffusion public (PBS) - Évaluation section du guide de l'utilisateur.

Pour compléter cet exemple, vous devez supposer un scénario : vous souhaitez capturer le chemin de HRD communication sous forme de données de diffusion directe démodulées et décodées à l'aide d'un point de terminaison de flux de données. Cet exemple constitue un bon point de départ si vous envisagez de traiter les données à l'aide du logiciel NASA Direct Readout Labs (RT- STPS etIPOPP).

Voies de communication

Cette section représente Étape 2 : planifiez les voies de communication de votre flux de données la mise en route. Dans cet exemple, vous allez créer deux sections dans votre AWS CloudFormation modèle : les sections Paramètres et Ressources.

Pour la section Paramètres, vous allez ajouter les paramètres suivants. Vous spécifierez leurs valeurs lors de la création de la pile via la AWS CloudFormation console.

Parameters:
  EC2Key:
    Description: The SSH key used to access the EC2 receiver instance. Choose any SSH key if you are not creating an EC2 receiver instance. For instructions on how to create an SSH key see https://docs.aws.amazon.com/AWSEC2/latest/UserGuide/create-key-pairs.html
    Type: AWS::EC2::KeyPair::KeyName
    ConstraintDescription: must be the name of an existing EC2 KeyPair.

  ReceiverAMI:
    Description: The Ground Station DDX AMI ID you want to use. Please note that AMIs are region specific. For instructions on how to retrieve an AMI see https://docs.aws.amazon.com/ground-station/latest/ug/dataflows.ec2-configuration.html#dataflows.ec2-configuration.amis
    Type: AWS::EC2::Image::Id

Les autres extraits de modèle se trouvent dans la section Ressources du AWS CloudFormation modèle.

Resources:
  # Resources that you would like to create should be placed within the resource section.
    

Dans notre scénario consistant à fournir un chemin de communication unique à une EC2 instance, vous disposerez d'un seul chemin de diffusion synchrone. Selon Livraison synchrone des données cette section, vous devez configurer une EC2 instance Amazon avec une application de point de terminaison de flux de données, et créer un ou plusieurs groupes de points de terminaison de flux de données.

  # The EC2 instance that will send/receive data to/from your satellite using AWS Ground Station.
  ReceiverInstance:
    Type: AWS::EC2::Instance
    Properties:
      DisableApiTermination: false
      IamInstanceProfile: !Ref GeneralInstanceProfile
      ImageId: !Ref ReceiverAMI
      InstanceType: m5.4xlarge
      KeyName: !Ref EC2Key
      Monitoring: true
      PlacementGroupName: !Ref ClusterPlacementGroup
      SecurityGroupIds:
        - Ref: InstanceSecurityGroup
      SubnetId: !Ref ReceiverSubnet
      BlockDeviceMappings:
        - DeviceName: /dev/xvda
          Ebs:
            VolumeType: gp2
            VolumeSize: 40
      Tags:
        - Key: Name
          Value: !Join [ "-" , [ "Receiver" , !Ref "AWS::StackName" ] ]
      UserData:
        Fn::Base64:
          |
          #!/bin/bash
          exec > >(tee /var/log/user-data.log|logger -t user-data -s 2>/dev/console) 2>&1
          echo `date +'%F %R:%S'` "INFO: Logging Setup" >&2

          GROUND_STATION_DIR="/opt/aws/groundstation"
          GROUND_STATION_BIN_DIR="${GROUND_STATION_DIR}/bin"
          STREAM_CONFIG_PATH="${GROUND_STATION_DIR}/customer_stream_config.json"

          echo "Creating ${STREAM_CONFIG_PATH}"
          cat << STREAM_CONFIG > "${STREAM_CONFIG_PATH}"
          {
            "ddx_streams": [
              {
                "streamName": "Downlink",
                "maximumWanRate": 4000000000,
                "lanConfigDevice": "lo",
                "lanConfigPort": 50000,
                "wanConfigDevice": "eth1",
                "wanConfigPort": 55888,
                "isUplink": false
              }
            ]
          }
          STREAM_CONFIG

          echo "Waiting for dataflow endpoint application to start"
          while netstat -lnt | awk '$4 ~ /:80$/ {exit 1}'; do sleep 10; done

          echo "Configuring dataflow endpoint application streams"
          python "${GROUND_STATION_BIN_DIR}/configure_streams.py" --configFileName "${STREAM_CONFIG_PATH}"
          sleep 2
          python "${GROUND_STATION_BIN_DIR}/save_default_config.py"

          exit 0

  # The AWS Ground Station Dataflow Endpoint Group that defines the endpoints that AWS Ground
  # Station will use to send/receive data to/from your satellite.
  DataflowEndpointGroup:
    Type: AWS::GroundStation::DataflowEndpointGroup
    Properties:
      ContactPostPassDurationSeconds: 180
      ContactPrePassDurationSeconds: 120
      EndpointDetails:
        - Endpoint:
            Name: !Join [ "-" , [ !Ref "AWS::StackName" , "Downlink" ] ] # needs to match DataflowEndpointConfig name
            Address:
              Name: !GetAtt ReceiverInstanceNetworkInterface.PrimaryPrivateIpAddress
              Port: 55888
          SecurityDetails:
            SecurityGroupIds:
              - Ref: "DataflowEndpointSecurityGroup"
            SubnetIds:
              - !Ref ReceiverSubnet
            RoleArn: !GetAtt DataDeliveryServiceRole.Arn

  # The security group that the ENI created by AWS Ground Station belongs to.
  DataflowEndpointSecurityGroup:
    Type: AWS::EC2::SecurityGroup
    Properties:
      GroupDescription: Security Group for AWS Ground Station registration of Dataflow Endpoint Groups
      VpcId: !Ref ReceiverVPC
      SecurityGroupEgress:
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          CidrIp: 10.0.0.0/8
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream To 10/8"
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          CidrIp: 172.16.0.0/12
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream To 172.16/12"
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          CidrIp: 192.168.0.0/16
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream To 192.168/16"

  # The placement group in which your EC2 instance is placed.
  ClusterPlacementGroup:
    Type: AWS::EC2::PlacementGroup
    Properties:
      Strategy: cluster

  # The security group for your EC2 instance.
  InstanceSecurityGroup:
    Type: AWS::EC2::SecurityGroup
    Properties:
      GroupDescription: AWS Ground Station receiver instance security group.
      VpcId: !Ref ReceiverVPC
      SecurityGroupIngress:
        # To allow SSH access to the instance, add another rule allowing tcp port 22 from your CidrIp
        - IpProtocol: udp
          FromPort: 55888
          ToPort: 55888
          SourceSecurityGroupId: !Ref DataflowEndpointSecurityGroup
          Description: "AWS Ground Station Downlink Stream"

  ReceiverVPC:
    Type: AWS::EC2::VPC
    Properties:
      CidrBlock: "10.0.0.0/16"
      Tags:
        - Key: "Name"
          Value: "AWS Ground Station - PBS to dataflow endpoint Demod Decode Example VPC"
        - Key: "Description"
          Value: "VPC for EC2 instance receiving AWS Ground Station data"

  ReceiverSubnet:
    Type: AWS::EC2::Subnet
    Properties:
      CidrBlock: "10.0.0.0/24"
      Tags:
        - Key: "Name"
          Value: "AWS Ground Station - PBS to dataflow endpoint Demod Decode Example Subnet"
        - Key: "Description"
          Value: "Subnet for EC2 instance receiving AWS Ground Station data"
      VpcId: !Ref ReceiverVPC

  # An ENI providing a fixed IP address for AWS Ground Station to connect to.
  ReceiverInstanceNetworkInterface:
    Type: AWS::EC2::NetworkInterface
    Properties:
      Description: Floating network interface providing a fixed IP address for AWS Ground Station to connect to.
      GroupSet:
        - !Ref InstanceSecurityGroup
      SubnetId: !Ref ReceiverSubnet

  # Attach the ENI to the EC2 instance.
  ReceiverInstanceInterfaceAttachment:
    Type: AWS::EC2::NetworkInterfaceAttachment
    Properties:
      DeleteOnTermination: false
      DeviceIndex: "1"
      InstanceId: !Ref ReceiverInstance
      NetworkInterfaceId: !Ref ReceiverInstanceNetworkInterface

  # The instance profile for your EC2 instance.
  GeneralInstanceProfile:
    Type: AWS::IAM::InstanceProfile
    Properties:
      Roles:
        - !Ref InstanceRole
  

Vous aurez également besoin des politiques, des rôles et des profils appropriés pour AWS Ground Station créer une elastic network interface (ENI) dans votre compte.

  # AWS Ground Station assumes this role to create/delete ENIs in your account in order to stream data.
  DataDeliveryServiceRole:
    Type: AWS::IAM::Role
    Properties:
      Policies:
        - PolicyDocument:
            Statement:
              - Action:
                  - ec2:CreateNetworkInterface
                  - ec2:DeleteNetworkInterface
                  - ec2:CreateNetworkInterfacePermission
                  - ec2:DeleteNetworkInterfacePermission
                  - ec2:DescribeSubnets
                  - ec2:DescribeVpcs
                  - ec2:DescribeSecurityGroups
                Effect: Allow
                Resource: '*'
            Version: '2012-10-17'
          PolicyName: DataDeliveryServicePolicy
      AssumeRolePolicyDocument:
        Version: 2012-10-17
        Statement:
          - Effect: Allow
            Principal:
              Service:
              - groundstation.amazonaws.com
            Action:
            - sts:AssumeRole

  # The EC2 instance assumes this role.
  InstanceRole:
    Type: AWS::IAM::Role
    Properties:
      AssumeRolePolicyDocument:
        Version: "2012-10-17"
        Statement:
          - Effect: "Allow"
            Principal:
              Service:
                - "ec2.amazonaws.com"
            Action:
              - "sts:AssumeRole"
      Path: "/"
      ManagedPolicyArns:
        - arn:aws:iam::aws:policy/AmazonS3ReadOnlyAccess
        - arn:aws:iam::aws:policy/service-role/AmazonEC2ContainerServiceforEC2Role
        - arn:aws:iam::aws:policy/CloudWatchAgentServerPolicy
        - arn:aws:iam::aws:policy/service-role/AmazonEC2RoleforSSM
  

AWS Ground Station configurations

Cette section représente le guide Étape 3 : créer des configurations de l'utilisateur.

Vous aurez besoin d'une configuration de suivi pour définir vos préférences en matière d'utilisation du suivi automatique. La sélection en PREFERREDtant que piste automatique peut améliorer la qualité du signal, mais elle n'est pas nécessaire pour atteindre la qualité du signal en raison de la qualité d'éphéméride JPSS -1 suffisante.

  TrackingConfig:
    Type: AWS::GroundStation::Config
    Properties:
      Name: "JPSS Tracking Config"
      ConfigData:
        TrackingConfig:
          Autotrack: "PREFERRED"
  

En fonction du chemin de communication, vous devez définir une antenna-downlink-demod-decodeconfiguration pour représenter la partie satellite, ainsi qu'une configuration de point de terminaison de flux de données pour faire référence au groupe de points de terminaison de flux de données qui définit les détails du point de terminaison.

  # The AWS Ground Station Antenna Downlink Config that defines the frequency spectrum used to
  # downlink data from your satellite.
  JpssDownlinkDemodDecodeAntennaConfig:
    Type: AWS::GroundStation::Config
    Properties:
      Name: "JPSS Downlink Demod Decode Antenna Config"
      ConfigData:
        AntennaDownlinkDemodDecodeConfig:
          SpectrumConfig:
            CenterFrequency:
              Value: 7812
              Units: "MHz"
            Polarization: "RIGHT_HAND"
            Bandwidth:
              Value: 30
              Units: "MHz"
          DemodulationConfig:
            UnvalidatedJSON: '{
              "type":"QPSK",
              "qpsk":{
                "carrierFrequencyRecovery":{
                  "centerFrequency":{
                    "value":7812,
                    "units":"MHz"
                  },
                  "range":{
                    "value":250,
                    "units":"kHz"
                  }
                },
                "symbolTimingRecovery":{
                  "symbolRate":{
                    "value":15,
                    "units":"Msps"
                  },
                  "range":{
                    "value":0.75,
                    "units":"ksps"
                  },
                  "matchedFilter":{
                    "type":"ROOT_RAISED_COSINE",
                    "rolloffFactor":0.5
                  }
                }
              }
            }'
          DecodeConfig:
            UnvalidatedJSON: '{
              "edges":[
                {
                  "from":"I-Ingress",
                  "to":"IQ-Recombiner"
                },
                {
                  "from":"Q-Ingress",
                  "to":"IQ-Recombiner"
                },
                {
                  "from":"IQ-Recombiner",
                  "to":"CcsdsViterbiDecoder"
                },
                {
                  "from":"CcsdsViterbiDecoder",
                  "to":"NrzmDecoder"
                },
                {
                  "from":"NrzmDecoder",
                  "to":"UncodedFramesEgress"
                }
              ],
              "nodeConfigs":{
                "I-Ingress":{
                  "type":"CODED_SYMBOLS_INGRESS",
                  "codedSymbolsIngress":{
                    "source":"I"
                  }
                },
                "Q-Ingress":{
                  "type":"CODED_SYMBOLS_INGRESS",
                  "codedSymbolsIngress":{
                    "source":"Q"
                  }
                },
                "IQ-Recombiner":{
                  "type":"IQ_RECOMBINER"
                },
                "CcsdsViterbiDecoder":{
                  "type":"CCSDS_171_133_VITERBI_DECODER",
                  "ccsds171133ViterbiDecoder":{
                    "codeRate":"ONE_HALF"
                  }
                },
                "NrzmDecoder":{
                  "type":"NRZ_M_DECODER"
                },
                "UncodedFramesEgress":{
                  "type":"UNCODED_FRAMES_EGRESS"
                }
              }
            }'
  

  # The AWS Ground Station Dataflow Endpoint Config that defines the endpoint used to downlink data
  # from your satellite.
  DownlinkDemodDecodeEndpointConfig:
    Type: AWS::GroundStation::Config
    Properties:
      Name: "Aqua SNPP JPSS Downlink Demod Decode Endpoint Config"
      ConfigData:
        DataflowEndpointConfig:
          DataflowEndpointName: !Join [ "-" , [ !Ref "AWS::StackName" , "Downlink" ] ]
          DataflowEndpointRegion: !Ref AWS::Region
  

AWS Ground Station profil de mission

Cette section représente le guide Étape 4 : Création d'un profil de mission de l'utilisateur.

Maintenant que vous disposez des configurations associées, vous pouvez les utiliser pour créer le flux de données. Vous utiliserez les valeurs par défaut pour les autres paramètres.

  # The AWS Ground Station Mission Profile that groups the above configurations to define how to
  # uplink and downlink data to your satellite.
  SnppJpssMissionProfile:
    Type: AWS::GroundStation::MissionProfile
    Properties:
      Name: "37849 SNPP And 43013 JPSS"
      ContactPrePassDurationSeconds: 120
      ContactPostPassDurationSeconds: 60
      MinimumViableContactDurationSeconds: 180
      TrackingConfigArn: !Ref TrackingConfig
      DataflowEdges:
        - Source: !Join [ "/", [ !Ref JpssDownlinkDemodDecodeAntennaConfig, "UncodedFramesEgress" ] ]
          Destination: !Ref DownlinkDemodDecodeEndpointConfig
  

Assemblage

Grâce aux ressources ci-dessus, vous avez désormais la possibilité de planifier JPSS 1 à 1 contact pour la livraison synchrone des données depuis n'importe lequel de vos contacts intégrés. AWS Ground Station AWS Ground Station Succursales

Ce qui suit est un AWS CloudFormation modèle complet qui inclut toutes les ressources décrites dans cette section combinées dans un modèle unique qui peut être directement utilisé dans AWS CloudFormation.

Le AWS CloudFormation modèle nommé AquaSnppJpss.yml est conçu pour vous permettre d'accéder rapidement pour commencer à recevoir des données pour les satellites AquaSNPP, et JPSS -1/ NOAA -20. Il contient une EC2 instance Amazon et les AWS Ground Station ressources nécessaires pour planifier les contacts et recevoir des données de diffusion directe démodulées et décodées.

Si AquaSNPP, JPSS -1/ NOAA -20 et Terra ne sont pas intégrés à votre compte, consultez. Étape 1 : satellite embarqué

Pour télécharger le modèle à l'aide de AWS CLI, utilisez la commande suivante :

aws s3 cp s3://groundstation-cloudformation-templates-us-west-2/AquaSnppJpss.yml .

Vous pouvez consulter et télécharger le modèle dans la console en accédant à ce qui suit URL dans votre navigateur :

https://s3.console.aws.amazon.com/s3/object/groundstation-cloudformation-templates-us-west-2/AquaSnppJpss.yml

Vous pouvez spécifier le modèle directement en AWS CloudFormation utilisant le lien suivant :

https://groundstation-cloudformation-templates-us-west-2.s3.us-west-2.amazonaws.com/AquaSnppJpss.yml

Quelles ressources supplémentaires le modèle définit-il ?

Le AquaSnppJpss modèle inclut les ressources supplémentaires suivantes :

Les valeurs et paramètres pour les satellites dans ce modèle sont déjà renseignés. Ces paramètres vous permettent d'utiliser facilement et AWS Ground Station immédiatement ces satellites. Vous n'avez pas besoin de configurer vos propres valeurs pour pouvoir les utiliser AWS Ground Station lors de l'utilisation de ce modèle. Toutefois, vous pouvez personnaliser les valeurs pour que le modèle fonctionne selon votre cas d'utilisation.

Où puis-je recevoir mes données ?

Le groupe de points de terminaison de flux de données est configuré pour utiliser l'interface réseau d'instance de récepteur créée dans le cadre du modèle. L'instance de réception utilise une application de point de terminaison de flux de données pour recevoir le flux de données depuis le port défini par AWS Ground Station le point de terminaison du flux de données. Une fois reçues, les données peuvent être consommées via le UDP port 50000 de l'adaptateur de boucle de l'instance de réception. Pour plus d'informations sur la configuration d'un groupe de points de terminaison de flux de données, consultez AWS::GroundStation::DataflowEndpoint la section Groupe.