บทที่ 7 วิเคราะห์ Packet Telemetry และ Receiving Stations

วัตถุประสงค์การเรียนรู้

เมื่อจบบทนี้ ครูจะสามารถ

• อธิบายองค์ประกอบของหน้า Packet detail และความต่างระหว่าง raw กับ decoded ได้
• ตีความค่าพื้นฐานของ telemetry (แรงดัน/กระแส/อุณหภูมิ/uptime) ในเชิงสมมติฐานทางวิศวกรรมอย่างระมัดระวัง
• เชื่อมโยง Satellite Position กับบริบทการรับสัญญาณและการพลังงานของดาวเทียมได้
• อธิบายเหตุผลของการมี Hexadecimal View และ Raw Parsed View เพื่อการตรวจสอบข้อมูล
• วิเคราะห์ตาราง Receiving Stations และอธิบายว่าทำไมค่าต่อสถานีจึงแตกต่างกัน

ส่วนที่ 1: หน้า Telemetry Packet Detail

7.1 Packet Details (left card)

กล่อง Packet Details อธิบายค่าพื้นฐานชั้นสื่อสารของแพ็กเก็ตที่รับได้ จากภาพตัวอย่างให้ครูอธิบายทีละรายการดังนี้

• Mode: LoRa
• Frequency: 435.14 MHz
• Packet size: 68 bytes
• Airtime: 525.31 ms
• Bandwidth: 62.5 kHz
• Spreading Factor: SF8
• Coding Rate: 4/6

7.2 Decoded Telemetry (middle card)

ส่วนนี้เป็น “การสันนิษฐานเชิงการสอน” จากค่าที่ decoder แปลออกมา ให้ครูย้ำว่านี่คือค่าที่ชุมชน TinyGS ถอดรหัส และอาจต่างกันตามดาวเทียม/รุ่น decoder

7.3 Satellite Position (right card)

• Altitude: 505 km
• Illumination: Sun ☀️
• Eclipse Depth: 48.07° (อธิบายเชิงเรขาคณิตสัมพันธ์กับเงา/แสงของวงโคจร)
• Coverage: 4918 km

ครูควรชี้ให้นักเรียนเห็นว่าดาวเทียมจึงรับได้เป็นช่วง pass เท่านั้น และสถานะแสงอาทิตย์/เงามีผลต่อบริบทพลังงานของดาวเทียม

7.4 Hexadecimal View (lower left)

ข้อมูลดิบมักแสดงเป็น Hex เพราะกระชับและตรงกับหน่วยไบต์ที่ใช้สื่อสารจริง เหมาะสำหรับการตรวจสอบแพ็กเก็ตและพัฒนา/ตรวจตัวถอดรหัสในระดับชุมชน

ปุ่ม Download ใช้ส่งออกข้อมูลดิบเพื่อนำไปวิเคราะห์ต่อในกิจกรรมขั้นสูง

7.5 Raw Parsed View (lower left below hex)

Raw Parsed View คือข้อมูลที่จัดโครงสร้างแบบ JSON-like เช่น header / object / payload พร้อมตัวบ่งชี้เช่น telemetry: true และ type: "Beacon" ทำให้เห็นชัดว่าระบบแปลข้อมูลจากดิบสู่รูปแบบที่อ่านง่ายขึ้น

ปุ่ม copy ช่วยคัดลอกข้อมูลสำหรับอภิปรายหรือมอบหมายงานในกิจกรรมขั้นสูง

7.6 Reception Map (lower right)

Reception Map แสดงจุดสีเขียวของสถานีที่รับแพ็กเก็ตเดียวกันทั่วโลก และวงสีน้ำเงินใช้สื่อ footprint โดยประมาณของการครอบคลุม ณ เวลานั้น

Teacher tip: ใช้แผนที่นี้อธิบายแนวคิด “เครือข่ายสถานีภาคพื้นทั่วโลก” และชี้ให้เห็นว่าการมีหลายสถานีรับแพ็กเก็ตเดียวกันช่วยเพิ่มความมั่นใจในข้อมูล

ส่วนที่ 2: Receiving Stations

7.7 Receiving Stations list: อ่านตารางและเปรียบเทียบข้ามสถานี

• Station name: ชื่อสถานีที่รับแพ็กเก็ตเดียวกันได้
• Distance (km): ระยะดาวเทียม-สถานี ณ ขณะรับ
• Elevation (deg): มุมเงยของดาวเทียมจากมุมมองสถานีนั้น
• Time: เวลาที่สถานีนั้นรับแพ็กเก็ต
• RSSI / SNR: คุณภาพสัญญาณที่สถานีวัดได้
• Doppler (Server/tGS): การเลื่อนความถี่ที่แสดงทั้งมุมมองเซิร์ฟเวอร์และสถานี
• Freq Error / tGS offset: ความคลาดความถี่และออฟเซ็ตของสถานี
• CRC Error: ตัวบ่งชี้ว่าข้อมูลมีโอกาสผิดพลาดหรือไม่

ทำไมแต่ละสถานีค่าต่างกัน

• สถานีอยู่คนละ geometry จึงได้ Distance/Elevation ต่างกัน
• สภาพ noise, สายอากาศ และจุดติดตั้งต่างกัน ทำให้ RSSI/SNR ต่างกัน
• ความแม่นออสซิลเลเตอร์ต่างกัน ทำให้ Freq error/offset ต่างกัน
• ถ้าสัญญาณเฉียดขอบคุณภาพ อาจเห็น CRC error ในบางสถานี

สรุปบทนี้: ผู้เรียนจะได้ทั้งการอ่าน telemetry และการเปรียบเทียบคุณภาพการรับข้ามสถานีในสถานการณ์จริง ซึ่งเป็นทักษะสำคัญของงานโทรคมนาคมดาวเทียมภาคปฏิบัติ

เมื่อพร้อม ครูสามารถต่อยอดด้วยการฝึกตีความ payload ที่ละเอียดขึ้นจาก packet detail เพื่อเชื่อมข้อมูลสื่อสารกับข้อมูลภารกิจของดาวเทียม

กิจกรรมในชั้นเรียน (10–15 นาที)

1. ให้นักเรียนเลือกสถานี 2 แห่งจาก Receiving Stations และบันทึก Distance, Elevation, RSSI, SNR, Freq error, CRC
2. ให้สรุปว่าสถานีใดน่าจะ decode ได้ดีกว่า และอธิบายเหตุผลเชิงข้อมูล
3. เชื่อมกับ Satellite Position (เช่น illumination/coverage) แล้วตั้งสมมติฐานผลต่อ telemetry พลังงาน
4. อภิปรายว่าความต่างที่พบมาจาก geometry, noise หรือคุณภาพอุปกรณ์ส่วนใดได้บ้าง