Wat is mijn Sky Lab?
Een klein experimenteel modulair meetstation rond een RPi-5, dat lokale sensoren, satellietontvangst via SDR en externe weer- en astronomiedata combineert en kan monitoren. Mijn opstelling is dan ook van experimentele aard, met de wens om deze verplaatsbaar of mobiel inzetbaar te maken.


Modules
Om mijn lab behapbaar te houden werk ik in modules/projecten. Dit is ook een kostenoverweging, omdat kwaliteitssensoren en aanverwanten op dit moment voor mij onbetaalbaar zijn om in één keer aan te schaffen. Door modulair te werken kan ik beginnen met een basisopstelling en deze stap voor stap uitbreiden naarmate er nieuwe onderdelen beschikbaar komen.

1. Raspberry Pi 5 – 8GB RAM – SSD-kit
Centrale node voor data-verwerking, opslag en visualisatie van meetgegevens.

2. RPi Zero 2 W + RTL-SDR Blog V4
SDR-ontvangstnode met Aircell 7® – 50 Ω coax en een zelfgebouwde QFH-antenne. Deze module is bedoeld voor satellietontvangst en radio-observaties, zoals weersatellieten (bijv. NOAA/Meteor), radiosondes en andere atmosferische radiosignalen.

3. Meteorologisch sensorplatform
Lokale metingen van basis meteorologische parameters zoals temperatuur, relatieve luchtvochtigheid, luchtdruk, wind, neerslag en lichtintensiteit. Deze sensoren vormen de basis voor het monitoren van lokale weersontwikkelingen en atmosferische veranderingen.

4. Zon- en stralingsmetingen
Metingen van zoninstraling, lichtintensiteit (lux) en UV-straling om veranderingen in zonactiviteit, bewolking en atmosferische transmissie te monitoren. Deze module kan ook worden uitgebreid met ruimteweerdata en observaties gerelateerd aan zonne-activiteit.

5. Onweerdetectie / atmosferische ontladingen
Experimenten gericht op het detecteren en analyseren van bliksemontladingen en elektromagnetische pulsen afkomstig van onweer. Dit kan zowel via radio-signalen als via elektrische of magnetische veldmetingen.

6. Geomagnetische metingen
Metingen van het lokale aardmagnetisch veld via een magnetometer. Deze metingen kunnen veranderingen in geomagnetische activiteit registreren, bijvoorbeeld als gevolg van zonne-activiteit, geomagnetische stormen en ruimteweer, die onder andere invloed kunnen hebben op aurora-activiteit (noorderlicht).

7. Luchtkwaliteit en mistdetectie
Experimenten gericht op het meten van luchtkwaliteit, fijnstof en atmosferische omstandigheden die bijdragen aan mistvorming en zichtcondities.

8. Meteoor- en astronomische observaties
Experimenten gericht op het detecteren en observeren van meteoren en andere astronomische verschijnselen. Dit kan zowel via radio-observaties (meteor scatter via SDR) als via optische metingen, zoals lichtdetectie van meteoren of veranderingen in de nachtelijke hemelhelderheid.

9. Kosmische straling
Experimenten gericht op het detecteren en meten van kosmische straling, bijvoorbeeld via muondetectie of andere stralingssensoren. Hiermee kunnen achtergrondstraling en gebeurtenissen afkomstig uit de ruimte worden geobserveerd.


Voor nu ga ik eerst de onderdelen verzamelen die ik al heb en recent heb besteld, waarna ik stap voor stap met de opbouw van de eerste modules begin.


Het speelveld:


| Gewijzigd: 10 maart, 14:16 uur, door Truffel

Voor vandaag staat op de planning om de Raspberry Pi 5 te installeren en de basissoftware voor mijn SDR-setup klaar te zetten.

1. Raspberry Pi OS
Raspberry Pi OS (64-bit)
↓
sudo apt update && sudo apt upgrade -y && sudo apt autoremove -y
↓
sudo apt install python3-pip tmux htop git build-essential cmake

2. SDR driver installeren (RTL-SDR v4) + Blacklist
sudo apt install rtl-sdr
↓
rtl_test
↓
sudo nano /etc/modprobe.d/no-rtl.conf
-
   blacklist dvb_usb_rtl28xxu
   blacklist rtl2832
   blacklist rtl2830
-
↓
sudo update-initramfs -u
sudo reboot
↓
rtl_test
rtl_power
rtl_fm

3. Basis SDR software:
sudo apt install gqrx-sdr satdump gpredict rtl-433 direwolf qsstv sox pavucontrol

4. SSD gebruiken
sudo raspi-config → Boot Order → NVMe
↓
sudo sdcard
↓
sudo reboot

5. USB opslag i.p.v. SSD
sudo nano /boot/firmware/cmdline.txt
usbcore.autosuspend=-1 (Aaneinde van regel toevoegen)
USB bus constand, voorkomt sampledrop en geen slaapmodus. 

  | Gewijzigd: 11 maart, 18:16 uur, door Truffel

Morgen alles wakker maken en met elkaar laten praten. 

Uitpakken en klaarleggen. Enkele module moet draadloos opgeladen worden voor snelle drop. 
| Gewijzigd: 12 maart, 13:33 uur, door Truffel

Gister zat ik even in een gedachte expiriment hoe het kan dat als ik naar Orion kijk en de drie heldere sterren dat deze allen meer helder zijn dan Polaris. Pas wanneer ik de data opzoek blijkt dat 1 van deze sterren minder helder is en kwam uit bij een stukje over Gestalt (doordat twee helder zijn neem ik een ook als even helder waar). 

Nu keek ik naar wat ik in huis heb om een richt systeem te maken, maar het is niet echt perfect, toch kan ik er iets mee doen en zou dan later een wisseling moeten maken van de sensoren. Het idee is een buis met sensor om te kijken of ikzelf waarneming kan doen van magnitude, maar ook de gedachte dat een antenne automatisch gericht kan worden op een sateliet. 

Vandaag verder nergens aan toe gekomen, en ik moet nog wat stekkers opzoeken, wie weet morgen dan maar verder. 

Sky Lab – Lightning Node V1.0
Dit wordt mijn eerste veldnode voor bliksemdetectie. De GPS en een paar andere onderdelen komen morgen binnen, maar voor deze eerste versie wil ik vooral eerst de basis goed krijgen: 

- het batterij- en voedingssysteem stabiel werkend te krijgen;
- de Pico 2W + LoRa betrouwbaar te laten draaien op de 2S batterij;
- een eerste meting van de BME280 (temperatuur / druk / vochtigheid) te versturen via LoRa.

De daadwerkelijke bliksemdetectie komt daarna, wanneer de ADS1256 en detectie-ingang worden toegevoegd.
Kortom: V1 is vooral een stabiele power + communicatie testnode, zodat ik later meerdere veldnodes kan bouwen voor onweerdetectie.


Voeding
2× Murata US18650VTC5D (18650 Li-ion)
1×18650 batterijhouder
HX-2S-JH20 V1.0 (2S BMS / batterijbescherming)
Type-C multi-cell Li-ion charger (2S laden tot 8.4V)
LM2596 DC-DC buck converter (naar 5V / 3.3V)

Controller
Raspberry Pi Pico 2W

Metingen
ADS1256 24-bit ADC (voor gevoelige signaalmeting)
ADS1115 ADC (voor batterijspanning)
BME 280 ( voor temperatuur, luchtdruk, luchtvochtigheid)

Communicatie
Pico LoRa SX126x (LoRa radio)

Positie / tijd
GY-NEO6MV2 NEO-6M GPS module

Logging
MH microSD module

Extra
Qi draadloze laadset (zender + ontvanger) – waarschijnlijk niet nodig voor dit project.




  | Gewijzigd: 13 maart, 15:55 uur, door Truffel

Sky Lab – Scan Node
Raspberry Pi 3B



Puur voor rudimentait zien/tracken. 

  | Gewijzigd: 13 maart, 16:27 uur, door Truffel