Discovery Drive – ตัวหมุนเสาอากาศ Az/El ใช้ ESP32-S3 สำหรับจานดาวเทียมและ SDR

KrakenRF ทีมผู้อยู่เบื้องหลัง KrakenSDR, ได้ออกแบบ Discovery Drive ซึ่งเป็นตัวหมุนเสาอากาศแบบ Azimuth/Elevation (Az/El) อัตโนมัติ ราคาประหยัด พัฒนาบนชิป ESP32-S3 และมีโครงสร้างกันสภาพอากาศได้เต็มรูปแบบ โดยออกแบบมาเพื่อใช้งานกับจาน Discovery Dish หรือเสาอากาศทิศทางอื่น ๆ เช่น Yagi และ Wi-Fi Grid ที่มีน้ำหนักสูงสุดประมาณ 5 กิโลกรัม

เมื่อเทียบกับโครงการ DIY อย่างเช่น SatNOGS (ซึ่งต้องพิมพ์ชิ้นส่วนด้วยเครื่อง 3D Printing และจัดหาอุปกรณ์ฮาร์ดแวร์เอง) Discovery Drive ถูกออกแบบให้เป็นโซลูชันแบบ Plug-and-Play ใช้งานได้ทันที ผู้ใช้เพียงติดตั้งอุปกรณ์เข้ากับเสา (mast) ต่อจานรับสัญญาณ เชื่อมต่อไฟ 12V และ Wi-Fi จากนั้นสามารถใช้ Web UI เพื่อเริ่มติดตามดาวเทียมที่โคจรผ่านขั้วโลก เช่น METEOR-M2, FENGYUN, รวมถึง CubeSat และดาวเทียมวิทยุสมัครเล่น (amateur radio satellites) ได้ทันที.

Discovery Drive ESP32-S3 based azimuth elevation rotator
Discovery Drive: ตัวหมุนเสาอากาศแบบ azimuth/elevation ที่ใช้ชิป ESP32-S3

สเปคของ KrakenRF Discovery Drive:

  • คอนโทรลเลอร์ – บอร์ดควบคุมที่ใช้ชิป ESP32-S3 จาก Espressif Systems
  • การเชื่อมต่อ – Wi-Fi 4 ความถี่ 2.4 GHz 802.11 b/g/n (ผ่าน ESP32) พร้อมเสาอากาศภายนอก
  • มอเตอร์และการหมุน
    • แรงบิด (Torque) – สูงสุด 125 kg·cm (12.25 Nm) รองรับเสาอากาศน้ำหนักสูงสุด 5 กก.
    • ช่วงการหมุน Azimuth – -360° ถึง +360°
    • ช่วงการหมุน Elevation– 0° ถึง 90°
    • ความเร็ว – 1.5 RPM (Azimuth) และ 0.25 RPM (Elevation)
    • ความแม่นยำ – ±1.5°
    • กลไกขับเคลื่อน – ระบบเฟืองตัวหนอน (Worm gear) แบบล็อกตำแหน่ง ป้องกันการตกหรือหมุนเมื่อไฟดับ
  • USB – สาย USB Type-C ยาว 6 เมตร สำหรับจ่ายไฟและบันทึกข้อมูล (data logging)
  • คุณสมบัติอื่น ๆ
    • โหมดติดตามลม (Wind-tracking mode) ที่จะปรับจานให้อยู่ในแนวตั้งฉากกับทิศทางลมหลัก
    • แท่นวางเข็มทิศแบบถอดได้ สำหรับปรับแนวทิศเหนือ
    • รางด้านข้างสำหรับติดตั้งโมดูลเสริม เช่น SBC / SDR pod
  • พลังงาน
    • ใช้ไฟ 12V DC (ผ่านหัวต่อ barrel jack หรือ USB-C Power Delivery)
    • การใช้พลังงาน
      • ประมาณ 10 W ขณะติดตาม
      • ประมาณ 1 W ในโหมดว่าง
  • ขนาด – 40 × 20 × 16 ซม. (15.75″ × 6.3″ × 7.87″)
  • น้ำหนัก – 6.4 กก. (14.1 ปอนด์) รวมชุดยึดติดตั้ง
  • ความเข้ากันได้กับเสา – รองรับเสาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 2 – 50 ซม. (0.8″ – 19.7″)
  • อุณหภูมิการทำงาน – -10°C ถึง 40°C (14°F ถึง 104°F)
  • โครงสร้างตัวเครื่อง – กล่องหุ้มแบบกันสภาพอากาศมาตรฐาน IP55 สำหรับใช้งานกลางแจ้ง

บริษัทย้ำว่าอุปกรณ์นี้ใช้พลังงานต่ำมาก (ต่ำกว่า 10W) และทั้ง Discovery Drive รวมถึง SBC/SDR ที่ติดตั้งอยู่บนอุปกรณ์ สามารถจ่ายไฟผ่าน PoE+ (มาตรฐาน 802.3at) เพียงเส้นเดียวได้ ซึ่งให้กำลังไฟสูงสุด 25.5W นั่นหมายความว่ายังเหลือกำลังไฟสำรองประมาณ 15W สำหรับใช้งานกับอุปกรณ์อื่น ๆ บนสายเคเบิลเส้นเดียวกันได้

Discovery Drive Internals
โครงสร้างภายในของ Discovery Drive
satellite tracking scheduler interface in SatDump
อินเทอร์เฟซตัวจัดตารางติดตามดาวเทียมใน SatDump
web based control interface Web UI for the Discovery Drive
อินเทอร์เฟซควบคุมผ่านเว็บ (Web UI) ของ Discovery Drive

ในด้านซอฟต์แวร์ Discovery Drive รองรับระบบนิเวศของ SDR และวิทยุสมัครเล่น (Ham Radio) โดยรองรับโปรโตคอล rotctl (Hamlib) ผ่าน TCP/IP และโปรโตคอล EasyComm II ผ่านพอร์ต Serial ทำให้สามารถใช้งานร่วมกับซอฟต์แวร์ต่าง ๆ ได้ทันที เช่น:

  • SatDump / GPredict / Look4Sat: สำหรับการติดตามดาวเทียมอัตโนมัติ เช่น ดาวเทียมสภาพอากาศ NOAA, METEOR และ CubeSat
  • Stellarium: ใช้งานผ่านปลั๊กอิน Remote Control สำหรับงานดาราศาสตร์วิทยุ เช่น การทำแผนที่สัญญาณ Hydrogen Line
  • Web Dashboard: อินเทอร์เฟซบนเว็บเบราว์เซอร์ที่มีมาในตัว สำหรับควบคุมอุปกรณ์ด้วยตนเองและอัปเดตเฟิร์มแวร์

เฟิร์มแวร์ที่พัฒนาด้วยภาษา C++ เป็นโอเพ่นซอร์ส และเผยแพร่บน GitHub,ทำ ให้นักพัฒนาสามารถปรับแต่งระบบควบคุมการเคลื่อนที่ หรือผสานการทำงานกับเซ็นเซอร์ใหม่ ๆ ได้ นอกจากนี้ยังมีคำแนะนำอย่างละเอียดเกี่ยวกับการประกอบ การติดตั้ง การตั้งค่า และการใช้งาน Discovery Drive อยู่ใน Wiki ของโครงการ

planetarium software Stellarium and the web control interface of the Discovery Drive
Stellarium และการควบคุมผ่านเว็บ: โปรแกรม Stellarium ช่วยให้ผู้ใช้สามารถคลิกเลือกวัตถุบนท้องฟ้าได้โดยตรง จากนั้นตัวหมุนเสาอากาศจะปรับทิศทางเสาอากาศไปยังตำแหน่งของวัตถุนั้นโดยอัตโนมัติ

อุปกรณ์ยังรองรับระบบป้องกันลมอัตโนมัติ การอัปเดตเฟิร์มแวร์ผ่าน Web UI และมีรางด้านข้างสำหรับติดตั้งโมดูลเสริม เช่น SBC และตัวรับสัญญาณ RTL-SDR ตัวอย่างการใช้งาน เช่น รับสัญญาณดาวเทียมอุตุนิยมวิทยา (เช่น METEOR-M2, METOP, FENGYUN), การติดตาม CubeSat และดาวเทียมวิทยุสมัครเล่น, งานดาราศาสตร์วิทยุ เช่น การทำแผนที่สัญญาณ Hydrogen Line, ลิงก์สื่อสาร LoRa แบบทิศทาง, การติดตาม Radiosonde, การทำแผนที่สัญญาณ Wi-Fi (Wi-Fi heat mapping), การตรวจจับอุกกาบาต (meteor detection) และการตรวจจับหรือเฝ้าระวังสัญญาณโดรน

ขณะนี้ Discovery Drive กำลังเปิดระดมทุนบน  Crowd Supply ในราคา $699 (~22,600฿) พร้อมบริการจัดส่งฟรีทั่วโลก ชุดอุปกรณ์ภายในแพ็กเกจประกอบด้วย ตัวหมุนเสาอากาศ Discovery Drive, สาย USB-A to USB-C ความยาว 6 เมตร, สายต่อไฟ 12V DC ความยาว 6 เมตร, ตัวแยกไฟ DC Barrel Splitter, ชุดขายึดติดตั้งกับเสาพร้อมสลักเกลียว, เสาอากาศ Wi-Fi, แท่นวางเข็มทิศชั่วคราวสำหรับปรับแนวทิศ, ขายึดติดตั้งเสาอากาศแบบ crossbar และอะแดปเตอร์ไฟ 12V แบบสากล คาดว่าจะเริ่มจัดส่งสินค้าได้ในช่วง เดือนสิงหาคม 2026

แปลจากบทความภาษาอังกฤษ : Discovery Drive – An ESP32-S3-based azimuth/elevation rotator for satellite dishes and SDR antennas (Crowdfunding)

Subscribe
Notify of
guest
0 Comments
Oldest
Newest Most Voted
Inline Feedbacks
View all comments
โฆษณา