V6.1 Von der Rohdatei zur Messreihe
Niveau: K5 Analysieren
Zeitbedarf: ca. 45 Minuten
Einstiegsfrage:
Dein Dekoder zeigt «Batteriespannung 8,25 V». Wann wurde dieser Wert gemessen? Wer hat ihn empfangen? Und könntest du ihn morgen noch einmal nachrechnen?
Warum eine Messreihe?
Ein einzelner Telemetriewert sagt wenig. Erst viele Werte über die Zeit zeigen, wie sich ein Satellit verhält.
Eine Messreihe braucht drei Dinge: einen Zeitstempel, einen Wert und eine Einheit. Fehlt eines davon, kannst du die Daten später nicht mehr sicher auswerten.
In Kapitel E7 und Kapitel E8 hast du Telemetrie empfangen und dekodiert. Jetzt geht es darum, die Daten so zu sichern, dass du sie analysieren kannst.
Die Datenkette
Der Weg vom Funksignal zur Tabelle hat mehrere Stationen. An jeder Station entsteht eine Datei, die du aufbewahren kannst.
- Der Empfänger gibt das Signal als Ton an die Soundkarte.
- Ein Software-Modem (zum Beispiel das Soundmodem von UZ7HO) demoduliert das Signal und gibt die Datenpakete über einen TCP-Port im KISS-Format aus.
- Ein Hilfsprogramm speichert die Pakete in einer KISS-Datei. Es kann sie auch an die SatNOGS-Datenbank weiterleiten.
- Der Telemetrie-Dekoder liest die KISS-Datei, rechnet die Werte um und exportiert sie als Text oder als CSV.
- Eine Tabellenkalkulation oder ein Python-Skript macht daraus Diagramme.
Die Datenkette: Jede Station erzeugt eine Datei. Die KISS-Datei ist das Original, aus dem du alle Exporte neu erzeugen kannst. Eigene Prinzipgrafik nach Folie 8 und 9 (DK3WN).
Die KISS-Datei: die Rohdaten
KISS steht für «keep it simple, stupid». Das Protokoll wurde von Mike Chepponis (K3MC) und Phil Karn (KA9Q) für die Verbindung zwischen Computer und TNC entwickelt.
Eine KISS-Datei ist eine Binärdatei. Du kannst sie nicht mit einem Texteditor lesen, sondern nur mit einem Hex-Betrachter oder einem Dekoder.
Jedes Paket beginnt und endet mit dem Byte C0 (hexadezimal). Damit dieses Byte im Paketinhalt nicht falsch verstanden wird, ersetzt KISS es dort durch die Folge DB DC. Das Byte DB selbst wird zu DB DD.
Hinweis: Wer ein Paket von Hand auswertet, muss diese Ersetzung zuerst rückgängig machen. Sonst verschieben sich alle folgenden Bytes, und jeder Wert ist falsch.
Ein echtes Paket zerlegen (Satellit LINK, empfangen von DK3WN am 24.07.2017, Folie 19)
Wähle eine Bytegruppe aus. Die Erklärung erscheint darunter.
Noch keine Gruppe gewählt.
Farben: grau = KISS-Rahmen, blau = AX.25-Kopf, weiss = nicht erklärte Nutzdaten, grün = Telemetriewerte, orange = maskiertes Byte (DB DC = C0).
Die KISS-Dateien aus den Programmen von DK3WN enthalten zusätzlich einen Zeitstempel für jedes Paket. Programme wie AGWOnlineKISS speichern dazu auch Azimut, Elevation und die Beleuchtung des Satelliten (Sonne oder Schatten) zum Empfangszeitpunkt.
Auch das Linux-Werkzeug gr-satellites kann empfangene Pakete mit der Option --kiss_out als KISS-Datei mit Zeitstempeln speichern (Dokumentation gr-satellites, abgerufen am 21.10.2026).
Merke dir: Die KISS-Datei ist dein Original. Bewahre sie unverändert auf. Alle Exporte kannst du daraus jederzeit neu erzeugen.
Vom Paket zum Text- und CSV-Export
Ein Telemetrie-Dekoder liest KISS-Dateien, Textdateien oder Server-Logs ein. Er zeigt die umgerechneten Werte an und exportiert sie als Text oder als CSV.
Der Textexport ist gut lesbar, eignet sich aber schlecht zum Rechnen. Für die Auswertung nimmst du deshalb das CSV-Format.
CSV heisst «comma-separated values». Jede Zeile ist ein Paket, jede Spalte ein Messwert. Die erste Zeile enthält die Spaltennamen.
KISS-Sonderzeichen (hexadezimal)
| Name | Byte | Bedeutung | Im Paketinhalt ersetzt durch |
|---|---|---|---|
| FEND | C0 | Rahmengrenze: Anfang und Ende eines Pakets | DB DC |
| FESC | DB | Einleitung einer Ersatzfolge | DB DD |
| TFEND | DC | steht nach DB für ein ersetztes C0 | – |
| TFESC | DD | steht nach DB für ein ersetztes DB | – |
Beim Lesen gilt die umgekehrte Richtung: DB DC wird zu C0, DB DD wird zu DB.
Achte beim Öffnen in einer Tabellenkalkulation auf zwei Stolpersteine. Erstens: In der Schweiz ist oft das Semikolon als Trennzeichen eingestellt, im Export steht aber ein Komma. Zweitens: Ein Dezimalpunkt kann als Tausendertrennzeichen oder als Datum gelesen werden. Nutze deshalb die Importfunktion und lege Trennzeichen und Spaltentypen selbst fest.
Zeitstempel: immer UTC
Speichere jeden Zeitstempel in UTC und im Format nach ISO 8601, zum Beispiel 2026-01-15T10:00:30Z. Das «Z» am Ende steht für UTC.
Lokale Zeit mit Sommer- und Winterzeit führt beim Vergleich mit Bahndaten, mit anderen Stationen oder mit der SatNOGS-Datenbank zu Fehlern von einer oder zwei Stunden.
Der Zeitstempel stammt meist von der Uhr deines Computers. Stelle sie deshalb automatisch über das Internet (NTP) oder über GPS.
Einheiten gehören in die Kopfzeile
Schreibe die Einheit in den Spaltennamen, zum Beispiel vbat_V oder tbat_degC. Dann ist die Tabelle auch ohne Begleittext eindeutig.
Halte Rohwerte und umgerechnete Werte in getrennten Spalten. So kannst du die Umrechnung jederzeit prüfen und korrigieren.
Auch CW kann Telemetrie sein
Nicht jede Telemetrie kommt als Datenpaket. Manche Satelliten senden ihre Messwerte als Morsezeichen über die CW-Bake.
Ein Beispiel ist XI-IV (CubeSat-OSCAR 57) der Universität Tokio. Der Satellit wurde am 30. Juni 2003 gestartet und sendet seine Bake auf 436,848 MHz mit 80 mW und 50 Wörtern pro Minute.
Die Bake enthält Gruppen mit den Kennungen ut1 bis ut6. Hinter ut2 bis ut6 stehen hexadezimale Zahlen mit den eigentlichen Messwerten. Um sie umzurechnen, brauchst du die Formatbeschreibung der Betreiber.
Laut der SatNOGS-Datenbank ist XI-IV noch in Betrieb. Die CW-Bake ist dort mit 436,8475 MHz als aktiv eingetragen (abgerufen am 21.10.2026).
[PRÜFEN: Die Auswerteseite der Universität Tokio für die XI-IV-Telemetrie ist unter der Adresse auf der Folie nicht mehr zu finden. Aktuelle Formatbeschreibung für ut1 bis ut6 suchen oder den Absatz kürzen.]
Wenn du CW-Telemetrie von Hand mitschreibst, notiere zu jeder Zeile die UTC-Zeit. Sonst wird daraus keine Messreihe.
Werkzeuge heute
Die Folien von 2017 nennen Programme, die es grösstenteils noch gibt. Stand Oktober 2026:
- Das Soundmodem von UZ7HO ist inzwischen als Version 1.14 erhältlich, das High-Speed-Soundmodem als Version 2.7 (Webseite UZ7HO, abgerufen am 21.10.2026).
- Die Dekoder von DK3WN liegen heute auf satblog.info. Die alte Adresse dk3wn.info leitet dorthin weiter (abgerufen am 21.10.2026).
- gr-satellites von Daniel Estévez (EA4GPZ) läuft unter Linux und baut auf GNU Radio auf (Version 5.x, abgerufen am 21.10.2026).
- Für viele Satelliten gibt es auch Dekoder der Betreiber, zum Beispiel FoxTelem für die Fox-Satelliten von AMSAT.
Kontrollfrage: In einer KISS-Datei findest du mitten im Paket die Bytes … 01 DB DC D7 … Wie viele Messwerte stehen hier, und welchen Rohwert hat der Wert nach 01?
Lösung anzeigen
Es sind drei Messwerte, nicht vier. DB DC ist die KISS-Ersatzfolge für das Byte C0. Der Rohwert nach 01 ist also C0 = 192. Als Temperatur nach der Formel X/4 − 15 ergibt das 192/4 − 15 = 33 °C.
Wer DB DC als zwei Werte liest, verschiebt alle folgenden Werte um ein Byte. Dann stimmt keine einzige spätere Zahl mehr.
Merksatz: Bewahre die KISS-Datei als unverändertes Original auf. Exportiere für die Auswertung eine CSV mit UTC-Zeitstempel, Rohwerten und umgerechneten Werten mit Einheit im Spaltennamen.
Mini Selbsttest
Mini-Test V6.1
Weiterführend
Weiter geht es in V6.2 Skalierung und Auswertung: Dort rechnest du die Rohwerte aus dem Paket in Volt, Milliampere und Grad Celsius um.
Zum Nachschlagen: Telemetry Frame, SatDump (Dekodierung von Wettersatelliten und anderen Signalen).