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Lernschritt 3 : Anzeige der erhaltenen Meßwerte mit SondeMonitor

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Zurück : Die Dekodierung

Von F5ZV, F1SRX und DJ9VF

Siehe auch : -


Ziel dieses Kapitels

- Kennenlernen der verschiedenen Anzeigemöglichkeiten der erhaltenen meteorologischen Meßdaten
- Dekodierung der meteorologischen Daten einer RS92SGP

Vorheriges Kapitel

Erste Versuche mit SondeMonitor, Einstellung des Signaleinganges

Kalibrierung

Die rohen PTU-Werte, die zunächst empfangen werden erlauben noch nicht die Anzeige des Luftdrucks, der Temperatur und der Luftfeuchtigkeit. Sie müssen noch korrigiert werden mit Parametern, die für jeden Meßfühler von der Sonde gesendet werden.
Während des Empfangs der Daten wird der Fortschritt der Kalibrierung mit einem Balken am unteren Rand des Bildschirmes angezeigt. Haben sich im weiteren Verlauf alle Segmente dieses Balkens (siehe H im Bild)
von rot nach grün geändert, dann ist die Kalibrierung abgeschlossen und die Meßwerte sind verwendbar.

Übersicht über die verschiedenen Symbole in der Iconleiste

Ohne auf die Details näher einzugehen hier eine Kurzbeschreibung der Funktion der einzelnen Symbole :

A : (Raw) Oszillograph, Signal ungefiltert. Das ist nützlich für die Einstellung der Amplitude
B : (Filtered) Oszillograph, Signal nach dem Filter. Betrifft nur die RS80, RS92KL und SGP (bei AGP keine Anzeige).
C : (Data) Rohdaten in Textform. Das Wandern der Zahlengruppen über den Bildschirm zeigt, daß die Dekodierung in Aktion ist.
D : (Parms) Rohdaten in grafischer Form. Es erlaubt eine Wertung der Qualität der empfangenen PTU-Werte. Dünne oder unterbrochene Striche deuten auf ein schwaches oder verrauschtes Signal. Durchgehende fette Striche sind der Beweis für ein exzellentes Signal.
E : (Graph1) Grafische Anzeige der PTU-Werte. Die Kurve des Luftdruckes (in blau) erlaubt es, den Zeitpunkt des Platzens vom Ballon zu erkennen. Der Platzpunkt wird automatisch mit einem senkrechten Strich eingeblendet. Es ist üblich diese Diagramm invertiert darzustellen (nach oben steigende Kurve bedeutet abfallenden Druck und präsentiert so die Flughöhe der Sonde).
F : (Graph2) PTU-Werte wie bei E aber die Anzeige kann mit der Taste J skaliert werden, also die Anzeige angepaßt werden.
G : (Graph3) GPS-Daten (pseudo-range). Zeigt die Qualität der GPS-Daten wie sie die Sonde von den Satelliten empfangen hat.
H : (Graph4) GPS-Daten (Satellite carrier frequency/phases)
I : (Tephi) Stüve Diagramm. Es wird erst angezeigt, wenn alle Kalibrierungswerte vorhanden sind, also der Balken der Kalibrierung komplett grün ist.
J : (Autoscale) Justiertaste zur Anpassung der Anzeige von Graph2 F .

Bemerkung : Der Autor von SondeMonitor hatte leider nicht Zugang zu allen technischen Informationen die notwendig wären um alle Meßwerte in voller Genauigkeit zu reproduzieren. Deshalb sind die dekodierten Werte mit Vorsicht zu genießen.

Das Anzeigefenster mit den Prozeßdaten

Nach dem Start der Dekodierung wird ein Anzeigefenster mit dem Namen "Processing SGP sonde" eingeblendet. Es zeigt die ankommenden Daten an, eingeteilt in vier verschieden Bereiche. Das Wechseln der Kontrolllampen von rot auf grün bedeutet, daß der letzte Datenblock dieser Gruppe einwandfrei dekodiert werden konnte.
1) Allgemeine Werte
- Hardware : Seriennummer der Radiosonde
- Tx Frequency : Sendefrequenz der RS
- Frame : Nummer des erhaltenen Datenblocks. Ein Block (auf englisch "frame") ist ein Informationspaket in einem definierten Format. Die RS92SGP sendet jede Sekunde einen Block und zwar sobald sie eingeschaltet wird (nicht erst ab dem Abheben des Ballons). So läßt sich der Zeitpunkt der Inbetriebnahme errechnen
- Date time : Wochentag und Uhrzeit in UTC des Datenblocks.
- Calibration : Anzeige des Status der Kalibrierung in Prozent (siehe nebenstehendes Beispiel)
2) PTU-Werte (Wetterdaten)
Die meteorologischen Meßdaten können erst dekodiert und angezeigt werden sobald die Kalibrierung 100% erreicht hat.
- Pressure : Der Luftdruck gemessen in Hectopascal (hPa)
- Pressure alt. : Die Höhenangabe abgeleitet durch den gemessenen Luftdruck. Es handelt sich also nicht um die Höhe über Grund, ist aber trotzdem eine interessante Angabe
- Temperature : Temperatur in Grad Celsius
- Dew point : Der Taupunkt in Grad Celsius
- Rel humidity : Relative Luftfeuchtigkeit in Prozent
- Rate of climb : Die Steiggeschwindigkeit. Ein positiver Wert bestätigt den Anstieg der RS. Wenn der Wert für mehrere Datenblöcke negativ ist, bedeutet das, daß der Ballon geplatzt ist und die Sonde fällt, so wie man es auch auf nebenstehendem Beispiel erkennen kann.

3) GPS-Daten
Die Radiosonden benutzen einen eingeschränkten GPS-Empfänger. Die erhaltenen Informationen werden mit einem Sender zwischen 400 und 406 MHz zur Bodenstation abgestrahlt. Mit Hilfe von Almanachdaten (von der Internetseite von Navcen) kann SondeMonitor nun damit die genaue Position der Sonde rekonstruieren.
Auch diese angezeigten Meßwerte müssen mit Vorsicht angesehen werden. Es kommen Abweichungen von einigen hundert Metern vor, sowohl von der Position wie auch in der angezeigten Höhe.
Die geografischen Koordinaten werden in dezimaler Form in Grad angegeben. Sie sind nur bis zur dritten Dezimalstelle in etwa sicher.
Von der "GPS altitude", also der mit GPS gemessenen Höhe und deren Variationen wird die Steig- und Fallgeschwindigkeit abgeleitet.
GPS wind zeigt die Windgeschwindigkeit und die Windrichtung aus der er kommt. Ein Wind aus 300 Grad bewegt die RS in Richtung 120 Grad.

4) Aux-Data
Die neueste Version von SM zeigt in diesem vierten Bereich die Messung von Zusatzdaten.
Bis heute sind aber nur Ozonmessungen von einigen wenigen meteorologischen Stationen bekannt.

Die wirkliche Dekodierung einer RS92SGP

In diesem Stadium der Annäherung an dieses Programm ist es nun an der Zeit sich an eine Dekodierung einer RS92SGP-Sonde im echten Flug zu wagen. Ein Signal am Empfänger ab S5 sollte reichen. Günstig wäre ein Tag mit Wind in unsere Richtung, eine Antenne mit etwas Gewinn und vielleicht noch ein Vorverstärker. Der Ausgang des NF-Signals unseres Empfängers wird mit dem "Line-In" der Soundkarte verbunden.
Die Ausgänge des Empfängers können verschiedener Art sein :
- NF-Ausgang für den Kopfhörer : funktioniert zwar bei gutem Signal ist aber weniger zu empfehlen, weil der NF-Verstärker die Bandbreite des Signals stark einengt. Schwache Signale sind dann schwierig zu dekodieren.
- Packet Ausgang 1200 Baud : die beste Lösung, soweit bekannt. Die Dekodierung einer RS92-AGP kann vielleicht noch schwierig sein, aber eine RS92-SGP bereitet keine Probleme.
- Packet Ausgang 9600 Baud : Das durchgelassenen NF-Band ist sehr breit und das Rauschen stärker, so daß ein starkes Signal notwendig ist.
- Ein Ausgang direkt nach dem Diskriminator : Perfekt, diese Lösung erlaubt die einwandfreie Dekodierung von Sonden des Typs RS92SGP wie RS92AGP. Siehe auch Diskriminatorausgang beim AR1500 oder AR5000

Nächster Lernschritt

Basiseinstellungen bei SM und die Erstellung einer Landkarte