Weather Satellite Receiver Beschreibung

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Weather Satellite Receiver
Beschreibung
Ausgabe 1.1
VIERLING Communications GmbH
70351.202 - 1.1 – 20050112
VIERLING
Pretzfelder Straße 21, D-91320 Ebermannstadt
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gleich nach welchem Verfahren, ist ohne vorherige schriftliche
Genehmigung durch die VIERLING Communications GmbH untersagt.
Änderungen ohne vorherige Ankündigung behalten wir uns vor. Der
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Fehler enthalten, kann die VIERLING Communications GmbH dafür keine
Haftung übernehmen.
Seite 2
70351.202 - Weather Satellite Receiver - 1.1
VIERLING
Inhaltsverzeichnis
1.
Sicherheitshinweise .........................................................................5
2.
Allgemeines zum Weather Satellite Receiver ................................6
2.1
Lieferumfang WEATHERMAN .........................................................7
2.2
Voraussetzungen..............................................................................7
2.3
Anforderungen des Weather Satellite Receiver ............................7
2.4
Spezielle Anforderungen an die Wettersatellitenantenne............8
3.
Bedeutung der Anschlüsse und Bedienelemente ........................9
3.1
Buchse DC 9 V ..................................................................................9
3.2
Antenneneingang Signal Lautsprecher .......................................10
3.3
Buchse Signal .................................................................................10
3.4
Buchse Kopfhörer ..........................................................................10
4.
Bedeutung der Anzeigen und LED ...............................................12
4.1
LED Power.......................................................................................12
4.2
LED Satellite active ........................................................................12
4.3
LCD Receiver status.......................................................................12
4.4
Volume.............................................................................................13
4.5
NOAA-Wettersat Software .............................................................13
5.
Technische Daten...........................................................................16
Weather Satellite Receiver - 1.1 - 70351.202
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VIERLING
1. Sicherheitshinweise
Allgemein
Dieses Gerät ist gemäß DIN EN 60950-1 VDE 0805-1 gebaut und geprüft
und hat das Werk in sicherheitstechnisch einwandfreiem Zustand
verlassen. Um diesen Zustand zu erhalten und einen gefahrlosen Betrieb
sicherzustellen, muss der Anwender die nachfolgenden Hinweise und
Warnvermerke beachten.
Transport
Der Transport des Geräts sollte nur in der Originalverpackung erfolgen
(Schutz gegen Stoß und Schlag). Wird das Gerät aus einer kalten
Umgebung in den Betriebsraum gebracht, kann Betauung auftreten. Vor
Inbetriebnahme muss das Gerät absolut trocken sein. Deshalb ist eine
Akklimatisationszeit von mindestens 2 Stunden abzuwarten.
Aufstellen
Das Gerät ist vor direktem Sonnenlicht und Hitze zu schützen.
Das Gerät darf nur mit dem mitgelieferten Original-Netzadapter betrieben
werden.
Während eines Gewitters dürfen Datenübertragungsleitungen weder
angeschlossen noch gelöst werden.
Reparaturen
Reparaturen dürfen nur von dafür qualifiziertem Personal ausgeführt
werden. Es dürfen nur solche Ersatzteile verwendet werden, die die
Sicherheitsbestimmungen des Gerätes nicht verändern.
Wartungsarbeiten und Reparaturen am geöffneten Gerät dürfen nur von
einer Fachkraft ausgeführt werden.
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2. Allgemeines zum Weather Satellite Receiver
Wetter und Klima beschreiben Vorgänge in der Natur, die wir täglich
erleben. Für die lokale Wetterbeobachtung sind Luftparameter wie Druck,
Temperatur, Feuchtigkeit, Bewölkung und Niederschlag von Interesse. Um
das Wetter genauer und für ein größeres Gebiet vorhersagen zu können,
ist die Fernerkundung mittels Wettersatelliten erforderlich. Durch den
Weather Satellite Receiver mit seiner QFH Antenne, in Verbindung mit
Ihrem PC sowie der hier mitgelieferten Software erhalten Sie eine ideale
Wetterbeobachtungsstation. Mit ihr können Sie die umlaufenden Satelliten
der NOAA-Serie empfangen. Derzeit sind drei Satelliten NOAA12, 15 und
17 aktiv. Im Frühjahr 2005 soll NOAA18 in den Orbit geschossen werden.
Moderne Technik macht es nun möglich, auch im privaten Bereich Wetterbilder zu nutzen, die bisher nur professionellen Anwendern vorbehalten
waren.
Installieren Sie die auf der beiliegenden CD mitgelieferte Software auf
Ihren Rechner. Im Verzeichnis WEATHERMAN sind alle nötigen
Programme und Beschreibungen abgelegt.
Diese Beschreibung gibt einen Überblick über Komponenten und Aufbau
des WEATHERMAN. Die Beschreibung zur Software befindet sich auf der
mitgelieferten CD.
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2.1
•
•
•
•
•
•
2.2
Lieferumfang WEATHERMAN
Weather Satellite Receiver für 137 MHz
QFH Antenne mit ca.15 m Koaxialkabel
Montageanleitung
Steckernetzteil 230 V AC / 9 V DC
Audiokabel mit 3,5 mm Klinkenstecker
CD mit Dokumentation und Software
Voraussetzungen
PC oder Laptop mit Pentiumprozessor ≥ 166 MHz, Soundkarte und
WIN XX, 2000, XP, ME
2.3
Anforderungen des Weather Satellite Receiver
Der Empfänger ist speziell für den Empfang der umlaufenden Wettersatelliten im 137 MHz Bereich entwickelt worden. Das Gerät besitzt eine
sehr hohe Eingangsempfindlichkeit, so dass man mit der Antenne ohne
zusätzlichen Vorverstärker auskommt.
Der Empfänger besitzt eine Bandbreite von 30 kHz und eine AFCSchaltung (Automatic Frequency Correction), die die Frequenz-Verschiebung bei Auf- und Untergang des Satelliten kompensiert.
Die Sendefrequenz ist wegen der relativ hohen Geschwindigkeit der
Satelliten (ca. 7,8 km/s) mit einer Dopplerverschiebung behaftet.
Geht der Satellit auf und bewegt sich auf unseren Standort zu, ist die
Frequenz ungefähr 3 kHz höher, beim Untergang etwa 3 kHz tiefer.
Eine AFC Funktion (Automatic Frequency Correction) am Empfänger ist
deshalb unumgänglich.
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2.4
Spezielle Anforderungen an die Wettersatellitenantenne
Weil die Satellitensignale aus allen Richtungen kommen können, ist eine
Antenne mit möglichst guter Rundum-Charakteristik günstig. Dabei meint
"rundum" die gesamte Himmelshalbkugel (bezogen auf den jeweiligen
Standort).
Handelsübliche Antennen, womöglich mit Richtcharakteristik, sind denkbar
schlecht für den Empfang polarumkreisender Satelliten geeignet. Die polar
umlaufenden Satelliten senden zirkular polarisiert Funkwellen aus.
Dies erfordert auch bei der Empfangsantenne eine solche Polarisation.
Weit entfernte Satelliten über dem Mittelmeer, Spanien oder Skandinavien
fallen relativ flach ein und werden dagegen überwiegend linear-polarisiert
empfangen. Kommt der Satellit näher, steigt der Erhebungswinkel - die
Polarisation wird zunehmend zirkular.
Deshalb ist eine Quadrifilar-Helix-Antenne für den Empfang solcher
Signale gut geeignet.
Empfangscharakteristik
QFH Antenne
QFH Antenne
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3. Bedeutung der Anschlüsse und Bedienelemente
3.1
Buchse DC 9 V
An der Buchse „9 V DC“ wird das mitgelieferte 9 V-Steckernetzteil
angeschlossen. Betreiben Sie das Gerät nur mit dem mitgelieferten
Steckernetzteil. Das Kabel des Netzgerätes wird in die mit „9 V DC“
beschrifteten Buchse gesteckt.
ACHTUNG
Der Empfänger ist gegen Verpolung geschützt, aber durch
Vertauschen von Plus- und Minuspol ist das Gerät nicht
betriebsbereit.
Der Weather Satellite Receiver für 137 MHz besitzt keinen Ein-AusSchalter. Sobald das Gerät mit Spannung versorgt wird, ist es betriebsbereit. Nach dem Einschalten leuchtet zunächst die grüne LED „Power“
auf der Frontseite, danach erscheint in der LCD Anzeige “NOAA ScanMode“. Die rote LED „Satellite active“ leuchtet bei Empfang eines
Wettersatelliten.
Über den „PC V.24“ Anschluss kann mit einem V.24-Schnittstellenkabel
(nicht im Lieferumfang enthalten) der Weather Satellite Receiver mit dem
PC und dem Programm Wettersat.exe gesteuert werden. „NOAA Scan-
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Mode“ oder NOAA Frequenz erscheint in der LCD-Anzeige
„Receiver status“. Das Programm befindet sich auf der beiliegenden CD.
3.2
Antenneneingang Signal Lautsprecher
An der BNC Buchse mit der Bezeichnung „Antenna input 50 Ω“ wird die
QFH-Antenne angeschlossen.
3.3
Buchse Signal
Die Buchse „Signal“ wird mit dem mitgelieferte Audiokabel und der
Soundkarte Mic-Eingang (oder Line-Eingang) verbunden.
3.4
Buchse Kopfhörer
Die Buchse mit dem Symbol „☊ “ ist für den Anschluss eines Kopfhörers
zur akustischen Kontrolle vorgesehen. Sollten die Einstellmöglichkeiten für
den Pegel (Bargraph im Programm WaveTrace) am „Recording Control“
an der Buchse „Signal“ nicht ausreichen, kann auch die Kopfhörer
Buchse Symbol „☊ “ mit dem Mic-Eingang (oder Line-Eingang)
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verbunden werden. Mittels Madenschraubenzieher wird der Grundpegel
(Lautstärke) für die Kopfhörerbuchse am Symbol „Volume ◄ “ eingestellt.
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4. Bedeutung der Anzeigen und LEDs
4.1
LED Power
Die grüne LED mit der Bezeichnung „Power“ zeigt an, dass der Weather
Satellite Receiver eingeschaltet ist.
4.2
LED Satellite active
Die rote LED „Satellite active“ leuchtet, wenn ein Satellit empfangen
wird.
4.3
LCD Receiver status
Auf der LCD Anzeige werden die Empfangsfrequenz in MHz, die
Empfangsfeldstärke in dBm und der Status, in dem sich der Empfänger
befindet, angezeigt.
Empfangsfrequenz:
137,1 MHz bis 137,91 MHz
Empfangsfeldstärke:
-120 dBm bis -90 dBm in 2-dBm-Schritten
Empfangsstatus:
NOAA Scan-Mode; NOAA Frequenz
oder NOAA aktiv
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4.4
Volume
Mittels Madenschraubenzieher kann die Lautstärke für die Kopfhörerbuchse am Symbol „Volume ◄ “ eingestellt werden.
4.5
NOAA-Wettersat Software
Steuermöglichkeit des Weather Satellite Receiver über die V.24
Schnittstelle
Die V.24 Schnittstelle des Weather Satellite Receiver ist mit einem V.24
Schnittstellenkabel mit dem PC zu verbinden. Anschließend ist das
Programm „Wettersat.exe“ aufzurufen.
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Das Feld „Empfänger“ ist grün, sobald die Verbindung zwischen PC und
Weather Satellite Receiver aktiv ist. Ansonsten ist die entsprechende
„COM“-Schnittstelle zu wählen.
Mit dem Tastenfeld NOAA+ und NOAA- ist der Weather Satellite Receiver
auf die verschiedenen Empfangsfrequenzen einstellbar.
Im „NOAA-Scan Mode“ werden die Frequenzen vom Weather Satellite
Receiver automatisch nacheinander durchgeschaltet und in der Anzeige
auf dem PC angezeigt.
Bei Erkennen einer Frequenz wird das Feld „NOAA“ grün und die entsprechende Frequenz wird angezeigt. Die Feldstärke des Satelliten
erscheint im Feld „Status / Feldstärke“. Der Anzeigebereich bei
brauchbaren Empfangssignalen liegt zwischen ca. -115 dBm bis -95 dBm
in 2 dBm Schritten.
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Aufbau des Weather Satellite Receiver
mit Satellitenantennen und PC
Empfangenes Wetterbild
PC mit Soundkarte
und Software
Audiokabel zwischen EmpfängerAusgang „Signal“ und PC Soundkarte
Steuermöglichkeit des Wetter
Satellite Receiver über V.24
nicht zwingend erforderlich
Steckernetzteil
230V AC / 9V DC
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5. Technische Daten
Weather Satellite Receiver
Antenneneingang:
Antenna input
50 Ohm/0,30 µV für mitgelieferte QFH
Antenne
Kopfhörerbuchse: ☊
Kopfhörer Impedanz ≥
32Ω Ausgangspegel einstellbar [ca.
100 mVss bis 4 Vss an 1 MΩ]
Audio-Schnittstelle:
Signal
Klinkenbuchse 3,5mm [ca. 100 mVss an
1 MΩ] für mitgelieferte Audiokabel
Verbindung zum PC
Anschluss: PC V.24
V.24 Buchse zum Steuern des
Wetterempfängers über einen PC oder ein
Notebook
Stromversorgung: 9V DC
externes Netzgerät 230V AC / 9V DC
Stromaufnahme:
über den 9 V DC Eingang ca. 100mA
Abmessungen:
85 x 160 x 40 mm (Breite x Tiefe x Höhe)
Gewicht:
ca. 220 g
Artikelnummer:
70351.001
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Software für den
Wettersatellitenempfang
Beschreibung
Ausgabe 1.1
70351.203 - 1.1 – 20050318
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auszugsweise, gleich nach welchem Verfahren, ist ohne vorherige
schriftliche Genehmigung durch die VIERLING Communications GmbH
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Änderungen ohne vorherige Ankündigung behalten wir uns vor. Der
vorliegende Text wurde mit größter Sorgfalt erarbeitet. Sollte er
dennoch Fehler enthalten, kann die VIERLING Communications GmbH
dafür keine Haftung übernehmen.
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70351.203
- Software für den Wettersatellitenempfang - 1.1
VIERLING
Inhaltsverzeichnis
1.
Allgemeines.......................................................................................5
2.
Bahnberechnungsprogramm „WXtrack“ .......................................6
3.
Programm „WaveTrace“ ................................................................12
3.1
Decodierprogramm „SatSignal“ ...................................................17
3.2
Bildaufnahmeverfahren .................................................................19
4.
Fehlersuche ....................................................................................24
4.1
Grundlegendes zu Satellitenbahnen und ihrem Empfang .........24
4.2
Betriebsprobleme und deren Behebung......................................25
Software für den Wettersatellitenempfang 1.1 - 70351.203
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VIERLING
1. Allgemeines
Mit dem Komplettbausatz WEATHERMAN, bestehend aus Weather
Satellite Receiver, Wettersatellitenantenne und der hier beschriebenen
Software, erhalten Sie in Verbindung mit Ihren PC eine ideale Wetterbeobachtungsstation. Damit können Sie die in 820 km Höhe umlaufenden
Satelliten der NOAA-Serie empfangen, die Daten decodieren und als
Wetterbilder darstellen.
Entdecken Sie die Welt mit den „Augen der Satelliten“.
Die auf der CD mitgelieferte Software besteht aus drei Programmen:
WXtrack ist ein Bahnberechnungsprogramm mit dem Sie für ihren Empfangsstandort die Überflugzeiten und den Bahnverlauf der Satelliten
berechnen, anzeigen und voraussagen können.
WaveTrace dient zum automatischen Aufzeichnen und chronologischen
Speichern der Tonsignale, die von den Wettersatelliten ausgesendet
werden.
SatSignal ist ein Decodierprogramm, das die empfangenen analogen
Tonsignale der Wettersatelliten decodiert und als Wetterbild in
verschiedenen Spektralbereichen auf ihrem PC darstellt.
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2. Bahnberechnungsprogramm „WXtrack“
Das Bahnberechnungsprogramm WXtrack zeigt die Weltkarte mit dem
Empfangsstandort sowie ausgewählte Satellitenbahnen abhängig vom
aktuellen Zeitpunkt und dem Beobachtungsstandort. Im Beispiel überfliegt
NOAA17 um 10:32 UTC den Standort Deutschland. Entsprechende
Darstellungen zu Satellitenbahnen und Standort müssen im Schaltfeld
„Optionen“ (oben links) ausgewählt und eingestellt werden.
Weil das Programm universell einsetzbar ist, müssen in der Registerkarte
„Setup“ (siehe oben links im Bild) einige Einstellungen vorgenommen
werden. Die Hinweise, die beim ersten Aufruf des Programms nach der
Installation erscheinen, bitte mit „ok“ oder „Ignore“ bestätigen.
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70351.203
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Im Bereich „My location details“ unten rechts wird die Position des
Empfangs- bzw. Beobachtungsstandortes eingestellt.
Mit dem Schaltfeld „Cities“ werden das Land und die Stadt ausgewählt.
Für genaue Ortsangaben können mit der Taste „Edit“ auch Längen- und
Breitengrade für den jeweiligen Standort eingegeben werden.
Um die Überflugzeiten der Wettersatelliten festzulegen, ist es ausreichend,
die nächstgelegene Stadt zum Beobachtungsstandort anzugeben, die in
der Tabelle angezeigt wird.
Die im Bereich „Choose active satellites with drag and drop“ oben links
angezeigten Satelliten können ausgewählt werden und in das aktive
Fenster gezogen werden.
Derzeit sind drei Satelliten NOAA12, 15 und 17 aktiv. Im Frühjahr 2005
soll NOAA18 in den Orbit geschossen werden. Unter ISS (ZARYA) finden
Sie auch die Internationale Raumstation.
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Im Bereich „Pass list generator“ rechts oben werden die aktuellen
Überflugzeiten der ausgewählten Satelliten für das Empfangsgebiet
angezeigt.
Mit den Tasten im Bereich „Choose file paths“ links unten wird der Pfad
eingestellt, in dem das Programm WXtrack mit seinen Dateien und
Satellitendaten auf der Festplatte installiert wird.
Die Uhrzeit für das Programm WXtrack wird von der PC-Systemuhr
übernommen. Dabei wird vom Programm die Uhrzeit immer nach UTC
(Greenwich Mean Time, GMT) angezeigt. Es muss zum
Beobachtungsstandort die entsprechende Zeitverschiebung zur UTC Zeit
(für Deutschland + 1h; bzw. +2h bei Sommerzeit) hinzugerechnet werden.
Folgende Grundeinstellungen werden im Menü Option empfohlen.
-
Map Projection
update rate
Cylindrical
20sec
-
Show
Show
Footprint
Pass box
-
Show
Show
Show
Show
Show
Show
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Selected
Weather satellites – all map
projections
Show scanner line
Ground Track
1 orbit back, 3 orbits forward
Radio horizon
My location
Broken cross
Night time shading Strong
Sun or Moon
Sun
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Das Programm WXtrack bietet noch viele weitere Darstellungsmöglichkeiten, auf die hier nicht im Detail eingegangen wird.
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Die Bahnparameter der Satelliten sollten von Zeit zu Zeit (monatlich)
aktualisiert werden. Dies ist besonders für die Beobachtung der ISS
wichtig. Hierzu ist im Menü „Options“ unter „Update Keplers...“ ein
Download über das Internet durchzuführen. Das Alter der Bahnparameter
kann im Menü „View“ unter „Satellit orbit data...“ kontrolliert und
abgefragt werden.
Eine andere Möglichkeit die gewünschten Keplerdaten aus dem Internet
herunterzuladen bietet das Programm Kepler Manager.
Damit Sie die Daten aus den Internet laden können, empfiehlt sich eine
Registrierung auf der Space-Track-Homepage unter http://www.spacetrack.org. Die Registrierung ist kostenlos. Sie erhalten innerhalb von ein
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bis zwei Tagen ein temporäres Passwort sowie weitere Instruktionen
zugemailt. Nach dem ersten Login muss man das Passwort ändern.
Dieses muss acht Zeichen lang sein und sich aus Groß- und Kleinbuchstaben zusammen setzen. Nach den Login mit dem persönlichen
Passwort lassen sich die Keplerdaten herunterladen.
Connecting to Space-Track
Logging into Space-Track
Logged into Space-Track
Saved: Amateur.txt
50 satellites
Saved: Geo.txt
635 satellites, 563 unique names
Saved: Navigation.txt
112 satellites
Saved: Weather.txt
51 satellites
Saved: Visible.txt
218 satellites, 105 unique names
Logged out of Space-Track
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3. Programm „WaveTrace“
Das Programm WaveTrace ermöglicht das automatische Aufzeichnen und
chronologische Speichern der empfangenen Tonsignale, die von den
Wettersatelliten ausgesendet werden.
In diesem Beispiel erfolgte die Aufnahme mit der Bezeichnung NOAA am
12.01.2005 um 08:49:19 Uhr im Verzeichnis C:\ NOAA\. Damit die
Aufnahme automatisch erfolgen kann, müssen im Feld „Optionen“
folgende Parameter für das Aufzeichnen der Tonsignale eingestellt
werden:
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Ein „Zielverzeichnis“ nach ihrer Wahl. (Beispiel C:\NOAA )
„Auflösung“ 8 Bit bei einer „Abtastrate“ von 11025 Hz.
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Der Trigger ist wie im Bild dargestellt einzustellen.
Die Ton-Parameter werden wie in der Abbildung konfiguriert.
Was die einzelnen Parameter bewirken ist in der Datei Wavetrace.doc
bzw.
unter
„Hilfe"
genau
beschrieben.
Der
Parameter
„Max. Größe gesamt/MB“ ist auf 60 MB eingestellt, was einer
Empfangsdatenmenge von neun Überflügen (eine Tageshälfte) entspricht.
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Anschließend ist das Programm mit „Start“ zu aktivieren.
Sobald ein Wettersatellitentonsignal detektiert wird, beginnt die Aufzeichnung, die auf der Festplatte des PC gespeichert wird.
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Die Lautstärke „Volume Control“ ist für die Soundkarte mit der Taste
„Option“ unter „Eigenschaften Aufnahme“ im Bereich „Recording
Control“ auf den jeweiligen Eingang (Microphone) zu aktivieren, der mit
dem Weather Satellite Receiver verbunden ist. Hier im Beispiel der
Microphone- Eingang.
Der Bargraph im Feld Pegel/dB (Programm WaveTrace) sollte etwa im
Bereich -8....-10 dB ohne Tonsignal (Rauschen des Empfängers, kein
Signal) stehen und wird mit dem entsprechenden Lautstärke-Regler im
„Recording Control“ eingestellt.
Die genaue Einstellung ist nach den ersten Aufnahmen mit Hilfe des
„Wave signal level...“ im Menü „VIEW“ im Programm SatSignal zu
kontrollieren (siehe auch Seite 22) und mit dem entsprechenden
Lautstärke-Regler im „Recording Control“ zu korrigieren.
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3.1
Decodierprogramm „SatSignal“
Mit dem Programm SatSignal werden die aufgezeichneten Dateien vom
WaveTrace Programm decodiert und als Wetterbild im sichtbaren
Channel A und nahen Infrarotbereich Channel B dargestellt. Das
Falschfarb-Bild False colour wird aus den Channels A + B
zusammengestellt.
Aus dem Aufnahmeverzeichnis vom Programm WaveTrace wird die
gewünschte Datei mit „File open“ (Bild oben links) oder „Open“ (Bild
unten links) in das Programm SatSignal übernommen und decodiert.
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Im Menü „Optionen“ ( Bild oben links) werden für die ersten Versuche
folgende Einstellungen empfohlen.
Input Filter
Geostationary
Satellite type
Sync sensitivity boost
Attempt re-sync
Gamma correct
NOAA colour model
NOAA illumination adjust
- normal
- Assume none
- Auto
- Normal
- aktiviert
- weak
- HLS
- none
Im Menü „Settings Sampling Frequency“ ist 11025 (nominal)
einzustellen.
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Die Überflugrichtung des Satelliten wird im Bild unten links Direction
towards „South“ oder „North“ ausgewählt.
Mit der Taste Process wird der Decodiervorgang gestartet.
Das jetzt decodierte Bild kann im sichtbaren Bereich (Channel A), im
nahen Infrarotbereich (Channel B) oder als Falschfarb-Bild (False colour)
dargestellt werden. Dabei zeigen warme Gebiete rote Einfärbung und kalte
Gebiete blaue Einfärbung. Die Intensität der Einfärbung gibt die
Temperatur an (tiefblau = sehr kalt, dunkelrot = sehr warm). Das
Programm bietet noch einige andere Darstellungsmöglichkeiten, die unter
„NOAA colour model“ zu finden sind. Die Darstellung von Regenwolken
und die thermische Wetterbildkarte lassen sich „Therm“ oder
„CloudTop“ aktivieren.
3.2
Bildaufnahmeverfahren
Die Aufnahmen haben als Ausgangspunkt die vom Weather Satellite
Receiver empfangenen und auf der HDD gespeicherten Sounddateien im
WAV-Format.
Zur Erzeugung einer Aufnahme False Colour (Falschfarbaufnahme) sind
ein IR-Kanal (Channel B) und der VIS-Kanal (Channel A) notwendig. Die
Übertragung der Aufnahme erfolgt im APT Format. (Automated Picture
Transmission) Die zwei Kanäle werden in reduzierter Auflösung mit
4 km/Pixel von den NOAA Satelliten gesendet. Die am rechten bzw. linken
Bildrand erzeugten Streifen sind Marker. Ein 11,3 ms langer Marker stellt
die Strahlung des Weltraums für den ausgewählten Spektralbereich dar.
Die wechselnden Balken schwarz und weiß sind die Minuten Marker. Am
anderen Bildrand sind Felder von je 8 Zeilen Höhe mit unterschiedlichen
Helligkeiten aufgebaut. Das sind Telemetriedaten, die Modulationsindex
und blackbody temperature der unterschiedlichen Sensoren übertragen.
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Befinden sich diese Felder auf der rechten Bildseite, so fliegt der Satellit
von Nord nach Süd. Fliegt der Satellit von Süd nach Nord, sind die Felder
auf der linken Bildseite.
Die Änderung der Überflugrichtung resultiert aus der Überlagerung der
Satellitenbahnebene und der Erdrotation.
Pro Sekunde werden 2 Zeilen gesendet. Auf einen FM-Träger von 2400
Hz wird das analoge Signal (APT-Zeile) mittels Amplitudenmodulation aufmoduliert. Die kontinuierliche Aussendung erfolgt über den entsprechenden VHF-Link (137.50 MHz oder 137.62 MHz).
Die Sendefrequenz ist wegen der relativ hohen Geschwindigkeit der
Satelliten (ca. 7,8 km/s) mit einer Dopplerverschiebung behaftet. Geht der
Satellit auf, ist die Frequenz ungefähr 3 kHz höher, beim Untergang etwa
3 kHz tiefer. Diese Frequenzverschiebung wird durch geeignete Schaltungsmaßnahmen im Empfänger kompensiert.
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Und so sieht ein selbst empfangenes Wetterbild aus: Große Teile von
Europa sind bewölkt, ein Zyklon bildet sich über Island.
Der Bodensee ist von Gewitterwolken bedeckt. Mallorca ist unter Wolken
versteckt.
Seite 21
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Zur Kontrolle der richtigen Einstellungen im Bereich „Recording Control“
kann im Programm SatSignal im Menü „View“ > „Wave signal level...“
aufgerufen werden (nach dem Decodieren der entsprechenden *.wavDatei). Der Pegel ist so einzustellen dass die „blaue Linie NOAA“ nicht
wesentlich nach rechts überschritten wird. In diesem Beispiel ist die
Aussteuerung mit dem entsprechenden Lautstärke-Regler im „Recording
Control“ richtig eingestellt. Ist der Bereich überschritten, ist der
Aufnahmepegel zu reduzieren.
Seite 22
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Die Softwareprogramme WXtrack und SatSignal können auch aus dem
Internet unter http://www.satsignal.net heruntergeladen werden.
Eine Profi-Registrierung, die wir sehr empfehlen, ist für das Programm
SatSignal für ca. 60,- Euro erhältlich. Sie bietet eine ganze Reihe
zusätzlicher Leistungsmerkmale. Durch die Softwareregistrierung werden
neue Leistungsmerkmale wie das Einblenden von Ländergrenzen, Entfernungsmessungen, Temperaturanzeigen und die Anzeige von
Koordinaten aktiviert.
Seite 23
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4. Fehlersuche
4.1
Grundlegendes zu Satellitenbahnen und zum Empfang
von Wettersatelliten
Der Empfang der Wettersatelliten ist nicht ganz so einfach wie der
Empfang von Radio oder Fernsehprogrammen.
Es gibt derzeit drei Satelliten, die regelmäßig zu empfangen sind:
NOAA12, NOAA15, NOAA17 und ab Mai 2005 soll NOAA18 dazu
kommen.
Umlaufende Satelliten sind nur während eines Überfluges zu empfangen.
Man empfängt aber nicht jeden Überflug, sondern nur die mit der höchsten
Elevation (Erhebungswinkel über den Horizont) vom eigenen Standort.
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In der Regel gibt es drei Überflüge am Vormittag am Nachmittag und am
Abend (siehe Bild).
Die Bahnen der NOAA-Satelliten führen nahe am Nordpol bzw. Südpol
vorbei, die Überflüge sind daher ungefähr in Nord-Süd-Richtung oder
umgekehrt. Die geringe Abweichung von einer exakt polaren Bahn ist
gewollt. Die durch die Erdasymmetrie anisotrope Gravitation führt zu einer
Drehung der Bahnebene im Raum. Die Abweichung von der Nord-SüdFlugrichtung ist genau so gewählt, dass sich die Bahn einmal im Jahr um
die Erdachse dreht. Dadurch bleiben die Satelliten annähernd
sonnensynchron und können immer ungefähr zur selben Tageszeit
erwartet werden.
Bei derzeit drei aktiven Satelliten kommt es pro Tag zu neun Überflügen in
der ersten und neun weiteren Überflügen in der zweiten Tageshälfte.
Dabei werden je Überflug zwischen 4 MB und 9 MB Daten auf der HDD
gespeichert. Dies entspricht einer durchschnittlichen Datenmenge von ca.
120 MB pro Tag. Die Überflüge, die weit östlich bzw. weit westlich vom
Standort erfolgen, verlaufen sehr flach zum Horizont und sind meist
schwach oder gar nicht zu empfangen.
4.2
Betriebsprobleme und deren Behebung
Prüfen Sie folgende Punkte, falls der Weather Satellite Receiver nicht
funktioniert:
• Sind alle Steckverbindungen richtig eingesteckt?
• Ist die Betriebsspannung am Weather Satellite Receiver
•
•
•
•
•
•
vorhanden?
Ist die QFH Antenne angeschlossen?
Überfliegt ein Satellit mein Empfangsgebiet?
Habe ich die Zeitverschiebung (Sommerzeit) zur UTC Zeit
beachtet?
Ist meine PC-Uhr richtig eingestellt?
Sind die Programme WXtrack, SatSignal und WaveTrace auf dem
PC richtig installiert?
Sind die Keplerdaten im Programm WXtrack aktualisiert worden?
(nicht älter als 3 Monate)
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• Lässt sich die Pegelanzeige im WaveTrace Fenster mit dem
Record-Regler beeinflussen?
• Ist die Soundkarte installiert?
Öffnen Sie den Weather Satellite Receiver auf keinen Fall!
In der folgenden Tabelle finden Sie mögliche Ursachen und Lösungen von
Problemen.
Problem
Mögliche Ursache
Maßnahme
Power LED leuchtet
nicht.
Steckernetzteil nicht
angeschlossen.
Steckernetzteil fest in
die Steckdose drücken.
Kein Ton im PCLautsprecher zu
hören.
Audiokabel zwischen PC
und Weather Satelliten
Receiver nicht
verbunden.
Überprüfen ob Audiokabel in den Mic.Eingang oder LineEingang gesteckt ist.
Kein Wettersatellit zu QFH Antenne nicht
empfangen.
angeschlossen.
Antennenkabel an der
BNC Buchse des
Receiver anschließen.
Überfliegt ein
Wettersatellit mein
Empfangsgebiet?
Haben Sie die
Zeitverschiebung
(Sommerzeit) zur UTC
Zeit beachtet.
Warten bis zum
nächsten Überflug.
Die im PC angezeigte Position der
Satelliten stimmt
nicht mit der realen
Position überein.
Die Umstellung auf
Sommer, Winterzeit oder
die entsprechende
Zeitzone ist nicht erfolgt.
PC-Uhr in der Systemsteuerung Datum/Uhrzeit entsprechend
korrigieren.
WaveTrace Pegel
Anzeige reagiert
nicht.
Volumen Control nicht
Kontrollieren Sie, ob
eingerichtet oder falscher Sie den richtigen AufAufnahmekanal aktiviert. nahmekanal (Mic oder
Line) im Recording
Control aktiviert haben.
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70351.203
Kurzbeschreibung zum Softwaremodul "Wave Trace"
Überblick
Das Softwaremodul bietet die Möglichkeit, ein analoges Signal im Sprachbandbereich (200 Hz
bis 5.000 Hz) als Trace-Datei im Wave-Format (*.wav) aufzuzeichnen.
Der Start bzw. Stopp der Aufzeichnung kann durch Trigger-Einstellungen im Pegelbereich
oder im Frequenzbereich gesteuert werden.
Die Einstellmöglichkeit für die Triggerbedingungen im Pegelbereich liegt zwischen -100 dB
und +3 dB. Für den Frequenzbereich kann der Trigger zwischen 100 Hz und 3.900 Hz
festgelegt werden.
Die Aufzeichnung erfolgt wahlweise in Abtastraten von 8.000 Hz oder 11.025 Hz (Sampling)
sowie mit einer Auflösung von 8 Bit oder 16 Bit.
Die erzeugte Trace-Datei wird in einem vom Benutzer vorgegebenen Verzeichnis mit einem
entsprechenden Zeitstempel abgespeichert.
Ein Anzeigebalken gibt die augenblicklichen Pegelverhältnisse an.
Bild 1
Beispiel: In Bild 1 ist eine aufgezeichnete Trace-Datei mit Zeitstempel dargestellt. Der
Zeitstempel markiert den Beginn der Aufzeichnung. Im Anzeigebalken ist der Pegel mit ca.
-23 dB angegeben.
Wave-Trace
2004-12-16
Page 1
Bedienung
Nach Betätigen der Taste Start/Stop ist das Softwaremodul Wave Trace aktiv (Beginn der
Session).
Sobald ein Trigger-Ereignis anliegt, das den Einstellungen entspricht, beginnt die Aufzeichnung; sie endet nach Fortfall der Trigger-Bedingung. Das Softwaremodul bleibt weiterhin
aktiv und kann weitere Trace-Dateien aufzeichnen, wenn neue Trigger-Ereignisse auftreten.
Durch erneutes Betätigen der Taste Start/Stop wird Wave Trace gestoppt (Ende der Session).
Mit der Taste Beenden wird das Programm verlassen.
Über die Schaltfläche Optionen können Eigenschaften der zu erzeugenden Wave-Dateien
sowie die jeweiligen Trigger-Bedingungen eingestellt werden. Der Eingangspegel lässt sich
über den Windows-Mixer regulieren (Näheres in den folgenden Abschnitten).
Eingangspegel
Der Eingangspegel (Lautstärke) wird über die Mixer-Funktion (Lautstärkeregelung) von
Windows eingestellt.
Aufruf über Start > Programme > Zubehör > Unterhaltungsmedien > Lautstärkeregelung
(kann je nach Windows-Version etwas abweichen);
dann im Windows Mixer: Optionen > Eigenschaften,
Option "Lautstärke regeln für" stellen auf Aufnahme.
Nun kann der Eingangspegel mit dem Schieberegler des für die Aufnahme benutzten
Eingangs reguliert werden (Bild 2).
Bild 2
Wave-Trace
2004-12-16
Page 2
Optionen: Wave
Bild 3 zeigt die Einstellmöglichkeiten für die Wave-Datei (Trace-Datei).
Bild 3
Dateipräfix:
Zielverzeichnis:
Auflösung:
Abtastrate:
Wave-Trace
Der Dateiname wird aus diesem Präfix plus dem Zeitstempel gebildet,
vgl. Bild 1.
Verzeichnis, in dem die Trace-Datei abgespeichert werden soll.
Auflösung der Trace-Datei
Abtastrate bei der Analog-Digital-Wandlung
2004-12-16
Page 3
Optionen: Trigger
Start bzw. Stopp der Aufzeichnung können auf zweierlei Art getriggert werden, nach "Pegel"
oder nach "Frequenz". Bei der Triggerung nach Pegel wird als Trigger ein Signal gewertet,
dessen Gesamtpegel über dem eingestellten Wert liegt. Bei der Triggerung nach Frequenz
(Einton) wird als Trigger ein Ton innerhalb des Signals gewertet, der eine bestimmte Frequenz
innerhalb einer gewissen Toleranz hat und den eingestellten Mindestpegel überschreitet.
Sind beide Trigger-Arten markiert, wird getriggert, wenn mindestens eine der beiden TriggerBedingungen erfüllt ist. Ist keine Trigger-Art markiert, wird nie getriggert, es erfolgt keine
Aufzeichnung.
Bild 4 zeigt Einstellungen für das Triggern nach Pegel.
Bild 4
Aufzeichnung vor Trigger-On/sec:
Das Signal, das während der hier eingestellten Zeitdauer
vor Eintritt der Trigger-Bedingung zwischengespeichert
wurde, wird der Aufzeichnung vorangestellt.
Aufzeichnung nach Trigger-Off/sec: Die Aufzeichnung endet erst dann, wenn die TriggerBedingung
für
die
hier
eingestellte
Zeitdauer
ausgeblieben ist.
Maximale Dateigröße einzeln:
Die Aufzeichnung wird beendet, wenn eine Trace-Datei
diese Größe erreicht hat. In dieser Session erfolgen keine
weiteren Aufnahmen.
Maximale Dateigröße gesamt:
Die Aufzeichnung (und die Session) wird beendet, wenn
die Trace-Dateien der laufenden Session zusammen
diese Größe erreicht haben.
Pegel/dB:
Trigger-Pegel; erreicht oder überschreitet ihn das
Gesamtsignal, ist die Trigger-Bedingung erfüllt. Werte
zwischen -100 und +3.
Wave-Trace
2004-12-16
Page 4
Bild 5 und 6 zeigen Einstellungen für das Triggern nach Frequenz (Einton).
Bild 5
Die Schaltfläche neben der Bezeichnung Frequenz (Einton) führt zu den Ton-Parametern, von
denen das Triggerverhalten abhängt.
Bild 6
Wave Trace sucht im angegebenen Intervall (Frequenz ± Toleranz) nach dem stärksten Ton,
misst dessen Frequenz und Energie (nur für diesen Ton und nicht das Intervall) und vergleicht
diese Werte mit den Einstellungen bei Mindestpegel und SNR.
Frequenz/Hz :
Ein Signal dieser Frequenz wird als Trigger gedeutet. Werte zwischen
100 und 3.900.
Toleranz/Hz :
Maximale Abweichung von der Frequenz, bei der das Signal ebenfalls
noch als Trigger gilt. Werte zwischen 0 und 2.000.
Mindestpegel/dB :
Mindestpegel, ab dem die Triggerung anspricht. Werte zwischen -100
und +3.
SNR/dB :
Minimaler Signal-Rausch-Abstand (Signal-To-Noise-Ratio), ab dem die
Triggerung anspricht. Werte zwischen -50 und 50.
Wave-Trace
2004-12-16
Page 5

Weather Satellite Receiver Beschreibung

Transcription

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