Radiosonda meteorologiczna

Cześć.

Dzięki koledze duszek591 (jeszcze raz dziękuję ) stałem się posiadaczem sondy meteorologicznej RS92-AGP.
Jest to jedna z nowocześniejszych sond stosowanych w pomiarach meteorologicznych.
Sonda wykonana jest w technice SMD. RS92-AGP jest wersją cyfrową. W tej rodzinie sond są też sondy analogowe.
Sonda jest dosyć uniwersalnym urządzeniem. Oprócz zamontowanych czujników temperatury, ciśnienia i wilgotności, pozwala na dołączenie innej aparatury pomiarowej. Może to być na przykład czujnik promieniowania lub analizator poziomu ozonu.
Dane z sondy przesyłane są na ziemię drogą radiową w paśmie 403 MHz. Egzemplarz który posiadam pracuje na częstotliwości 403,150 MHz.
Dzięki ciekawemu rozwiązaniu pozwala też na pomiar prędkości wiatru w zakresie 0 do 200 m/s. Pomiar dokonywany jest przy zastosowaniu odbiornika GPS. W skrócie, polega on na porównaniu danych GPS z odbiornika wzorcowego zainstalowanego w centrum odbiorczym na ziemi z danymi GPS z sondy.
Dane GPS z sondy pozwalają na zlokalizowanie sondy z dokładnością około 10 m. Wysokość sondy można określić z dokładnością około 20 m.
Kilka słów o odbiorniku GPS. Jest to odbiornik 12 kanałowy. Niestety, nie można się dogadać z odbiornikiem żadnym popularnym protokołem. Nie jest to typowy moduł GPS. Tak więc jeżeli ktoś myśli o wykorzystaniu go w prosty sposób do czegokolwiek, będzie musiał sobie odpuścić. Trzeba by się jeszcze sporo na dym tematem napracować.
Prawdziwą skarbnicą wiedzy o tej rodzinie sond jest następująca strona :
http://www.ele.auckland.ac.nz/%7EPIVprojects/archive/reports2003/pdfs/p118_wmcl009.pdf
Zaczęty projekt dotyczący zastosowania podobnych sond radiowych jako stacji meteo real time i taniego systemu GPS znajdziemy tutaj :
http://www.digitaldawgpound.org/nick84/post=130
Autor projektu chyba sobie odpuścił...

Trochę informacji o możliwościaci pomiarowych tej sondy:
Temperatura:
Zakres pomiarowy temperatury od -90 °C do +60 °C
Rozdzielczość czujnika temperatury 0. 1 °C
Wilgotność:
Wilgotność od 0 do 100 % RH
Rozdzielczość czujnika wilgotności 1 % RH
Ciśnienie:
Zakres pomiaru ciśnienia od 3 hPa do 1080 hPa
Rozdzielczość 0.1 hPa
Bateria:
Aktywowana poprzez zalanie wodą, napięcie pracy 8 V
Czas pracy około 135 min
Telemetria:
Nadajnik stabilizowany syntezą
Pasmo 403 MHz
Zakres przestrojania 400 - 406 MHz
Dewiacja, peak-to-peak 4.8 khz
Gwarantowana moc wyjsciowa nadajnika 60 mW min




Modulacja GFSK
Przesył danych 2400 baud, cyfrowo

Przedstawiłem ten króciutki opis ze względu na to, że za parę grosz można zakupić takie urządzenia na e-bayu czy Allegro. Trzeba tylko dokładnie sprawdzić co się kupuje, bo rodzajów i odmian sond jest bardzo dużo.
Być może, ktoś zechce zająć się tematem i coś z tych sond „wystrugać”.
Na dzień dzisiejszy można „zobaczyć” dane które przesyła taka sonda. Pozwala na to program "sondemonitor". Wersja 30 dniowa dostępna jest pod adresem:
http://www.coaa.co.uk/sondemonitor.htm
Program za pomocą odbiornika pracującego na częstotliwości sondy i podłączonego do wejścia karty dźwiękowej komputera potrafi zobrazować dane z sond typu Vaisala RS80 (analogowa) , RS92SGP i RS92AGP (cyfrowe) .
Myślę, że temat jest ciekawy i ktoś się nim zainteresuje. Może ktoś spróbuje taką sondę „ożenić” z APRS-em ? ...
Może ktoś jest posiadaczem podobnych urządzeń i zechce podzielić się wiedzą na ich temat ?
Może jakieś konkretne rozwiązania ? Pomysły ?

Jeszcze na koniec, kilka zdjęć takiej sondy :

2 29

Ciekawe jest to co piszesz o tych sondach. Ciekawi mnie to czy ludzie tacy jak Ty potrafią jakoś przechwytywać dane z takich sond i odczytywać je(np przy pomocy programu do którego podałeś link). Chodzi mi o obce(czyjeś) sondy które ktoś wysłał. Wydaje mi się że pewnie tak skoro znasz częstotliwości w jakich nadają.

0

duszek591 napisał:

Ciekawi mnie to czy ludzie tacy jak Ty potrafią jakoś przechwytywać dane z takich sond i odczytywać je(np przy pomocy programu do którego podałeś link)..

Jeśli są dostępne programy do dekodowania danych to tylko kwestia czasu spędzonego przy komputrze aby skojarzyć dane i sposób ich akwizycji. Takie konstrukcje są z założenia tanie w produkcji co zazwyczaj utrudnia ich ponowne zastosowanie w pokrewnych zastosowaniach.

Jakie symbole są na czipach tej sondy?

0

Cześć.

Przedstawię jeszcze trochę szczegółów dotyczących sondy i systemu w którym ona pracuje.



Zasadnicze składniki systemu w wersji profesjonalnej:
1- Komputer klasy PC z oprogramowaniem Vaisala DigiCORA. W wersji amatorskiej stosuje się oprogramowanie alternatywne, np. wspomniany już program "sondemonitor".
2- Urządzenie do kalibracji sondy. Sondę przed startem należy skalibrować. Niektóre źródła podają, że sonda używana (np. znaleziona), bez kalibracji nie będzie w stanie podawać prawidłowych danych. (Spotkałem się z informacją, że używana sonda, po pozostawieniu jej włączonej przez około 10 minut, zaczyna podawać prawidłowe dane).
3- Odbiornik. Tu ciekawostka. Fabrycznie, stosuje się odbiorniki SDR. Jest to dosyć zaawansowana konstrukcja. Do odbiornika doprowadzony jest sygnał z anteny pasma 403 MHz i sygnał z anteny GPS (czyli w urządzeniu jest odbiornik referencyjny GPS) W wykonaniu amatorskim, jest to odbiornik z zakresu sondy + karta dźwiękowa w komputerze.
4- Antena sygnału referencyjnego GPS
5- Antena pasma 403 MHz.

System jest w stanie odebrać i prawidłowo zdekodować sygnał z sondy oddalonej nawet 350-400 Km. Przypomnę, że moc nadajnika sondy wynosi 60 mW...

Schemat blokowy radiosondy:


Teraz troczę szczegółów z budowy samej sondy:

0

Widać że wszystkie czipy to jakieś OEMy - nawet pamięć eeprom zakodowali w oznaczeniu.
Trzebaby podłączyć pod to zasilanie i obmierzyć sygnały na liniach pomiędzy scalakami. Może gdzieś znajduje się użyteczny sygnał z GPS?

Ciekawe co ustala częstotliwość pracy nadajnika...
Co to jest ten kapsel X = jakiś czujnik przyśpieszenia a może żyroskop (GYRO)?

1

Cześć.

Nie "rozgryzałem" na razie tej sondy, poza określeniem jej częstotliwości pracy.
Wydaje mi się, że ten "kapsel X..." to przetwornik ciśnienia. Mogę się jednak mylić. Żadnych danych na jego temat nie znalazłem.

-1

Witaj C2H5OH
Ja również zakupiłem sondę RS92-SGPD również od kolegi duszka - ma farta do sond
Jutro ma mi ją wysłać, tak że za parę dni będę dochodził co w niej siedzi. Mi głównie zależy na wykorzystaniu czujników.
Ciekawe czy dam radę skonstruować odbiornik na pasmo 403MHz.
Jak sądzisz - VCO z PLL i podwójną przemianą wystarczy? Coś jak skaner ze ŚR w wersji okrojonej bez głowicy TV - da to radę? A może masz jakiś sprawdzony schemat odbiornika?
Pozdrawiam,
Adam Pyka

0

Cześć.

Adam Pyka napisał:

... A może masz jakiś sprawdzony schemat odbiornika?
Pozdrawiam...

Nie wiele Ci pomogę, bo swojej sondy słucham na radiotelefonie Kenwood TH-28.
Czekam na ładniejszą pogodę, by z pracami przenieść się na balkon, bo w domu nie odbiorę sygnału GPS (żelbetowe ściany). Właśnie na wyodrębnieniu sygnału GPS zależy mi najbardziej. Gdyby udało się gdzieś zdobyć opis złącza krawędziowego, to rozwiązało by wiele problemów. Przez to złącze sonda jest programowana przed startem, przez to złącze przypinane są do systemu inne czujniki np. ozonu czy promieniowania) Ale na taki prezent raczej nie ma co liczyć...

0

c2h5oh napisał:

Gdyby udało się gdzieś zdobyć opis złącza krawędziowego, to rozwiązało by wiele problemów

Co to da? jeśli (pewnie na pewno) to własny standard producenta (dane na złączu).Skoro markują czipy to i dane na łączach mają z własnym protokołem. Zasilanie i wejścia analogowe wyczaisz lecąc po ścieżkach ale to i tak nic nie da. Firma zatroszczyła się o to że trzeba kupić cały system a nie cwaniakować na znaleziskach - trudno się im dziwić - żyją z tego.

Do zastosowań amatorskich? należy liczyć na fuksa że zastosowali jakiś standard pomiędzy IC.

0

Cześć.

sq6ade napisał:

...Do zastosowań amatorskich? należy liczyć na fuksa że zastosowali jakiś standard pomiędzy IC.

sq6ade Skąd u Ciebie takie pesymistyczne podejście do nowych wyzwań ?
Trochę informacji na temat sposobu przekazywania cyfrowych danych telemetrycznych na ziemię jest udostępnionych:
http://ams.confex.com/ams/pdfpapers/69226.pdf
Jest to jednak opis systemu profesjonalnego. Do zastosowań amatorskich jest program o którym pisałem wcześniej, a odbiornik SDR zastępuje się kartą dźwiękową i odpowiednim softem. Skoro jest już coś takiego opracowane, to pewnie temat nie jest aż tak beznadziejny...

Znalazłem też sporo informacji o protokółach używanych w podobnych sondach (analogowych) z rodziny RS80 z modułem GPS121. Trochę podobne, ale jednak inne. To starsza konstrukcja.

Adam Pyka Jakie masz plany w stosunku do swojej sondy ? Planujesz coś z niej "wydusić", czy tylko wymontować czujniki ?
Według specyfikacji "Vaisala Radiosonde RS92" Twoja sonda różni się od mojej mocą nadajnika.
RS92-SGP ma nadajnik Digital 70 mW,
RS92-AGP ma nadajnik Digital 20 mW
Poza tym istotnych różnic chyba nie ma.
W tej rodzinie sond (RS92) występują jeszcze sondy:
RS92-KL nadajnik Analog 200 mW,
RS92-K nadajnik Analog 200 mW.
W sondach analogowych niestety nie ma odbiorników GPS.

0

c2h5oh napisał:

Adam Pyka Jakie masz plany w stosunku do swojej sondy ? Planujesz coś z niej "wydusić", czy tylko wymontować czujniki ?

Witaj!
Najlepiej by było, jakbym z niej wydusił odczyt danych łącznie z GPS-em, więc będę próbował podpiąć się pod linie i pooglądać przebiegi. Może coś mi się uda odnaleźć.
A czujniki to ostateczność - jak nic nie zadziała, to bynajmniej będę miał czujnik wilgotności i ciśnienia, które zwrócą koszty sondy

c2h5oh napisał:

RS92-SGP ma nadajnik Digital 70 mW,
RS92-AGP ma nadajnik Digital 20 mW

Coś mi się nie zgadza - a w swoim pierwszym poście piszesz, że Twoja sonda ma moc 60mW

Pozdrawiam,
Adam Pyka

-1

Pesymizm? niee - raczej obiektywizm
Zależy co chcecie z tymi sondami zrobić?
Wypuścić w powietrze? Wykorzystać na manele?
Zmienić parametry pracy sondy można tylko firmowym softem plus
jakiś interfejs (znów można liczyć na fuksa że to lubiany MAX232).
A może pogrzebać w pamięci eeprom I2C co tam siedzi - może uda się poprzestawiać parametry metodą prób i błędów?

0

sq6ade napisał:

Zależy co chcecie z tymi sondami zrobić?
Wypuścić w powietrze? Wykorzystać na manele?

A czemu by nie zrobić własną stację meteo? Ja mam zamiar wykorzystać GPS, oraz czujniki, ewentualnie nadajnik, ale nie wiem, czy dam radę. Zobaczymy.

sq6ade napisał:

Zmienić parametry pracy sondy można tylko firmowym softem plus
jakiś interfejs (znów można liczyć na fuksa że to lubiany MAX232).
A może pogrzebać w pamięci eeprom I2C co tam siedzi [...]

Hehe, jesteś w Polsce - podobno karty telefoniczne też można programować wyłącznie oryginalnym softem, a banknoty wyrabia się wyłącznie w mennicach
Mam zamiar pogrzebać w magistrali I2C, i przeglądnąć wszystkie linie w okolicach procesora, a także wyjściowy sygnał z nadajnika.
Przeszukałem elektrodę - ktoś miał GPS-a Vaisila, chyba z jakiejś sondy - próbował go uruchomić, ale na 4800bodów, a C2H5OH napisał, że znalazł info, że rate wynosi 2400bodów - czyli "grzebał" za szybko - próbuję się skontaktować z tym kolegą, zobaczymy czy mu się udało.
Pozdrawiam,
Adam Pyka

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/17776/PHILIPS/HEF4750VLSI.html - tutaj masz datasheeta od syntezera pll znajdującego się w tej sondzie.
Podejrzewam, że do reszty scalaków też się coś dopasuje.

0

Adam Pyka napisał:

A czemu by nie zrobić własną stację meteo?
.

Można - oczywiście - ale pamiętaj że nie można sobie ot tak wypszczać w niebo złomu (bez ustaleń z właściwą jednostką) - chyba że stacje umieścisz gdzoieś na ziemi np. w górach.

Adam Pyka napisał:

Hehe, jesteś w Polsce - podobno karty telefoniczne też można programować wyłącznie oryginalnym softem, a banknoty wyrabia się wyłącznie w mennicach
.

Tak ale za tym stoją konkretne zyski dla oszustów i warto się jest o to trudzić nie lada fachowcom - to nie są amatorzy.

Adam Pyka napisał:

próbował go uruchomić, ale na 4800bodów, a C2H5OH napisał, że znalazł info, że rate wynosi 2400bodów - czyli "grzebał" za szybko .

Może mylisz prędkość danych z GPS (typowo 4800bps) z bitrate danych telemetrycznych wychodzących w eter?

Adam Pyka napisał:

http://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/17776/PHILIPS/HEF4750VLSI.html - tutaj masz datasheeta od syntezera pll znajdującego się w tej sondzie.
.

Co Ty? taki mało użyteczny "dziadek" w nowoczesnej sondzie ?

0

Odbiornik SDR na ta czestotliwosc bedzie mial kwarc 1612MHZ;)pozdrawiam

0

Cześć.

Różne źródła podają różne moce nadajnika. Te 60 mW pochodzą z oficjalnej specyfikacji producenta. Jednak w innych dokumentach, gdzie porównywane są różne sondy, podawana jest już zupełnie inna moc. Generalnie, średnia moc dla nadajników cyfrowych to powiedzmy 60 mW, a dla analogowych 200 mW.

Odnośnie prędkości transmisji :

0

gilong napisał:

Odbiornik SDR na ta czestotliwosc bedzie mial kwarc 1612MHZ;)pozdrawiam

A jak tyś to policzył?

Faktycznie, pomyliłem ramki 2400bitowe z data rate 4800bps.

c2h5oh - wydaje mi isę, że najwiarygodniejsze źródło informacji to datasheet sondy.
Dla RS92-SGP to 60mW, wg. http://www.vaisala.com/weather/products/sound...aisala%20radiosonde%20rs92-sgp%20brochure.pdf

Pozdrawiam,
Adam Pyka

0

Cześć.

gilong napisał:

Odbiornik SDR na ta czestotliwosc bedzie mial kwarc 1612MHZ;)

"Zwykły" SDR nie ma tu raczej zastosowania. Potrzebny jest trochę inny SDR.
Raczej widzę tu rozwiązanie o którym kiedyś wspominałem na elektrodzie:
https://www.elektroda.pl/rtvforum/viewtopic.ph...r+ar1%22&sid=0cd9515c30a6e316a1b2cb2a7960b1f1

Schemat blokowy SDR stosowanego w profesjonalnych rozwiązaniach wygląda następująco :

Jak widać, nie jest to typowy SDR na temat których toczyły się dyskusje na elektrodzie...

0

A nie prościej będzie odbiornik 433 (z pętlą PLL) przestroić lekko, i w pośredniej wstawić ten ich A->D 14bitowy? Może by jakiś scalak podpasował z sampli Philipsa?
Pozdrawiam!
Adam Pyka

0

Oj Adam - chciałbym żeby wszystko się tak łatwo dało zrobić tak jak piszesz Łatwo się "operuje" na funkcjonalnych blokach jak na pobieżnym schemacie powyżej - w praktyce nie połączysz wszystkiego jednym drucikiem a soft do DSP i innych programowalnych układów nie da się zciągnąć z NETA - szkoda że musze robić za wiadro z zimną wodą - może ktoś mnie z tego wyleczy ?

0

Cześć.

Adam Takie specjalizowane odbiorniki SDR stosuje się wtedy, gdy odbiera się sygnał z kilku sond jednocześnie. Często pod jednym balonem jest ich 3 a nawet 4. Odbiornik pozwala na śledzenie sond w dość dużym promieniu, a jak wiemy, mogą one pracować w zakresie od 400 do 406 MHz. Nie stosuje się więc kilku odbiorników, bo to byłby kłopot, a tylko taki jeden wynalazek.
Oprogramowanie DigiCORA® III Sounding Software MW31 pozwala na pełne sterowanie tym odbiornikiem.

Tak wygląda okienko śledzenia sygnału radiowego:


Program umożliwia zaprogramowanie częstotliwości pracy nadajnika sondy:


To tyle o systemie profesjonalnym.
W warunkach amatorskich korzystamy z ze zwykłego jednokanałowego odbiornika, ustawionego ręcznie na częstotliwość pracy sondy. Odbiornik przyłączamy do karty dźwiękowej i uruchamiamy program "Sondemonitor".

Jeżeli jest wszystko w porządku, możemy odebrać z sondy co nieco :


W okienku nie ma konkretnych danych, bo sonda nie jest włączona...

0

c2h5oh napisał:

W warunkach amatorskich korzystamy z ze zwykłego jednokanałowego odbiornika, ustawionego ręcznie na częstotliwość pracy sondy. Odbiornik przyłączamy do karty dźwiękowej i uruchamiamy program "Sondemonitor"

Witaj!
Spodobał mi się ten programik
A poradzisz jakieś rozwiązanie odbiornika na PLL sterowanego po i2c z kompa, na zakres 400-406MHz? Na elektrodzie był radiotelefon 433mhz, ale gdzieś plik zniknął.
Pozdrawiam,
Adam Pyka

0

c2h5oh = podłączaj tego swojego kena pod dźwiękówkę a sonde pod zasilanie to góra 1/2h roboty - ciekawe czy coś zostanie zdekodowane?
Jeśli polecą dane to wystarczy tani skaner do odbioru bez babraniny z home-made RXem.

0

Cześć.

sq6ade napisał:

...podłączaj tego swojego kena pod dźwiękówkę a sonde pod zasilanie to góra 1/2h roboty...

Już dawno bym to zrobił, ale eksperymenty rozbiły się o prozę życia. Po prostu, nie miałem tej dziwnej wtyczki, która potrzebna jest by to przypiąć do TH28. Wtyczkę już mam. Teraz muszę pomyśleć nad zasilaniem sondy, bo będzie musiała być poza mieszkaniem (GPS). Muszę to wszystko zabezpieczyć przed wilgocią... Może dzisiaj lub w sobotę odbędą się pierwsze próby. Oczywiście, efekty eksperymentów zaprezentuję.

Swoją drogą, to w temacie już nazbierało się sporo użytecznych informacji dla potencjalnych posiadaczy takich urządzeń .

0

C2H5OH - a ja nie mam odbiornika na to pasmo

Pochwalę się swoim nowym nabytkiem. To sonda RS-92-SGPD. "D" czyli zasilana bateriami suchymi:


W środku fajnie wszystko zapakowane. Ogólnie budowa bardzo podobna do sondy C2H5OH, niemniej jednak są różnice w zastosowanych scalakach. W chwili obecnej nie mam czasu, bo wkrótce wyjeżdżam, ale niedługo prześlę szczegółowe fotki.


C2H5OH - zerknij do obudowy Twojej sondy, od strony baterii. Masz tam taką cienką styropianową osłonę, za którą na plastiku masz wybitą datę produkcji - patrz poniższa fotka. Co tam masz? U mnie jest 02.2007. A mógłbyś zamieścić fotkę Twoich baterii?


Pozdrawiam wszystkich miłośników sond!
Adam Pyka

0

Cześć.

Ja dostałem bez baterii. Podobno były "wubuchnięte"
Generalnie, w sondach stosowane są baterie aktywowane przed startem wodą. Po prostu, zalewa się je wodą i zaczynają pracować.
Nominalne napięcie baterii to 8V. Robiłem eksperymenty z zasilaniem sondy.
Zmniejszając napięcie od 8V dojechałem do około 4,8V zanim sonda się wyłączyła. Natomiast zwiększając napięcie od 5V w górę, sonda zaczyna pracować przy napięciu 7,7V. Przy napięciu 0koło 8,6V układy zaczynają się robić ciepłe. Tak więc napięcie 8V jest nominalnym napięciem pracy (nawet jest to zgodnie z tym, co podaje producent) . Oryginalne baterie zapewniają minimum 135 minut pracy, przy prądzie 200 mA (też dane producenta). Tak więc, wydaje mi się, że Twoje baterie, to jakaś "wersja oszczędnościowa".
Moja sonda to staruszek. Data produkcji to 08.2005 r.

0

Witam. Może słówko na temat baterii która była przy sądzie c2h5oh. Była to z wyglądu taka sama bateria jak u Adama. Nie zaglądałem do środka więc szczegółów nieznam. I tak właśnie było że z jakiś powodów bateria w sądzie rozerwała sie "spóchła" aż obódowa pękła. Co do wieku sądy to ta Adama świeżutko znaleziona była a tamta druga to w sumie dokładnie nie pamiętam ale napewno nioe była taka stara jak jej data produkcji(nie tak dawno znaleziona),może poleżała w jakimś magazynie.
Pozdrawiam.

0

Mam prosbe do Kolegow! Czy ktorys z posiadaczy sondy mogl by ja wlaczyc i nagrac sygnaly, ktore wysyla? Pomoglo by to w identyfikacji sygnalow. Mam program ale nie wiem na co mam sie "najezac". Faktem jest ze fajnie by bylo monitorowac nie tylko satki NOAA ale takze sondy meteo

0

Cześć.

Piter K. napisał:

...Czy ktorys z posiadaczy sondy mogl by ja wlaczyc i nagrac sygnaly, ktore wysyla...

Proszę bardzo. W załącznikach sonda analogowa (RS 80 ) i cyfrowa (RS 92).

0

OK!
Analogowa slyszalem, ale cyfrowa jest trudna poniewaz sygnal rozni sie tylo pozomem od szumu... Nie wiesz czy program, ktory zaproponowales(sondemonitor) moze odbierac sygnaly analogowe? To bardzo interesujacy material do nasluchu cyfrowego(sonda analogowa nadaje emisja cyfrowa jakby niebylo)

0