Specstacja w końcu nadaje

Wczoraj, po kilku miesiącach intensywnych prac badawczo-rozwojowych udało się zainstalować i uruchomić moją Działową pogodynkę w formię w której powinna ona pracować docelowo. Zanim przejdę dalej od razu nadmieniam, że stacja ma ciągle charakter testowy i eksperymentalny. Nie gwarantuję jej bezawaryjnej pracy jak i dokładności przedstawionych pomiarów. Ponieważ ostatecznie pozbyłem się komputera i skonstruowałem własny sterownik, całe jego oprogramowanie musiałem napisać w zasadzie od zera. Nie ma pewności czy gdzieś nie popełniłem jakiegoś błędu.

Jak już kiedyś wspominałem urządzenia są zamontowane na tzw. „beczce” w odległości około 200m od startu na Działach.

1. Stacja wysyła dane co jedną minutę. Transmitowana jest uśredniona prędkość wiatru i uśredniony kierunek wiatru. Wyliczane one są z ostatnich piętnastu pomiarów anemometru, który zwraca je  co dwie sekundy. Jeżeli żaden pomiar nie zostanie odrzucony ze względu na niezgodność sumy kontrolnej uzyskuje się średnią za ostatnie pół minuty. Jeżeli jednak zdarzać się będą błędy w przesyle danych na linii anemometr<=> sterownik to średnia będzie obliczana za stosownie dłuższy okres.

2. Standard sieci radiowej (APRS), którego używam do przesyłania danych ze stacji pogodowej powstał w USA i w warstwie fizycznej (w treści surowych ramek) zakłada użycie jednostek imperialnych. Siła wiatru podawana jest w milach na godzinę z rozdzielczością 1mph a temperatura w stopniach Fahrenheita  z rozdzielczością 0.1F, jedynie kierunek podawany jest „normalnie” czyli w stopniach miary kątowej. Na stronie WWW dane są już wprawdzie przeliczone na „nasze”, czyli na m/s aczkolwiek rozdzielczość wynosi jedynie 0,45m/s (jedna mila na godzinę to 0,45 metra na sekundę). Na to nie mam niestety wpływu i nie mogę zmienić obowiązującego standardu. Dodatkowo ze względu na konwersję typów zmiennych z zmiennoprzecinkowego na całkowitoliczbowy realizowaną w samym algorytmie, prędkość w milach na godzinę jest „docinana” przez odrzucenie części po przecinku. Jeżeli średnia wynosi 1.9999 mph to zostanie zamieniona (zrzutowana) na 1mph. Analogiczne 0.99mph zostanie zrównane do zera a 2.01mph do równej dwójki. Tu przyznaję się otwarcie, że mogłem stworzyć funkcję, która zaokrąglała by te wartości zgodnie z regułami matematycznymi (liczby z zakresu od o,5 do 1,499(9) do jedynki, od zera do 0,499(9) jako zero itd) ale jakoś wcześniej nie przyszło mi to na myśl 🙂 . Znajdzie się to pewnie w pierwszej aktualizacji oprogramowania.

3. Sam anemometr nie jest jakimś cudem techniki. Jest to chiński wynalazek o nazwie TX20 będący elementem stacji pogodowej WS2300. Jest to rozwiązanie amatorskie a nie profesjonalne. W odróżnieniu od zestawu Ultimeter 2100 produkcji Peet Bros Inc, który jest używany na stacji w Strzyżowie, charakteryzuje się dużo gorszą dokładnością i większymi błędami pomiarowymi. Kierunek wiatru określany jest z rozdzielczością jedynie 22.5 stopnia i jeżeli na stronie WWW pojawią się wartości pośrednie to wynika to jedynie z uśredniania. Z testów, które przeprowadziłem na wsi wynika, że błąd pomiarowy prędkości wiatru jest tym większy im mniejsza jest jej wartość. Niestety ale TX20 to jedyne urządzenie do którego miałem dostęp (dzięki Wujek). Kosztuje tylko nieco ponad 100 złotych. Za pełen zestaw Ultimeter 2100 trzeba dać co najmniej 2000 złotych, także różnica jest od razu widoczna.

4. Podobnie jak w przypadku Strzyżowa, tak i tutaj wykresy na stronie WWW są odświeżane co kilka minut (szczerze sam nie wiem co ile dokładnie). Proszę się nie przejmować tym, że na stronie raporty pogodowe wchodzą nie co minutę ale co cztery albo pięć. Dane docierają do serwera na bieżąco i jeżeli kogoś to bardzo interesuję to można podglądać je w formie „surowej” (patrz link Surowe dane przesyłane przez stacje) i mieć wszystko na bieżąco.

2013-09-26 09:16:23 CEST: SR8WXO>AKLPRZ,WIDE2-2,qAR,SP8EET-4:!4944.20N/02150.45E_238/002g002t073r000p000P000b10130

238 – Kierunek wiatru w stopniach

002 – Prędkość w milach na godzinę. Aby zamienić na metry na sekundę należy pomnożyć razy 0,45

5. Stacja nie ma zainstalowanego barometru, termometru oraz czujnika opadów. Uśredniona prędkość wiatru jest nadawana jednocześnie jako ona sama oraz jako porywy

Linki do stacji:

http://aprs.fi/info/a/SR8WXO   — Informację o stacji

http://aprs.fi/weather/a/SR8WXO  —- Wykresy pogodowe

http://aprs.fi/?c=raw&call=SR8WXO —- Surowe dane przesyłane przez stacje

http://aprs.fi/#!addr=krosno — Mapa APRS dla Krosna i okolic

Proszę o wszystkich o testy mojej stacji. W szczególności te osoby, które mieszkają w Krośnie i mogą ocenić czy prędkość i kierunek zgadza się miej więcej ze stanem faktycznym w rejonie. Dziękuje też Zbyszkowi Kawie z Born To Fly za urzyczenie anemometru na potrzeby tej stacji pogodowej oraz Sebastianowi Treterowi, ziomkowi z AKLu, który pomógł mi w pracach instalacyjnych…….

pil. inż. Mateusz Lubecki