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Weather Satellite Receiver

Beschreibung Ausgabe 1.1

VIERLING Communications GmbH

70351.202 - 1.1 – 20050112

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Seite 2 70351.202 - Weather Satellite Receiver - 1.1

VIERLING Communications GmbH Pretzfelder Straße 21, D-91320 Ebermannstadt Postfach 11 65, D-91316 Ebermannstadt Tel.: +49(0)9194 767175 Fax: +49(0)9194 767179 E-Mail: [email protected] Internet: http://www.vierling.de © 2004 VIERLING Communications GmbH, Ebermannstadt Alle Rechte vorbehalten. Jegliche Vervielfältigung, Verarbeitung oder Verbreitung dieses Dokuments oder seines Inhalts, auch auszugsweise, gleich nach welchem Verfahren, ist ohne vorherige schriftliche Genehmigung durch die VIERLING Communications GmbH untersagt. 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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Weather Satellite Receiver - 1.1 - 70351.202 Seite 3

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

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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 Wetter-bilder 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 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

2.2 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 Wetter-satelliten 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 AFC-Schaltung (Automatic Frequency Correction), die die Frequenz-Ver-schiebung 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-Aus-Schalter. Sobald das Gerät mit Spannung versorgt wird, ist es betriebs-bereit. Nach dem Einschalten leuchtet zunächst die grüne LED „Power“ auf der Frontseite, danach erscheint in der LCD Anzeige “NOAA Scan-Mode“. 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 Kopfhörer-buchse 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 ent-sprechende 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

Steckernetzteil 230V AC / 9V DC

PC mit Soundkarte und Software

Audiokabel zwischen Empfänger-Ausgang „Signal“ und PC Soundkarte

Empfangenes Wetterbild

Steuermöglichkeit des Wetter Satellite Receiver über V.24 nicht zwingend erforderlich

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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

Software für den Wettersatellitenempfang

Beschreibung Ausgabe 1.1

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70351.203 - 1.1 – 20050318

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Seite 2 70351.203 - Software für den Wettersatellitenempfang - 1.1

VIERLING Communications GmbH Pretzfelder Straße 21, D-91320 Ebermannstadt Postfach 11 65, D-91316 Ebermannstadt Tel.: +49(0)9194 767175 Fax: +49(0)9194 767179 E-Mail: [email protected] Internet: http://www.vierling.de © 2005 VIERLING Communications GmbH, Ebermannstadt Alle Rechte vorbehalten. Jegliche Vervielfältigung, Verarbeitung oder Verbreitung dieses Dokuments oder seines Inhalts, auch auszugsweise, gleich nach welchem Verfahren, ist ohne vorherige schriftliche Genehmigung durch die VIERLING Communications GmbH untersagt. 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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Software für den Wettersatellitenempfang 1.1 - 70351.203 Seite 3

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

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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 Wetterbeob-achtungsstation. 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 Em-pfangsstandort 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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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 Cylindrical - update rate 20sec

- Show Footprint Selected - Show Pass box Weather satellites – all map

projections - Show Show scanner line - Show Ground Track 1 orbit back, 3 orbits forward - Show Radio horizon - Show My location Broken cross - Show Night time shading Strong - Show Sun or Moon Sun

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Das Programm WXtrack bietet noch viele weitere Darstellungsmöglich-keiten, 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.space-track.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 Kleinbuch-staben 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 namesLogged 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 Aufzeich-nung, 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 - normal Geostationary - Assume none Satellite type - Auto Sync sensitivity boost - Normal Attempt re-sync - aktiviert Gamma correct - weak NOAA colour model - HLS NOAA illumination adjust - 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 auf-moduliert. Die kontinuierliche Aussendung erfolgt über den entsprechen-den 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 Schal-tungsmaßnahmen 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.

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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 *.wav-Datei). 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.

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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, Ent-fernungsmessungen, Temperaturanzeigen und die Anzeige von Koordinaten aktiviert.

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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-Süd-Flugrichtung 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 PC- Lautsprecher zu hören.

Audiokabel zwischen PC und Weather Satelliten Receiver nicht verbunden.

Überprüfen ob Audio-kabel in den Mic.-Eingang oder Line-Eingang gesteckt ist.

Kein Wettersatellit zu empfangen.

QFH Antenne nicht 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 ange-zeigte 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 System-steuerung Datum/-Uhrzeit entsprechend korrigieren.

WaveTrace Pegel Anzeige reagiert nicht.

Volumen Control nicht eingerichtet oder falscher Aufnahmekanal aktiviert.

Kontrollieren Sie, ob Sie den richtigen Auf-nahmekanal (Mic oder Line) im Recording Control aktiviert haben.

Wave-Trace 2004-12-16 Page 1

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.


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 Auf-zeichnung; 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


Optionen: Wave Bild 3 zeigt die Einstellmöglichkeiten für die Wave-Datei (Trace-Datei).

Bild 3 Dateipräfix: Der Dateiname wird aus diesem Präfix plus dem Zeitstempel gebildet,

vgl. Bild 1. Zielverzeichnis: Verzeichnis, in dem die Trace-Datei abgespeichert werden soll. Auflösung: Auflösung der Trace-Datei Abtastrate: Abtastrate bei der Analog-Digital-Wandlung


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 Trigger-Bedingungen 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 Trigger-Bedingung 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.


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.

Date post:	04-Nov-2019
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