前言
近排得悉有一免費探空儀的軟件 RS41 Tracker,型號正是天文台所用的同款。免費當然要實戰測試。我也十分希望記錄一次完整的探空旅程。於是策劃一次 operation,一次過滿足兩個願望。
Why RS41 Tracker
- 免費
- 仍處於開發活躍期
- 版面較 user friendly。一般人不難理解其操控。
- 可透過 SDR# 的 plugin,控制 SDR# 自動開啟接收程序
- 支援多個頻點掃描
- 作者 IW1GIS 很用心編寫了十多頁的 user manual,講解各功能
- 可 export 整個過程接收到的 raw data,之後可 load 回該次資料重溫整個過程。
official site:
http://escursioni.altervista.org/Radiosonde/
準備細節
舊 notebook 電池壽命只一小時多一點。遂淘了一枚自稱續航力有四小時的,實戰只得兩個半 hour。
反覆參考地圖和過往探空儀路徑,選址在探空儀京士柏站附近的何文田配水庫的公園作為接收點。
實戰關建設定
RS41 Tracker 跟 manual 設好備用。
一如舊文提到的方法一樣,是先打開 SDR # 接收 nFM 403MHz。並透過 Virtual Audo cable 將接收到的 GFSK 音頻送到探空儀軟件解碼。
雖 RS41 Tracker 可遙控 SDR#,開啟,並調到相關頻率。但這種一氣呵成的做法,較適合 SDR# 的設定已調好如增益,並單一用來接收到探空儀。
我的 SDR 實驗主要用 SDR#,設定經常改動,所以還是手動算了。
仍舊是約晚上 7:20 左右, SDR# 就收到很強的訊號。
然而RS41 Tracker 卻沒甚反應。經驗所知,不外解碼不了,就是輸出的 sound level 不足或過高令波形失真。
如是第一點,sampling rate 己是最高的那就可收工了。
第二點,凸顯這個免費軟件的不足了。輸入的 sound level 沒有任何顯示接收情況,如舊文介過的 SondeMonitor 會顯示心電圖般,讓用家去 adjust level。
由於可影響 sound level 的方法也很多,如 windows 的volume , SDR# 的 volume , SDR agc 設定等等。左 tune 右試也不沒反應。
最後還是用已裝好 spare 備用的 SondeMonitor ,靠其心電圖去評估調整各參數。
最後的設定是 SDR# 的 tuner agc, RTL agc 均需開著。
但那時已約 7:40pm 了。這時也有一個新發現,探空儀是向北漂,到達了青衣。這推翻了過往多次實驗的路徑,均是向東漂的結論。
接收成功的第一步是可顯示位置和大氣壓力,但同時發現 PTU 中的溫度,濕度沒有資料。(留意 ozone sensor 是RS41 option 配件,天文台的 RS41 應沒裝上。)
這個在測試上一代探空儀的實驗,以日本的軟件接收時見識過。
簡單來說,收到的音頻訊號會轉化為一大堆數字,填在一個表中,這個表就是左下的 Sub Frames 了。表內資料有誤,表示一些數據丟失。
幸好,再等一下,估計是高度,坐向等遷就,沒有誤碼,PTU 資料可順利顯示出來。( DEW point 是憑 PTU 值計出來的。)
一切進入直路,除非電腦無電,或探空儀飛出接收範圍,否則應可紀錄這次探空儀的旅程。
這時侯,可試一下軟件的其他功能。
首先,軟件的視窗是 fix size 的,不能縮放大小。這也導致中間地圖框略細。
地圖可以四種形式顯示,街道,衛星,hybird,地形。遺憾沒有 night mode 。所以後期我用衛星圖當 night mode 用。
Google Map 顯示有點流,只能將是次的位置在 browser 上call google map 顯示,不能以軌跡形式顯示。
ghost tracek,需上作者網站下載。只有其地區資料。起初百思不得其解為什麼能預測探空儀的路徑。實戰後想通了應是昨日或近期的路徑資料而已。
隨著時間流逝,探空儀在下降一斷時間後,會回報熄機時間並在左欄 Burst Killer 顯示。
最後,在倒數約三分鐘,高度約 1000m,位置在機場對出海域失聯。SDR# 確認沒有訊號告終。
Time to say goodbye
離開 RS41 tracker 前記得先 save 是次 Raw Data。之後可在 Google Earth 匯入。
這次旅程在 Google Earth,開頭一段因調較需時沒有了。不過起點在京士柏,以想像搭夠。
A journey of Hong Kong observatory Radiosonde RS41 in 23-July -2018 evening
以19秒回顧一下這次旅程
總結
免費的 RS41 Tracker 功能雖有限制,如視窗 size 不能縮放,接收到的 PTU 數據也不能獨立 save。除非細閱 RS41的數據規格表,並從己 save 的 Raw Data 中抽取 PTU 數字,這不利一般同學,業餘氣象研究朋友獲取這些數據。
不過,免費係大曬既,再者,仍處於開發活躍期。我由ver1.5 試到 1.6,不過一星期的事。可以改進到更好是樂觀的。
這次實驗,也打破我一向以為探空儀就是向東漂的結論。如總飛向一邊,其實 outdoor 實測真係興趣不大。
新知識係之前一廂情願以為氦氣球爆破後,就會急速下墮。
但這次實驗結果卻是下降(紅箭咀向下)為時也近半小時,在大嶼山上空 L Turn 到機場外海一段路程也不短。
天文台探空儀每晚固定時間升空,是接收測試,覆蓋方位,範圍的好對象。
以 SDR 手指配免費 RS41 tracker 接收探空儀資料,無需牌照,成本只幾十元。對比現在坊間五花八門所謂的青少年 STEM 課程。我只能說:
前者是 explorer,探索未知領域和知識;後者是一盤生意,參予是消費。兩者是不同的。