Ursa   Viestintä   Listat   ~   Etusivu   Haku   Uudet sivut  

 

myrskybongarit-l [ät] ursa.fi

viestiarkisto

Tämä myrskybongarit-l [ät] ursa.fi-listan viestiarkisto. Huomaa, että voit vastata viesteihin tältä sivulta ainoastaan, jos olet jo liittynyt listalle.

» Listan/viestin loppuun

 

Kirjoittajan mukaan: Panu Lahtinen (pnuu_at_hidden_email_address.net)
Päiväyksen mukaan: 20.05.2011



Moi,

Tilasin tuossa pari viikkoa sitten blitzortung.org -sivuston käyttämän salamapaikannusyksikön rakennussarjan. Kasasin sen pikaisesti, mutta häiriöisessä kerrostaloasunnossa vahvistus piti jättää alhaiseksi, joten myöskin salamat jäivät huomaamatta.

Tänään sain lisättyä ferriittiantenneille sähkökenttähäiriötä ehkäisevän suojauksen, ja sain nostettua vahvistuksen huomattavasti korkeammaksi. Tämän jälkeen ilmaisimeni on osallistunut noin 1,5 h aika reilun 30 salaman paikantamiseen, kauimmaiset ovat olleet Alpeilla!

Laitteisto kustansi kaikkinensa (ilman tietokonetta) noin 200 euroa ja 2-3 tuntia kolvailua. Kalleimmat osat olivat nuo ferriittiantennit ja GPS-moduli joka kykenee antamaan tarkan aikareferenssin sekunnin välein
(1PPS-signaali, eli lyhyt pulssi hyvin tarkasti sekunnin välein). Nuo
antennit voi korvata, jos vain on tilaa, esimerkiksi koaksiaalikaapelista tehdyllä kahdella ristikkäisellä silmukalla. Tämä on käsittääkseni paras antennivaihtoehto havaintotehokkuudeltaan, ja lisäksi halpa.

Tuo Blitzortung.org:n systeemi perustuu yksittäisten ilmaisimien havaitsemien signaalien saapumisaikaerojen perusteella tehtävään laskentaan. Kaikkien laiteyksikö välisistä havaintoaikaeroista lasketaan pareittain etäisyydet. Näistä aikaeroista muodostuneita hyperbeli-käyriä tarvitaan yhteensä neljä, että salaman sijainnille saadaan yksiselitteinen sijainti. Koska laitteiden kellot eivät ole tarkelleen samassa ajassa, tulee myös paikannukseen virhettä. Ja koska havaittava signaali etenee 300 000 km/s, hyvinkin pieni virhe ajassa vaikuttaa suhteellisen paljon. Tämän takia tarvitaan tuo 1PPS. Normaali GPS-viestin antama aika ei riitä tarkkuudeltaan, koska viivettä tulee liikaa viestin purkamisesta numeeriseen muotoon. Jos havaintoon osallistuu enemmän kuin tuo neljä "vaadittua" ilmaisinyksikköä, saadaan paikannustarkkuutta parannettua, tai ainakin laskettua virherajat. Koska varsinaiseen havaintoon tarvitaan useita yksiköitä, poistuvat paikalliset häiriöt automaattisesti ja virheilmaisujen määrä jää hyvin pieneksi.

Teoriassa tällaisella TOA-järjestelmällä (time-of-arrival) päästään parempaan paikannustarkkuuteen kuin suunta-antenneihin perustuvilla systeemeillä. Myös Ilmatieteen laitoksen laitteisto käyttää TOA-periaateetta, mukana tosin on myös suunta-antennit sekä näihin perustuva kolmiomittaus. Suuntivan laitteen (esim. Boltekit) etuna on (usein) parempi havaintohyötysuhde. Lisäksi yhdellä yksiköllä saadaan jo jonkinlainen arvio salaman sijainnista. Hankaluutena vastaavasti hermoja raastava suuntaus, jota ilman laite on vain ilmaisin, että jossain ukkostaa.

Suomessa on tällä hetkellä neljä yksikköä. Yksi Iissä, yksi Hankasalmella, yksi Keravalla ja tämä oma himmelini Espoossa. Lähialueilta löytyy muutamia ilmaisimia, mm. Ruotsista, Venäjällä ja Tanskassa. Aika hyvin tuolta Saksasta saakka tulee paikannusapuja tänne pohjolaankin (ja olihan tämä omakin vimpain mukana pohjois-Italiassa olleiden salamoiden paikannuksessa..). Jos tänne saataisiin lisää yksiköitä, paranisi havaintotehokkuus huomattavasti.

Verkostossa mukana olevat saavat _kaiken_ datan käyttöönsä. Käytön ulkopuolelle on rajattu vain kaupallinen toiminta, joten omia salamakarttoja voi piirrellä nettiin laitettavaksi ihan miten haluaa. Itse ajattelin hyödyntää salamadataa Finsprite-yläsalamaprojektin tukena. Olisihan se hienoa, jos saisi sekä yläsalaman että emosalaman paikannettua (osittain) omalla laitteistolla ;-)

Tämmöinen jorina tällä kertaa, toivottavasti joku jaksoi lukea tänne loppuun asti.. Jos joku kiinnostui aiheesta, niin pistäkää toki kommenttia tänne listalle. Voin myös pyynnöstä forwardoida tilausohjeet tuolle rakennussarjalle.

Täällä muutama kuva omasta laitteistostani:

http://www.iki.fi/~pnuu/gallery/?dir=lightning&srch=Blitzortung

Joo, kaikki osat ovat vain levällään kukkapöydällä.. Tuo NSLU2 on alunperin verkkolevypalvelimeksi (USB-levyille) tarkoitettu pömpeli. Tuota BO:n softaa on ajettu myös WLAN-reitittimellä, joten kovinkaan paljoa ei vaadita tietokoneelta.

Tein myös pohjolaan rajatun kartan. Kunhan jaksaa ja saa aikaiseksi, olisi tarkoitus laittaa myös animointi, päivittäiset salamakartat ja mahdollisesti myös pienemmän alueen karttoja nettiin.

http://www.iki.fi/~pnuu/salama/

Ja täällä vielä Blitzorting oma selitys järjestelmästä sekä laitteistosta
(englanniksi):

http://www.blitzortung.org/Documents/TOA_Blitzortung.pdf

Panu

-- 
Panu
"You haven't really been anywhere until you've got back home",
Twoflower in "The Light Fantastic"
--
Myrskybongareiden sähköpostilista: myrskybongarit-l@ursa.fi ***
Liittymiset ja eroamiset: http://www.ursa.fi/ursa/viestinta/listat.html ***
Listan www-arkisto: http://www.ursa.fi/ursa/viestinta/listat/myrskybongarit-l/summary.html