Sääpalloteemailta - Radiopallojen seurantaa

Ilmarikokeesta on kyselty kerholla, kiitos kiinnostuksesta! Laitan tähän otteita ilmapallokokeilun tähänastisesta viestinvaihdosta ja suunnittelusta pohjatiedoiksi. Olisiko tarvista pitää teemailta kerholla ilmarista?


Niko Kaikkonen, lyseo

… sovimme, että laukaisemme sääpallon hiihtoloman jälkeen. Alustavasti puhuimme torstaista (joko 17.3 tai 24.3) ja laukaisupaikaksi kelpaisi ilmeisesti Mehtimäen urheilukenttä. Soitin Finavialle ja kysyin neuvoja miten menetellään pallon laukaisussa. Ei ole estettä lähettää palloa ilmoille.

Käytännössä homma menee niin että Joensuun lennonjohdon kanssa sovitaan paikallisesti milloin voi lähettää ja mistä. Laukaisu pitää suunnitella
etukäteen lennonjohdon kanssa, laukaisupaikka voi muuttua säästä riippuen mikäli lennonjohto niin haluaa. Lisäksi täytyy ilmoittaa 2 - 3 tuntia ennen laukaisua sekä laukaisuhetkellä laukaisupaikka lennonjohtoon. Näin saadaan jo lennonjohdolta ennuste suunnasta minne pallo lähtee kulkemaan ja lennonjohto osaa tehdä ilmoituksen lentäjille vaara-alueesta.

Lähtöpaikan pitää olla jossain muualla kuin lentoreiteillä ja sijaita tornin lähialueella. Noin 3 - 15 km kentältä, tarkemmin soveltuvat paikat
näkee lentokartasta. Koitan kopioida lentokartan kun seuraavan kerran on käyntiä lentokentälle.


From: Niko Kaikkonen
To: Rasanen Matti MRN
Subject: Vs: Scifestin ja koululuokkien Ilmarit

Hei!

Tarkoituksemme on laukaista maaliskuussa opiskekelijoiden kanssa säähavaintopallo yhdessä radioamatoorien kanssa. Käytännössä opiskelijamme kokoisivat pallon tarvikkeineen ja radioamatöörit huolehtisivat tiedon keruusta ilmalennon aikana. Tavoitteena radioamatooreillä oli myös etsiä pallo maastosta ja ehkäpä laittaa pallon mukaan kamera kuvaamaan reittiä.

Tämän jälkeen analalysoisimme tulokset ja siirtäisimme pallon reitin kartalle (APRS tai Gps-tietojen avulla). Valmista projektia esittelisimme huhtikuussa Joensuun Areenalla pidettävässä Scifest-tiedetapahtumassa, jossa tutustujille pidettäisiin mm. tietoiskuja ja kilpailu säähavaintopalloon liittyen.

Eli tarvitsisimme siis säähavaintopallon/palloja ja sondin/sondeja + muuta tarvittavavaa materiaalia. Radiotekniikan tarvittavuudesta en
tiedä, mutta tarvitaanko sondin tietojen purkuun joku erikoissofta? Linkissä tietoja aihemmista ilmareista:
viestikallio.fi/ilmari/histo … storia.php


From: [email protected]

Terve,

täältä meiltä saatte palloja ja sondeja. Sondin signaali otetaan vastaan Vaisalan laitteistolla (=maakalusto) ja windows-softalla. Talletettua dataa voi sitten muuntaa ascii fileiksi ja Vaisala luotausfilen gps data näkyy google earthissa (tarvii ladata Vaisalan googleEarth lisäpalikka). Sondin voi jättää poiskin koska radioamatöörien vehkeistä saa tuota dataa.

Palloihin tarvii kaasua, vetyä tai heliumia, saatteko sitä jostain? Ilmapallokaasu (Helium = turvallista) käy, vaikkakin se on epäpuhtaampaa ja sitä joutuu laittamaan enemmän myös sen takia. Vedyn (=on siis räjähdysvaara) ja heliumin ero siinä että heliumia on laittetava n. 10% enemmän. Ilmapallohelium maksaa n. 100 eur/25 l pullo = 5000 l (25 l * 200 bar), josta saa n. 3 TOTEX 350 palloa täytettynä.

Kyseisellä pallolla on n. 1kg nostovoimaa (nozzlelift 1340g = 1kg nostetta + omapaino 350g, sondi painaa n. 350g) niin että se kestää n. 24km korkeuteen (pallot ovat yksilöitä, menevät joskus paljon yli 30km). Ohessa on taulukko noista palloista. Meillä on muitakin pallokokoja mutta tuo TX350 on helpoimmin saatavissa tähäntarkoitukseen.

Kaasupullossa täytyy olla regulaattori, jolla paine alennetaan sopivaksi. Letku löytyy meiltä kuten myös laite nimeltä Filling Balance, vastapaino, jolla mitataan pallon tuottama noste 1kg:sta (=suutin) ylöspäin 100g pykälissä (=lisäpainot). Ilman vastapainomittausta on vaikea tietää kuinka paljon pallossa on kaasua. Pallon suu sidotaan narulla, löytyy meiltä.

Pallonpäästöön tarvitaan yleensä lupa aluelennonjohdolta, pelkkä luvankysyminen Joensuun lennonjohtotornista yleensä riittää. Olisi varmaan hyvä kysyä heiltä asiaa etukäteen, kuinka menetellään. Tälläinen menettely on käytössä täällä Vantaalla ja Tampereella. Lupaa kysyttäessä kannattaa puhua vain SÄÄPALLOSTA - virkamiehellä on tod.näk ohjeet sitävarten tai on ainakin kuullut siitä.


Terve Niko,

Voin käydä koululla toivomuksen mukaan kerran tai useampia kertoja, ja kertoilla ja vastata kysymyksiin ilmaa kevyemmän ja muunkin lentämisen fysiikasta, tekniikasta ja historiasta, ja viestintään käytettävien radioaaltojen maailmasta. Jos kiinnostusta riittää, kerron myös aihetta sivuavasta geofysiikasta, kuten ilmakehän sekä ionosfäärin sähköisistä ilmiöistä.

Työpajamainen tunti laitteiston kokoonpanosta ja testauksesta sekä yhteyksien kokeilusta vähän ennen pallon lähetystä voisi myös olla hyvä järjestää, näin oppilaat pääsisivät käytännössä omalla porukallaan valmistelemaan ja lähettämään pallon. Kukin oppilas voisi myös miettiä omaa kiinnostuksen kohdettaan kokeessa, ja innokkaimmat olisivat tervetulleita ehdottamaan ja toteuttamaan yksinkertaisia kokeita.

Lennokkikerhomme puitteissa on mahdollista ennakkotestata joitakin oppilaiden toivottavasti toteuttamia kevyitä koelaitteita lennättämällä niitä radio-ohjatuissa lennokeissamme. Laittelen tämän viestin kopion tiedoksi myös joillekin lennokkikerhomme ja radiokerhomme puuhamiehille ja muille asiantunteville harrastajille. Ilmarikokeisiin vaikka avustaviksi opettajiksi, scifestiesittelijöiksi, pallon maastoetsintöihin tai muihin järjestelyhommiin halukkaat voivat näin ilmoittautua mukaan.

Liikkuvan kohteen seurantaharjoitus

Omia liikkeitäni kartalla voivat oppilaat muuten ‘vakoilla’ harjoituksen vuoksi. Automme reitti näkyy samalla googlen karttoja käyttävällä hamssien APRS-nettisivulla, jolla on ajatus seurata pallon liikkeitä. APRS tarkoittaa automaattista paikannusradiosysteemiä, joka toimii pakettiradiona tunnetulla datamodella.

Voisinko ehdottaa, että kokeesta kiinnostuneimmat oppilaat tutustuisivat ennakkoon kohteiden seuraamiseen netissä sivullamme aprs.fi ? Sivua voi kokeilla vaikka sijoittamalla harjoituskohteeksi etsintäruutuun perheautomme kutsun OH7HJ-9, ja opetella lukemaan auton nopeutta, GPS-sijaintia ja -korkeutta, zuluaikaa, kulkusuuntaa ja telemetriana saapuvaa sisälämpötilaa ja radion käyttöjännitettä, sekä radioreittiä jonka kautta auton aprs-tiedot ovat saapuneet nettisivulle.

Muidenkin hamssien autoja näkyy sivulla, esimerkiksi Arton auto kutsulla OH7BD-9. Sivun arkistoon tallentuvat myös seurantakohteiden historiatiedot parin kuukauden ajaksi, ja niidenkin näkyviin saamista voi opetella. Suunnilleen tällaiset ajoneuvon paikannustiedot aprs-sivulta pitäisi löytää:

[size=85]OH7HJ-9 · keskitä · zoom · info
62°35.51’ N 29°46.57’ E
2011-02-09 05:41:46z
22 km/h 300° alt 120 m
Pengerkatu 7, 80200 Joensuu, Suomi
06.4V 21C- 144.8 MHz 3W -
[APOT03 via WIDE2-2,qAS,OH7BD]
[/size]

Mobiilipaikannus ja kaukotelemetria ovat eräs tulevaisuuden aloista, jotka tulee aikanaan yleistymään kuluttajienkin käyttöön, aivan kuten kännykät yleistyivät pari vuosikymmentä sen jälkeen, kun hamssit alkoivat kokeilla pieniä käsiradioita paikallisine toistin-/tukiasemineen omiin keskinäisiin yhteyksiinsä.

Tiedä vaikka APRS:n tapaisten paikannusjärjestelmien kehittämisestä yleiseen käyttöön voisi tulla joidenkin kokeeseemme osallistuvien koululaisten toimi sitten aikanaan työelämässä…

Myös muita kohteita voi seurata, kuten laivoja, joiden oman AIS-verkon paikannustiedot on releoitu APRS-sivulle. Esimerkki laivan paikannustiedoista:

[size=85]CRYSTAL PEARL · keskitä · zoom · info
2011-02-09 10:54:00z
14 km/h 79°
AIS: pituus 112m leveys 18m syväys 5.4m
MMSI 253056000 IMO 9016935 Call LXCY
Tanker – 14 henkilöitä
KOTKA (ETA 20110209160000)
[ais via OH2KKU-15][/size]

Terve Matti,

Kiitos sondilaitteiston saamisesta käyttöömme! Tuo alkuperäinen Vaisalan paikannuspalikka sondiin olisi myös kiva, ainakin tutustuen sen toimintaan porukalla, ja varmistamassa lähtöä siltä varalta, että hamssien aprs-lähettimen kanssa ilmenisi jotain viime hetken vaikeuksia.

Pallon lopullinen hyötykuorma on tietenkin vielä auki, ja toivottavasti muotoutunee hankkeessa mukana olevien oppilaiden uusien ideoiden mukaan. Kaikkia ehdotuksia kuunnellaan, ja parhaat oppilaiden toivottavasti rakentamat koelaitteet voidaan laittaa mukaan, jos pallo tai pallot vain jaksavat ne nostaa…! Esimerkiksi pallon tai sen hyötykuorman hallittu pudottaminen laitteiston talteenottoa varten, ennenkuin se karkaa liian kauaksi, voisi olla yksi tällainen laitesovellutus. Pallokokeita voidaan uusia monestikin eri hyötykuormilla tai eri tilaisuuksissa, jos laitteistoa, kaasua, palloja ja intoa vain riittää!

Tuo pallon täyttöön tarpeellinen paineenalennin letkuineen, nostemittari ym olisi myös hieno saada lainaksi kokeiden ajaksi! Heliumia on tietenkin turvallisuussyistä käytettävä koululuokkien kanssa kokeillessa, joten hankeessa on varauduttava kaasukustannuksiin. Vetyä minulta löytyisi kyllä omasta takaa hitsauslaitteen vesikaasun muodossa, mutta sitä ei räjähdysarkana tietenkään uskalla koululaisten kanssa käyttää, ainakaan muihin kuin korkeintaan pikkuisten parin litran muovipussipallojen havaintoesityksiin.

T: - Juha -

Kuulostaa hyvältä idealta tuo teemailta Ilmarista. Olisitko Juha ollut halukas vetämään sen?
Jotain muitakin teemailtaideoita tais olla, joten vois vaikka jossain kerhoillassa miettiä ajankohtia.

Toivottavasti myös tuo SciFestin sääpallohomma onnistuu. Se ois varmasti tosi hyvä ja mielenkiintoinen siellä.
Jotain muutakin on kerhon osalta sinne jo suunnitteilla. Kannattaa infoilla sinne kerhon scifest sähköpostilistalle ideoista,
niin pysyy scifest porukka ja hallituskin ajantasalla.

-Reijo-

Jos Matti tulee kaveriksi, niin sitten osataan yhdessä varmaan kertoa siitä jotain.

Matille ajatus: Mahtaisiko Vaisalan kaveri keritä kertomaan kerhollemme sääpalloista, kun tulee käymään täälläpäin? Kysytäänkö?

Tässä liitteenä lisää sääpallotietoa pallon nostetietoineen ja nousunopeuksineen.

T: - Juha -

Tämän hetken tieto on että ensimmäinen Ilmari laukaistaan to 17.3.2011. Mukana on Lyseon lukio sekä Vaisala.

Vaisalalta tulee Matti Räsänen Joensuuhun jo keskiviikkona ja hänelle sopii tulla kerholle keskiviikon kerhoiltaan. Mitään valmista esittelyä ei ole suunniteltu, mutta joitain esityksiä on tietokoneella esitettäväksi. Pääasiassa mennään kyselypohjalta, eli Matti vastailee kysymyksiin joita esitämme. Radiotekniikasta varmaan osataan itsekkin hankkia tietoa, Matilla on paljon tietoa palloista ja niiden käytöistä.

Matti, OH7FQP

Hieno juttu, Matti!

Juuri nuo pallot ja niiden tekniikka varmaan hamsseja kiinnostavat, radioitahan ollaan varmaan nähty ennenkin… :wink: Kysyitkö, ottaako hän mukaan kerholle pallojen lähetykseen, mittaukseen ja seurantaan liittyviä Vaisalan instrumentteja havaintovälineiksi?

T: - Juha -

Hän ottaa mukaan luotaus-laitteiston jota käytetään seuraavan päivän lennätyksillä. Eli eiköhän siinä tule ihmeteltävää aivan riittävästi.

Tässä kuvia eilisestä sääpalloillasta.



Lisää kuvia



Pallon telemetriapärinä kuului jaksolla 403 Mhz, ja sitä seurattiin hamssiporukalla ripiitterillä tiedottaen. Pallon mukana nousi kolme kameraa noin 15 km korkeuteen, jossa pallo puhkesi ja luotain styroksisine kameralaatikoineen laskeutui varjolla maahan.

Hamsseista pisimpään palloa kuuli Timo Polvijärveltä. Pallon sinkku hävisi hänen kuuluvistaan klo 14.27, eli samaan aikaan Vaisalan laitteilla tallennetun viimeisen GPS-datan vastaanottoajan kanssa.

Viimeinen GPS-paikannus pallosta saatiin Ilomantsin Kangasvaarantie 100 läheltä vähän yli 900 m korkeudesta. Palloa ei vielä torstaina löydetty. Liitteenä lyseon pallon lentorata ja mittaustiedot Matti Räsäsen lähettämänä Google Earthiin käypäisenä tiedostona. Laitoin pallon summittaisen putoamispaikan myös APRS-sivulle: aprs.fi/?call=WxBalloon

T: - Juha -
LyseonLukio_20110317_102956.rar (182 KB)


Tässä etsintöjä helpottamaan kartalla pallon viimeinen vastaanotettu GPS-sijainti noin 1 km korkeudessa Ilomantsissa, olettaen että sondin GPS antoi koordinaatit WGS84-koordinaatiston mukaan.

T: - Juha -



Tässä lisää kuvia sekä kerholta, että lyseolta.


112-0748 Otsoninkeräin muutettiin kameralaatikoksi.JPG

Kuvia lyseolta.



Huomenna lauantaina 19.3.2011 jatketaan etsintöjä alueella klo 10 alkaen. Paikalle tulee ainakin 9 henkeä. Näyttäisi että putoamispaikka on saatu rajattua muutama sata metriä kanttiinsa olevalle alueelle. Aluksi otetaan käsittelyyn tiensuuntainen alue kooltaan 350m x 250m sekä yksi partio kiertää joen rantaa kiikareiden kanssa.

Maasto on tuolla hyvinkin pehmeää, toivottavasti lumikengillä pääsee jotenkin kulkemaan. Lunta on noin vyötäröön asti. Puusto on suurelta osin harvaa havumetsää/suota. Paikkana ei mikään mahoton etsittävä, ainut rajoite tosiaan eräsuksien tarve.

Palloa ei löytynyt tänään. Maasto todellakin on pehmeää eikä lumikengistäkään ollut joka paikassa apua. Kierrettiin joen ympäristö ja suurimmat aukeat lähistöltä. Porukka oli sen verran väsynyttä että käytiin vain muutama linja hiihtämässä tiheikön läpi aivan lopuksi. Tähyiltiin myös metsän latvukset kiikarilla jos olisi jääny puun latvaan kiinni. 4 viikko SciFestiin, saa nähdä jaksaako porukka retkeillä kovinkaan paljon tulevina viikonloppuina.

Kiitos etsintäpäivityksestä, Matti, mielenkiintoista seurata miten käy! Jos vielä lähdette etsimään, niin mikäli mahdollista, laittaisitko tänne säikeeseenkin milloin on lähtö, ja mahtuuko vielä etsijöitä kyytiin? Silloin voisivat mahdolliset vapaaehtoiset hamssitkin ilmoittautua mukaan, jos aika vain sattuu muihin menoihin. Minullakin on yhdet eräsukset…

Nyt ollaan lauantaiksi suunniteltu etsintäpartiota, eli 26.3.2011 olisi aamuvarhain lähtö. Säävarauksella, jos sataa mummoja ja näkyvyys on huono niin voi tulla peruutus. Alpon kyytiin mahtuu minun lisäksi hyvin tunkien 2 kyytiin. Töistä on lähdössä 2 autoa, toisessa voi olla vielä tilaa. Voi soittaa minulle 050 - 3654 823 jos on tarvetta kyydille Joensuusta.

Kiva jotta tiedotat! Tuo peittävä lumisade sattui tosi harmillisesti, mutta ehkä kameralaatikko vielä pilkottaa lumen seasta, tai oikein hyvällä tuurilla on vaikka jäänyt laskuvarjostaan oksaan roikkumaan näkyville. Itse en tällä tietoa kerkiä mukaan.

Vertailun vuoksi pari kuvaa potkurin katkeamisen vuoksi puuhun karanneesta RC-Hornetista. Vaikka tarkka putoamislinja saatiin heti ylös, kookas 1,6 -metrinen kirkkaanvalkoinen ‘herhiläinen’ osasi tehdä männyn yläoksille hyvinkin huomaamattoman pesän. Sähkölennokki havaittiin äänen perusteella, pyöräyttämällä moottoria ja servoja.

Nouto suoritettiin hakemalla paikalle hamssin ja lennokkiharrastajan yhteinen varuste, alumiiniset jatkotikkaat, ja kiipeämällä niiltä puun ensimmäisille oksille, ja näitä pitkin edelleen latvaan. Lennokki irtosi pesästään oksia heiluttamalla, ja mätkähti mättäille pienin vaurioin.

T: - Juha -


Laitoin muutaman kuvan gallerian puolelle.
http://oh7ab.kuvat.fi/kuvat/2011/S%E4%E4pallo/

la 26.3. käytiin hiihtelemässä pienellä porukalla. Joen ja Kivilahdentien väliä on tutkittu melko kattavasti kahtena viikonloppuna, aivan kaikilla ei ollut gps kaitetta tallentamassa reittiä. Ehkäpä tekstien Härkövaara ja Karjosuo väliltä tuota voisi seuraavaksi etsiä.

Tähdellä merkittynä soramonttu joka toimi pysäköintipaikkana autoille. Melko tarkka postiosoite on Kivilahdentie 110, Ilomantsi. Sadepilvi on viimeisin havainto pallosta.
Edit: kuva siirretty galleriaan päivitettynä versiona.

Näin apprillipäivän kunniaksi uskomaton uutinen, pallo ei ollut alkujaankaan siellä mistä alunperin ettiin, vaan huomattavasti lähempänä viimeistä tiedettyä paikkaa. Päivittelen tähän viestiin lisätietoja kunhan saan lisätietoja.

Laitteisto kesti matkan, laskeutumisen ja parin viikon makaamisen lumihangessa. Kuvat ja videot matkasta on saatu talteen tietokoneelle. Lyseon lukion oppilaat tekevät esitystä pallon eri vaiheista ja tulosta voi tulla katsomaan SciFestiin 13. - 15.4.

Pallon löysivät opettaja Niko Kaikkonen ja Arbonautin pomomies Jari Kinnunen. Galleriassa kuva etsintäreiteistä, jossa Härkövaaran itäpuolella tähdellä löytymispaikka, tähdellä pohjoisempana Vaisalan arvio putoamispaikasta ja lähempänä tietä ensimmäisten etsintöjen arvailut.