Meteosat
Obsah |
Podívej se na Zemi z vesmíru
V současné době kolem Země na polárních i geostacionárních drahách obíhají rozličné družice, které slouží k dálkovému měření, přenosu dat, jako televizní převáděče a nebo k monitorování počasí a dalších jevů v Zemské atmosféře a blízkém vesmíru. Data, která sbíráme a zpřístupňujeme na Strahově, jsou z družic Meteosat Second Gereration a Meteosat 7, dostupná na adrese:
Jsou to data aktuální, stará přibližně 20 až 30 minut. I bez velkých znalostí z oblasti počasí na nich snadno rozpoznáme blížící se bouřky, postupy front, cyklón poblíž našeho území. A dávají nám také možnosti nahlédnout na počasí i v globální rovině a sledovat např. vznik tropických hurikánů a bouří, ale i dalších jevů jako jsou rozsáhlé lesní požáry a nebo postup stínu Měsíce po zemském povrchu při zatmění slunce. Ty nejzajímavější události, které stojí za zaznamenání archivujeme:
- Rok 2011 z pohledu Meteosatu -- roční animace a průměr snímku z MSG-2.
- Požár rafinérie v Ra's Lanuf -- boje v Libyi a hustý černý z hořící rafinérie
- Částečné zatmění Slunce, leden 2011
- Kruhové zatmění Slunce, leden 2010
- Požáry v Řecku, srpen 2009
Přístup ke snímkům
Dle licenčních podmínek provozovatele družic, firmy EUMETSAT, jsou data zpřístupněná pro amatérské a studijní účely, pouze pro členy klubu Silicon Hill, takže stránky RxSat.sh jsou dostupné jen z kolejní sítě. Ovšem EUMETSAT poskytuje i nekódovaná data, každých 6 hodin, ty jsou dostupná a dlouhodobě archivovaná na adrese:
BruXy.regnet.cz (Essential Services Gallery)
Příjem dat, technické podrobnosti
Projekt Meteosat vznikl za účelem vybudovat na Strahově přijímací stanici pro příjěm meteorologických dat a snímků z družic Meteosat. Projekt byl úspěšně obhájen jako diplomová práce na katedře počítačů ČVUT FEL v roce 2008 a v ostrém provozu běží od roku 2009, po vyřešení problémů s antením systémem.
Přijímací stanice nepříjíma data přímo z meteodružic, ale EUMETSAT tyto data po zpracování v primárních stanicích distribuuje prostřednictvím systému EUMETCAST pomocí komerční družice Eurobirt9. Jednoduše řečeno, v počítači je televizní karta pro příjem DVB-S, běžně používaná pro digitální příjem televize, ovšem tomto případě nepřijímá MPEG proud obrazových dat, ale soubory, které jsou dekódovány, nejdříve na surová obrazová data. Tyto obrazy pak dále zpracováváme a tím pak získáváme barevný snímek Země, případně snímek v nějaké jiné spektrální oblasti, např. vodních par nebo infračerveném spektru.
Další podrobnosti naleznete zde:
- Detailní popis distribučního systému a meteorologických dat.
- Dokumentace k projektu (anglicky). Dokument se zabývá nastavení příjmu družicového multicastu v systému GNU/Linux.
Možnosti a cíle
- Využití meteodat: určování a předpovídání vývoje počasí, sledování změn vegetace, detekce rozsáhlých požárů, tropických bouří, sopečných erupcí, sledováni zatmění Slunce, atd.
- Pro studenty, kteři se zabývaji grafikou možnost realizovat se při tvorbe software pro zpracování snímků, např. transformace mapových projekci.
- Přístup k zajímavým datům pro matematiky, kteří studují jevy v atmosféře (snímky po 15 a 5 minutach) pro vytváření modelů, oveřování, atd.
Body realizace
Do budoucna:
- Vývoj SW pro zpracování AVRHH snímků a jejich zpřístupnění na webu.
- Zlepšení uživatelského webového rozhraní, využití produktů typu Zoomify pro snímky s velkým rozlišením.
- Přednášky pro zájemce o družicový příjem, interpretaci meteorologických dat.
- Rozšíření anglické dokumentace a tutoriálů.
- Výrazné vylepšení zdrojových kódu a jejich uvolnění pod GNU GLP licencí verze 3.
Červen 2011: oprava rámečku držícího chladič procesoru, který prasknul sám od sebe po 4 letech provozu .
Leden 2011: přístup k nové službě: Rapid Scanning Service, snímky Evropy, každých 5 minut, ideální pro sledování konvektivních bouří v letních měsících.
Červenec 2010: vylepšení automatické administrace monitorovacími nástroji v Linuxu, občas se vyskytne problém s přístupem k hardwarovému klíči, který vyřeší jen restart. Není nutný ruční zásah administrátora.
Březen 2010: archivace nekódovaných snímků v EUMETSAT Essential Services Gallery
Listopad 2009: vzniká dokumentace popisující zprovoznění příjmu družicových dat prostřednictvím EUMETCastu pomocí GNU/Linuxu a zkušenosti s dlouhodobým provozem přijímací stanice. Stanice je nyní plně automatizovaná, funguje bez nutnosti zásahů administrátora.
Září 2009: rozšíření licence o data z polárních družic AVHRR a dále o příjem kanálu Rapid Scanning Service, který poskytuje snímky Meteosatu 8 každých 5 minut, úprava software pro nové typy družic.
Srpen 2009: ve spolupráci s provozovatelem, firmou EUMETSAT, vyřešen problém s využitím RAM disku pro zlepšení příjmu, díky tomu mohl být příjem rozšířen o další družicová data.
Květen až záři 2009: testování SW vyvinutého pro běh serveru, rozsáhlé odstranění bugů, podpora nových formátů dat; vývoj systémových skriptů pro automatizovanou kontrolu kvality příjmu.
Duben 2009: zpřístupnění dat členům klubu na serveru rxsat.sh.cvut.cz.
Dne 2. 4. 2009 se podařilo rozhocdit příjem EUMETCastu z družice Eurobird9 a to díky novému anténnímu systému. Probíhají práce na zprovoznění přístupu k datům.
Dne 16. 12. 2007 se při prvních testech vyskytnul problém se sílou signálu Eumetcastu na 10853 MHz, v nejbližších dnech bude nutné zpřesnit směřování antény na družici. Síla signálu okolo 50 % neumožňuje signál přijímat, jiné programy se sílou okolo 68 % jsou bez problému. Po zpřesnění směrování předpokládaná síla signálu bude asi 70% pro kanál Eumetcastu.
Postup projektu v fotografiích
Dne 20. 12. 2007 bylo znovuprovedeno směřování, síla signálu pro kanál Eumetcastu je stále pod úrovní použitelnosti. Doinstalování zesilovače nepomohlo.
- Vyjednání a získání licence.
- Zakoupení software a EKU klíče pro dekódování.
- Instalace přijímacího zařízení (parabola + LNB).
- Zprovozněn server pro přístup k družicovým snímkům: rxsat.sh.cvut.cz.
- Do serverhousingu byl nainstalován počítač s přijímací kartou SkyStar2 – rxsat.sh.cvut.cz.
- Konfigurace PC pro zpracování dat a instalace přijímacího software Tellicast do GNU/Linuxu.
- Zpřístupnění nekódovaných dat veřejnosti.
- Vývoj softwarové podpory pro registraci zájemců o přístup ke všem datům, archivaci a přístup k datům.
- Tvorba navazujících projektů. (Současný stav.)
Konfigurace počítače rxsat
- CPU: Xeon (2x Intel(R) Pentium(R) 4 CPU 2.60GHz, 5186 bogomips)
- RAM: 2074428 kB
- HDD: 2x 200.0 GB SATA
- DVB-S: Techsan Electronics Co Ltd B2C2 FlexCopII DVB chip / Technisat SkyStar2 DVB card (rev 02)
Parametry Skystar 2
- Type : ST STV0299 DVB-S (QPSK)
- Frequency_min : 950000 kHz
- frequency_max : 2150000 kHz
- frequency_stepsize : 125 kHz
- frequency_tolerance : 0
- symbol_rate_min : 1000000 S/s
- symbol_rate_max : 45000000 S/s
- symbol_rate_tolerance : 500 ppm
- notifier_delay : 0 ms
Spolupráce
Vedoucí tohoto projektu je Bruchanov Martin, dotazy a podněty jsou vítány.
Lidé, kteří vydatně pomohli
- Zdeněk Horák (czenda), prezident SU -- pomoc s instalací paraboly na střechu bloku 4.
- Stanislav Hubka, vedoucí areálu Strahov -- pomoc s instalací paraboly, přístup na střechu.
- Martin Smištík (Jappri), Petr Přikryl (mafo.cz) -- pomoc s protažením koaxiálního kabelu od strojovny výtahu do serverovny.
- Jaromír Kašpar (Kaspik) -- vyčlenění hardware pro příjem a zpracování dat.
- Zdeněk Prejza -- správce serverhousingu, pomoc při směřování parboly.
- Jaroslav Haken (Kraken) -- pomoc při směřování parboly.
- Petr Gardian -- pomoc se směřováním antény, překonfigurování systému a hardware v serverovně.
- Ondřej Caletka -- pomoc při konfiguraci iptables a httpd.
- Pavel Boček (Behemot) -- výměna držáku chladiče na CPU.
Poskytli menší pomoc
- Vít Kuchař (Kuchy) -- koupil prošťouchávadlo pro protahování kabelů.
- Jan Fleišmann (Šón) -- zajistil klíče od rozváděče s CISCAma kudy vede důležitý bod kabeláže.
- Radek Šalomon (Šalis) -- půjčení materiálu z studia AVC (prodlužovačka, vysílačky, baterie pro miniTV).
- David Hromádka (Picasso) -- poskytnutí klíčů od serverovny a místnostní se vzduchotechnikou, server housing.
- údržbáři SÚZ z bloku 1 -- zapůjčení nářadí a příklepové vrtačky.
Rozpočet
- drzak anteny ... 260
- srouby pro držák ... 132
- parabola 85cm ... 990
- LNB ... 490
- koax, 15 Kc/m (60 m) ... 900
- F-konektory ... 60
- vulkanizační páska ... 82
- PCI karta Technisat ... 1714
- EKU klic (USB klicenka s digitalnim klicem) ... 40 EUR
- Software TELLICAST ... 60 EUR
- Občerstvení pro pomocníky ... 83
- Teplovodivá pasta pod chladič 1,5 g AK-455 ... 69,50
- Prodlužovací kabel 3m/6 ... 96
- Zesilovač 16 dB pro pásmo 950—2100, SLV 5060 ... 330
- Stranový klíč 13 ... 48
- Strahový klíč 17 ... 48
- Celkem ... 4856,50 Kč + 100 EUR
Doplňující inforace a odkazy
- Amatérský příjem a využití dat z meteorologických družic. (BruXy.REGNET.CZ.)
- Stránky firmy Eumetsat
- WX Sat Status report
- Nástroje pro zpracování snímků od Davida Taylora – MSG Data Manager, GeoSatSignal a další
- XRIT2PIC – software pro transformaci přijatých dat na obraz pro Windows, Linux, Solaris
- Informace na stránkách ČHMÚ