home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / packet / aprs75c / wx.txt < prev    next >
Text File  |  1996-04-02  |  20KB  |  340 lines

  1. WX.txt 7.5a    USING APRS IN WEATHER AND SKYWARN APPLICATIONS
  2.  
  3. New in 7.5a:   Added WX-DISP-wx and WX-SHOW-temp commands which tell your
  4.                APRS to display WX stations on the map with current WX condx
  5.                instead of callsigns.
  6.  
  7. OVERVIEW:  The Automatic Packet Reporting System (APRS) is an ideal tool
  8. for reporting weather conditions via packet.  The system is compatible
  9. with both human entry as well as automatic weather station entry of
  10. weather conditions.  With the optional $9 WX registration, APRS will
  11. accept serial data from the ULTIMETER-II home weather station.  With this
  12. connection, your wind conditions, temperature and optionally rain
  13. information are all automatically inserted into your position/weather
  14. report packet.  You can even mount an Ultimeter-II remotely with only a
  15. TNC and Radio, and have it periodically report the remote weather
  16. conditions.
  17.  
  18. Using APRS, current conditions at any station and the station's position
  19. are broadcast to all stations on the net in a periodic fashion.  There
  20. are several capabilities of APRS that are directly applicable to SKYWARN:
  21.  
  22.  MAP DISPLAY - Shows the location of all reporting stations, their wind
  23.      speed and direction.  Can also show the location of other objects,
  24.      such as reports of TStorms, Hail, Tornados, etc.  You can also mark
  25.      large areas with either a rectangle, circle, triangle, or lines.
  26.      Use the OBJECTS-AREA symbol.  Typically, use blue for thunderstorms,
  27.      and red for tornados.
  28.  
  29.  WEATHER ONLY - The JUST-WX command will cause only WX stations to be
  30.      shown on the map or P-List.  New in version 75a, this feature
  31.      toggles on or off.  The APRS NEXT command cycles through each WX
  32.      station in turn and displays its weather conditions in a box on top
  33.      of the screen.  The location of the displayed station is highlighted
  34.      with a blue circle.  Whenever a new report comes in from the
  35.      selected station, the weather window is automatically updated.
  36.  
  37.  REPORT BROADCASTS - The individual station weather conditions can be
  38.      manually entered with the WX-ENTER command or automatically using
  39.      the optional APRS registration to enable the ULTIMETER-II serial
  40.      interface.  These reports are typically broadcast every 9 minutes.
  41.      The report is also available at anytime if an APRS user sends the
  42.      WX station an APRS Query, or the all-call WX query.
  43.  
  44.  STORM/HURRICANE TRACKING - Any station may place a storm or other object
  45.      on his map, and it will be transmitted to all other stations.  If
  46.      the object is given a course and speed of advance, then it will be
  47.      automatically dead-reckoned on all screens until the next update. 
  48.      Any station can update the location of an object.  The updating
  49.      station will overwrite all posits in the net and will become the new
  50.      reporting station.  This prevents duplicate reporting and eliminates
  51.      dependency on the original posting station.  For Huricanes and
  52.      tropical storms/depressions a special COMMENT format will cause
  53.      APRS to color huricanes red, tropical storms yellow and depressions
  54.      blue. It will also show the radius of the winds with colored circles.
  55.  
  56.      DDHHMM/LAT/LONG@CSE/SPD/TS/www^GGG/ppp>RRR&rrr
  57.                              |   |   |   |   |   * - - Radius of TS wnds
  58.                              |   |   |   |   * - - - - Radius of HC wnds
  59.                              |   |   |   * - - - - - - Cenral Pressure
  60.                              |   |   * - - - - - - - - Gusts
  61.                              |   * - - - - - - - - - - Sustained winds
  62.                              * - - - - - - - - - - - - HC, TS, or TD
  63.  
  64.  NOTE:  APRS dead-reckons moving objects in time, so the symbol on the
  65.  map is presented where it SHOULD be, but NOT where it was when first
  66.  reported.  To hook one of these objects on the map, you must hook the
  67.  little gray circle which marks the position of the actual report, and
  68.  not the symbol itself.  After two hours with no update, the symbol
  69.  fades to dark gray.
  70.  
  71.  NATIONAL WEATHER SERVICE DISPLAY - Suggested by KD4UYR in FLorida, this
  72.      feature parses NWS hourly bulletins (SA's) and plots the WX data on
  73.      the map.   NWS sites now have a different symbol from home WX sites.
  74.  
  75.  AUTO-HURICANE TRACKING - At the suggestion of KR4US i wrote NWSPARSE.bas
  76.      which will parse incomming NWS bulletins on one COM port, and output
  77.      APRS storm symbols and tracks via a TNC on the other COM port. 
  78.      Using an old PC, this system can automatically inject WX storms
  79.      into APRS nets!  It needs more work on additional parsing.
  80.  
  81.  ON-MAP-WX DISPLAY - New in version 7.5a, you may select to have the WX
  82.      conditions displayed by each WX station instead of the callsign.
  83.      There are two formats.  One is activated by the WX-DISP-wx command
  84.      shows the TIME, Barometric Pressure, sustained wind and peak wind,
  85.      The other is activated by the WX-SHOW-TEMPS command.  It substitutes
  86.      Temperature for the TIME:
  87.      
  88.      1420z976/36/45       Time,1420. Pressure 976. Wind 36 gusts 45
  89.      076'F876/36/45       Temperature of 76 degrees Faranheit
  90.  
  91.  OPERATOR MESSAGES - The Point-to-point message capability can be used
  92.      for operator to operator messages and alerts.
  93.        
  94.  COMMENTS   -  Transmitted along with each position report, there is a
  95.      short comment field which can be used to report weather conditions,
  96.      station status, intentions or other broadcast type information.
  97.  
  98.  
  99.     In addition to weather data included in position reports, the station
  100. Beacon Text is also available for broadcasting additional amplifying info.
  101. These beacons can be reviewed on the LATEST display.  The APRS BULLETIN
  102. feature is very powerful as an alerting mechanism to all stations on the
  103. net.  Even non-packet voice stations making a weather report can be placed
  104. on the map (like an object) by another APRS packet operator.  His station
  105. will appear similar to any other APRS weather station, except that his
  106. report will include a marker indicating that he was manually placed on
  107. the map by another operator.
  108.  
  109.  
  110. NATIONAL WEATHER SERVICE HOURLY BULLETINS
  111.  
  112.      Based on work by KD4UYR in Clearwater FL, this feature first uses the
  113. Add-NWS-to-PList command to search the NWSposns.DAT file for all NWS
  114. stations within the boundaries of the current APRS map display (up to
  115. a maximum of 250 miles).  The database is only accurate to the nearest
  116. minute (mile).  All NWS sites are given a unique WX symbol (Blue dot
  117. with a circle) and added to the PList.  To avoid cluttering up your
  118. PList, you can use the SHOW-NWS-SITES command to temporarily display
  119. the stations...
  120.  
  121.      The LOAD-WX-DATA command is used for loading the NWS data if
  122. available on your PC in a text file containing the downloaded NWS hourly
  123. reports.  This file can be obtained from most of the commercial data
  124. servers or some BBS's.  On the internet, use GOPHER to wx.atmos.uiuc.edu
  125. to obtain the data.  APRS will then scan through the NWS bulletin file
  126. looking for each station that you have on your APRS P-LIST.  If it finds
  127. a matching NWS bulletin, it will parse out the Wind speed/direction, the
  128. temperature and dew point and the barometric pressure and place these on
  129. the P-list.  THen it will take the remainder of the report and place it
  130. in the L-list so that you can see the raw data which includes other
  131. notes about cloud cover and special conditions.  In both cases, the time
  132. of the entry in the P and L-list will be the time of the NWS report
  133. (in local time).  The date is assumed to be the current date.
  134.  
  135.      Unfortunately, these reports were designed for human reading and are
  136. also generated by hand at all the NWS sites.  There are frequently errors
  137. or inproperly formatted reports.  If APRS can not make sense out of the
  138. report, it indicates with "garbled report" on the P-list.  Once you have
  139. the display you like, you can select stations on the P-list for uplink to
  140. the net as desired.  Be considerate, though, and not overload the channel.
  141. Once everyone on the net sees the reports, the uplinking station should
  142. consider Quitting the uplink in order to reduce QRM, and then Killing
  143. them when they are no longer valid.  See details on the KILL command in
  144. HELP.txt.
  145.  
  146. DEMONSTRATION:  To see how APRS works in a SKYWARN or other reporting net,
  147. load the backup file SKYWARN.BK using the FILES-LOAD command.   To 
  148. demonstrate the NWS capability, center your map on FLorida at the 128 
  149. mile range enter the WX-GET_NWS_SITES command.  Once all the NWS stations 
  150. appear on the map, then enter the WX-LOAD_WX_FILE command to load the 
  151. sample NWS data file provided by  KD4UYR.  Look at the P and L-lists to 
  152. see what is going on...
  153.  
  154.  
  155. KPH and CELSIUS:  You may select wind speed in KPH and temperature in 
  156. Celsius by doing a manual WX report entry and answer with EITHER K for 
  157. KPH or C for Celsius.  From then on, the WX display at the top of the 
  158. screen will display in those units.  You can make this permanent, by 
  159. saving a CONFIG file.  The on-air APRS WX protocols, however, still 
  160. will be in MPH and F.  Also, the ALARMS are compared to MPH and F values.
  161.  
  162. WX ALARMS:  If a WX report comes in that exceeds your alarm values, the
  163. station is plotted in RED and an ALARM sounds.  The alarms are WIND, TEMP,
  164. and RAIN.  These settings can be used to warn of the passing of a warm or
  165. a cold front.  Use APRS and these alarms to make an almost un-attended
  166. SKYWARN network!  Install an APRS computer at the NWS site, and let the
  167. NWS operators set the alarm levels.  Then without transmitting a single
  168. packet (there is rarely a licensed HAM on the premises) the APRS screen
  169. will show SKYWARN data and where the alarm conditions are!
  170.  
  171. CLEARING ALARMS:  When an alarm occurs, the station is drawn in RED and
  172. the map is re-drawn to center on that station.  Also, the station is
  173. marked on the P-list with the ALARM marker.  TO clear the alarm, simply
  174. hook the station on the map, and then UNhook it (hit ENTER twice), or
  175. use the WX-ALARMS-CLEAR command.  To clear the A on the P-list, hook the
  176. station and hit the A key.  Normally, the ALARM on the P-list will only
  177. sound if that station MOVES.  Since a WX station should not move, there
  178. is really no problem in leaving the A on the Plist until convenient to
  179. remove it.
  180.  
  181. WEATHER WARNINGS AND WATCH BOXES:  You can use the OBJ-AREA-LINE command
  182. to draw a box plus-or-minus X miles from a line between points A and B.
  183. The line and width are perfect for WATCH and WARNING boxes.  If baseline
  184. lengths longer than 400 miles are needed you must combine two or more
  185. boxes.  Use the normal OBJ-AREA-LINE command and indicate the +/- offset
  186. of the sidelines in a 3 digit number of Miles enclosed in braces {075}
  187. anywhere in the COMMENTS field.
  188.  
  189. ULTIMETER-II INTERFACE:  With the optional $9 WX registration, APRS
  190. inserts the ULTIMETER-II conditions in your position report automatically
  191. for unattended weather reporting.  Ultimeter data that begins with a *
  192. output wind in MPH and those with a # in KPH.  APRS detects the
  193. difference and does the conversion.  Also APRS averages the wind value
  194. over the last 4 samples.  Thats why the display UPDATE period is set to
  195. 15 seconds, so that the resulting wind speed transmitted represents a
  196. 1 minute average.
  197.  
  198. RAIN VALUES:  In the Ultimeter-II, two rain count accumulators are
  199. incremented every time the rain gage clicks (0.1 inch unless special
  200. ordered for 0.01).  APRS asks you which gage you have and converts both
  201. to 0.01 inches on the air.  Since the raw U-II rain values have no
  202. meaning without knowing when they were last reset, APRS only transmits
  203. the difference in rain for the last 60 minutes (/Rxxx) and the last 24
  204. hours (/Pxxx).  A reading of /R120 means 1.2 inches fell in the last
  205. hour, R123 means 1.23 inches.  After 60 minutes, this value will return
  206. to zero.  A reading of /P164 means 1.64 inches have fallen since the same
  207. hour yesterday.  For a REMOTE U-2000, this P value means rain since
  208. MIDNIGHT.  Also since there is no RAIN per hour value, that field is
  209. replaced with the /Cxxx change in Barometric pressure.  For a REMOTE
  210. U-II, the Raw rain count is displayed as #nnnn and there is no P value. 
  211. There are four possible formats for an ULTIMETER depending on whether
  212. it is local or remote:  (also see PROTOCOL.txt)
  213.  
  214.  .../LAT/LONG_CSE/SPD/Txxx/Rxxx/Pxxx/U-IIauto      Original U-II w APRS
  215.               CSE/SPD/Txxx#xxxx/P.../U-IIrmte      Original U-II remote
  216.               CSE/SPD/Txxx/Rxxx/Pxxx/Bxxx/Hxxx/U2a U-2000 with APRS
  217.               CSE/SPD/Txxx/Cxxx/Pxxx/Bxxx/Hxxx/U2r U-2000 remote
  218.                            R...      B.../H...     devices not connected
  219.  
  220. With the WX interface enabled, the normal APRS decaying of position/wx
  221. reports still holds as long as nothing changes (except the wind).  This
  222. way, redundant WX reports do not cloud the channel.  If any value,
  223. Position, temperature, rain, barometric pressure, or comments change,
  224. then the periodicity is reset to the value set in the alt-SETUP-POSrate
  225. command.  Since the wind is the most changing parameter, the WX-WIND
  226. command can be used to set a Wind threshold.  Whenever the wind is above
  227. that threshold, the reporting period is also reset to the POSrate value.
  228. Nominally, you might want to set the POSrate value to about 4 minutes or
  229. so.  This way, during changing WX conditions, or wind above your
  230. threshold, the WX is reported every 4 minutes.  Otherwise, the period
  231. rapidly decays back to the maximum APRS delay period (default is 20
  232. minutes).  For a weather station, you might want to change this MaxPeriod
  233. to maybe 10 minutes or so.  Use a text editor to change this value in
  234. your CFIGxxx.APR file.  There it is expressed in seconds.  Of course, a
  235. WX/position report will be transmitted by the APRS station at anytime,
  236. in response to an APRS or WX query.
  237.  
  238. SERIAL INTERFACE CABLE:  Peet Bros sells a serial interface cable with a
  239. DB-25 connector to RJ-11.  (Note, this is a DB-25, not a DB-9).  Since
  240. the U-II has no negative supply, a 5 K pulldown resistor is added to the
  241. DB-25 connector between Pins 2 and 3.  This uses the -5 or -12 volts on
  242. your TXD line to bias the RXD line.  When I plugged in a standard phone
  243. line connector to the U-II serial data output (unmarked connector on
  244. their junction box, or side of the Display unit), I found the data output
  245. on the green while using the black wire as ground.  If your connector was
  246. crimped on backwards, red is data and yellow is ground.  The Peet Bros
  247. cable includes transient protection and RF filtering to protect your
  248. computer as well as providing the bias resistor.   Remember, the
  249. annemometer is like an antenna, high in the air.  It can radiate RFI and
  250. take lightening charges... The U-2000 is directly RS-232 and needs no
  251. pull down resistor.
  252.  
  253. SAVE A COMM PORT!  You can use a simple 89 cent switch to allow other
  254. devices to share a single COMM port with the Ultimeter?  Since the U-II
  255. cable only uses ONE pin and GROUND, simply add it to your MODEM
  256. cable with a simple SPDT switch as follows:
  257.  
  258.        ULTIMETER-II   >---------*--------*  sw1
  259.                                 |        <----*--------------> RXD
  260.        MODEM   }      >------------------*
  261.          or    }                |
  262.        other   }                *-----/\/\/\/\-------*
  263.        serial  }                        5.6k         |
  264.        device  }      <------------------------------*-------< TXD
  265.                }      * * * -----------------------------* * * other pins
  266.                }      *--------------------------------------* GND
  267.  
  268. Actually, you can wire this to any serial device that you do NOT use while
  269. running APRS.  I chose my MODEM that is on COM2.  Note the series resistor
  270. as mentioned in the text to provide the -V pull-down for the U-II output.
  271.  
  272. REMOTE ULTIMETER-II OPERATION:  There are two ways to build a remote
  273. WX reporting station.  With the ULTIMETER-II, you use the new GPS feature
  274. in most TNCs to do the timing for periodically transmiting a WX report.
  275. With the new U-2000, you simply put the U-2000 into packet mode and
  276. put the TNC into CONVERSE mode.  Here's how:
  277.  
  278. For the U-II:    Program the TNC GPStext parameter to recognize the * or
  279. # character instead of the usual GPS formats.  Then set the timing for
  280. each transmission to be about once every 5 minutes.  Be sure to SET ECHO
  281. off!  This is because the U-II uses a 10k resistor on the TXD line to
  282. bias the RXD line.  If the TNC is echoing the U-II data, then total
  283. garbage results!  (KD4GOE figured that one out!).
  284.  
  285. U-2000 and RECENT TNC:  Do NOT program the GPS functions, but put the
  286. U-2000 into packet mode and put the TNC in "UIMODE", or PMode-CONV or
  287. whatever command sets the TNC to power up in  UNPROTO CONVERSE.  Once
  288. every 5 minutes, the U-2000 will generate a packet.  You must set
  289. LFIgnore to ON.  Since the Kantronics TNC's do not have LFIGNORE,
  290. you must set SENDPAC to $10 (linefeed) and set CR off!  If there are
  291. dozens of REMOTE U-2000's, hopefully their clocks are staggered enough
  292. that they wont all transmit at EXACTLY the same time.
  293.  
  294. WX POSITION:  In both cases, you must put the unit's POSIT in the BText
  295. using the "_" WX symbol.  What is transmitted by the TNC then is a BText
  296. WX posit with no WX data, and raw WX data with no posit!  APRS cannot
  297. display the WX on the map until it has received a WX posit beacon.  So,
  298. set the beacon to go about once every 10 minutes.  Since the remote site
  299. can also be a WIDE-RELAY digipeater, it should show the WX circle symbol,
  300. but it will be GREEN to indicate it is also running with the ALIASes of
  301. WIDE and RELAY.  This will not happen until a POSIT beacon comes in AFTER
  302. a WX report.
  303.  
  304. DATA LOGGING:  The POSITION FILTER normally causes APRS to NOT save
  305. duplicate position reports that are within 80 yards of a previous report. 
  306. If you toggle this filter OFF, it reduces this filter range to 20 yards
  307. AND enables all WXstation logging.  In this mode, all WEATHER station
  308. reports are saved in a track history file.  All over-the-air reports are
  309. only received once every 10 minutes, but your own report will be saved at
  310. the rate set by the Set-Pos-Rate command.
  311.  
  312. AUTOWX.EXE:  This is a program written by Les, N5KOA to also interface
  313. the U-II to a TNC with a PC.  It allows direct connections for WX info,
  314. it does WX beacons in APRS format, and allows continuous logging of WX
  315. data to a binary file just like the U-II ULTIITSR program.  I have not
  316. used nor tried this program.  Do not send disks, but about $5.00 to cover
  317. disk & postage to:
  318.  
  319.     Les Blalock, N5KOA, 1711 Pagewood, Odessa, TX  79761
  320.     (915) 332-7112 day, 332-1942 fax,   367-0408 eve
  321.     Packet: N5KOA @ N5RKN.#WTX (Odessa, TX).  
  322.  
  323. FINAL NOTES:  Since the WXstation option is always updating your outgoing
  324. position report, this makes it impossible for a WX station to report a beam
  325. heading during a Direction Finding evolution.  If you use the BEAMHEADING
  326. command to enter a beam heading on a Fox or Jammer, then your WX station
  327. is disabled.  To restore your WX station, restart the program.
  328.  
  329. $$$  The ULTIMETER-II is available from PEET Bros 1-800-USA-PEET
  330.      (872-7338) for $179 plus $20 for their Serial interface cable and
  331.      $60 for the optional rain guage (self emptying, 0.1 inches) plus
  332.      shipping of $8.25.  (For APRS, you don't need their $40 software
  333.      but it is a good package for doing the usual home WX logging and
  334.      analysis)  See ads in  QST, CQ, Popular Mechanics, etc... (these
  335.      were 1993 prices)
  336.  
  337.      The ULTIMETER-2000 is also available for about $200 MORE and includes
  338.      RAIN, Humidity, and Barometric pressure.
  339.  
  340.