home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 #2 / Ham Radio 2000 - Volume 2.iso / HAMV2 / PACKET / APRS805 / README / WX.TXT < prev    next >
Encoding:
Text File  |  1997-09-02  |  21.0 KB  |  383 lines

  1. WX.txt 7.9.6  USING APRS IN WEATHER AND SKYWARN APPLICATIONS
  2.  
  3. New in 7.9.6  Now you can add HC/TS winds to the DOT symbol too for
  4.               showing wind radii on predicted positions too
  5. New in 7.9.3  *****  All new WX formats not Backward compatible *****
  6.               WX-GETmetar can load METAR data from a file into P-LIST.
  7. New in 7.8b:  File-Print will log new data to a printer and on the P-LIST,
  8.               Just-Print-WX will print a file or page of all WX data
  9.               Fixes receipt of remote Ultimeter WX data for some units
  10. New in 7.8a:  WX-WINDflow command displays wind vector contours
  11. New in 7.7:   WX-DISP cmd selects WX station map display format
  12.  
  13. OVERVIEW:  APRS is an ideal tool for reporting weather conditions via 
  14. packet.  It is compatible with both human entry as well as automatic 
  15. weather station entry of current conditions.  With the optional $14 WX
  16. registration, APRS will accept serial data from the PEET Bros ULTIMETER 
  17. or DAVIS home weather stations and automatically insert your wind,
  18. temperature and  optionally rain, humidity and barometric pressure into 
  19. your position/weather packet.  You can even mount an ULTIMETER remotely 
  20. with only a TNC and Radio, and have it periodically report the remote 
  21. weather conditions.  Use the MAPS-OVERLAY-OTHER command to overlay the  
  22. WX-APRS.POS file on the map to see all known APRS WX stations..
  23.  
  24.  
  25. APRS is idealy suited for SKYWARN with the following features:
  26.  
  27.  MAP DISPLAY - Shows the location of all reporting stations, their wind
  28.      speed and direction.  Can also show the location of DOZENS of other 
  29.      WX symbols or objects... WX-WINDflow displays Wind contours.
  30.      
  31.  WX SYMBOLS - There are dozens of WX symbols such as TStorms, Hail, 
  32.      Tornados, etc in APRS.  Any station may place a storm or other WX 
  33.      object on his map, and it will be transmitted to all other stations.  
  34.      If a course and speed are given, then it will be automatically dead-
  35.      reckoned on all screens.  Any station can update the location of 
  36.      such an object and will become the new reporting station.  This 
  37.      prevents duplicate reporting.  
  38.      
  39.  WX WARNINGS - You can even mark large areas with either a rectangle, 
  40.      circle, triangle, or lines using the OBJECTS-AREA symbols.  
  41.  
  42.  WEATHER ONLY - The JUST-WX command for a temporary display of only WX 
  43.      stations on the map or P-List.  Use the WX-JUST-WX-ALWAYS command 
  44.      to lock this feature on and off.  The N-NEXT command cycles through 
  45.      each WX station in turn with a circle on the map and displays its 
  46.      wx conditions at the top of the screen.  Whenever a new report comes 
  47.      in from that station, the weather window is automatically updated.
  48.  
  49.  WX REPORTS - Station weather conditions can be manually entered with 
  50.      the WX-ENTER command or automatically using the optional APRS WX 
  51.      registration and home WX station.  These reports are typically 
  52.      broadcast every 9 minutes or on demand in respond to a WX-QUERY.
  53.  
  54.  TROPICAL STORM WINDS - For tropical storms a special COMMENT format 
  55.      will cause APRS to color huricanes red, tropical storms yellow 
  56.      and depressions blue. It will also show the radius of the winds with 
  57.      colored circles.  These wind radii are offset in the direction of 
  58.      the danger quadrant proportional to the storm speed of advance.
  59.  
  60.      DDHHMM/LAT/LONG@CSE/SPD/TS/www^GGG/ppp>RRR&rrr
  61.                     |        |   |   |   |   |   * - - Radius of TS wnds
  62.                     |        |   |   |   |   * - - - - Radius of HC wnds
  63.                     |        |   |   |   * - - - - - - Cenral Pressure
  64.                     |        |   |   * - - - - - - - - Gusts
  65.                     |        |   * - - - - - - - - - - Sustained winds
  66.                     |        * - - - - - - - - - - - - HC, TS, or TD
  67.                     *- - - - - - - - - - - - - - - - - Works on @ and /
  68.  
  69.  DEAD RECKONING -  APRS dead-reckons moving objects, so the symbol on the 
  70.  map is presented where it SHOULD be, NOT where it was when first reported.  
  71.  To hook one of these objects on the map, you must hook the little gray 
  72.  circle which marks the position of the actual report, and not the symbol 
  73.  itself.  After two hours with no update, the symbol fades to dark gray.
  74.  
  75.  NWS STATION PLOTTING - Hit MAPS-OVERLAYS-NWS to see all NWS Sites
  76.  
  77.  METAR BULLETINS - Suggested by KD4UYR in FLorida, this feature parses 
  78.      NWS METAR bulletins and plots the WX data on the map.  
  79.      
  80.  
  81.  AUTO-HURICANE TRACKING - At the suggestion of KR4US I wrote NWSPARSE.bas
  82.      which will parse incoming NWS bulletins on one COM port, and output
  83.      APRS storm symbols and tracks via a TNC on the other COM port. 
  84.      Using an old PC, this system can automatically inject WX storms
  85.      into APRS nets!  It needs more work and additional parsing.
  86.  
  87.  WX-DISPLAY - You may select to have the WX conditions displayed 
  88.      by each WX station instead of the callsign.  There are 3 formats.  
  89.            WX-DISP-TIME shows the TIME
  90.            WX-DISP-TEMP shows Temperature
  91.            WX-DISP-BARO SHows Baro and rain
  92.            WX-DISP-WIND Shows winds
  93.  
  94.  OPERATOR MESSAGES - The Point-to-point message capability can be used
  95.      for operator to operator messages and alerts.  With FILE-PRINT
  96.      enabled, these messages and WX reports can be scrolled to the printer.
  97.        
  98.  COMMENTS   -  Transmitted along with each position report, there is a
  99.      short comment field which can be used to report weather conditions,
  100.      station status, intentions or other broadcast type information.
  101.  
  102.  
  103.     In addition to weather data included in position reports, the station
  104. STATUS packet is also available for broadcasting additional info.  These 
  105. STATUS packets can be reviewed on the LATEST display.  The APRS BULLETIN
  106. feature is very powerful as an alerting mechanism to all stations on the
  107. net.  Even non-packet voice stations making a weather report can be placed
  108. on the map (like an object) by another APRS packet operator.  His station
  109. will appear similar to any other APRS weather station, except that his
  110. report will include a marker indicating that he was manually placed on
  111. the map by another operator.
  112.  
  113.  
  114. NATIONAL WEATHER SERVICE HOURLY METAR BULLETINS
  115.  
  116.      Based on work by KD4UYR in Clearwater FL, the MAPS-OVERLAY-NWS command 
  117. searches the NWSposns.POS file and temporarily displays all NWS stations 
  118. within the boundaries of the current APRS map display (up to 250 miles).  
  119. You are given the option of a one-time map overlay or to add the sites to 
  120. your P-LIST.
  121.  
  122.      The WX-GET-METAR command is used for loading a file of NWS METAR
  123. reports.  This file can be obtained from most of the commercial data
  124. servers or some BBS's, or on the internet at wx.atmos.uiuc.edu.  APRS 
  125. will scan the NWS METAR file looking for each station that you have 
  126. on your APRS P-LIST.  For each match, it will parse the Winds, temperature, 
  127. dew point and barometric pressure onto the P-list.  It takes the remainder 
  128. of the report and places it on the L-list.  The time of the entries in the 
  129. P and L-list will be the time of the NWS report (in local time).  The date 
  130. is assumed to be the current date.  
  131.  
  132. Once the data is loaded, you can uplink selected stations to the APRS net 
  133. as desired.  Be considerate, though, and not overload the channel.
  134. Once everyone on the net sees the reports, the uplinking station should
  135. consider Quitting the uplink in order to reduce QRM.
  136.  
  137. DEMONSTRATION:  To see how APRS works in a SKYWARN or other reporting net,
  138. load the backup file SKYWARN.BK using the FILES-LOAD command.   To 
  139. demonstrate the NWS capability, center your map on Illinois at the 128 
  140. mile range, enter the MAP-OVERLAY-NWS command and select the Add option 
  141. to add them to your P-List.  Next, enter the WX-GETmetar command to load 
  142. the sample METAR data file.  Look at the P and L-lists to see what is 
  143. going on...
  144.  
  145. METRIC MEASUREMENTS:  You may select wind speed in KPH and temperature in 
  146. Celsius by toggling the WX-METRIC command.  This will force the WX display 
  147. at the top of the screen to display metric and will cause the manual WX
  148. entry values to be accepted in Metric.  You can make this permanent, by 
  149. saving a CONFIG file.  The on-air APRS WX protocols, however, still 
  150. will be in MPH and F.  Also, the ALARMS are compared to MPH and F values.
  151.  
  152. WX ALARMS:  If a WX report comes in that exceeds your alarm values, the
  153. station is plotted in RED and an ALARM sounds.  The alarms are WIND, TEMP,
  154. and RAIN.  These settings can be used to warn of the passing of a warm or
  155. a cold front.  Use APRS and these alarms to make an almost un-attended
  156. SKYWARN network!  Install an APRS computer at the NWS site, and let the
  157. NWS operators set the alarm levels.  Then without transmitting a single
  158. packet (there is rarely a licensed HAM on the premises) the APRS screen
  159. will show SKYWARN data and where the alarm conditions are!
  160.  
  161. CLEARING ALARMS:  When an alarm occurs, the station is drawn in RED and
  162. the map is re-drawn to center on that station.  Also, the station is
  163. marked on the P-list with the ALARM marker.  TO clear the alarm, simply
  164. hook the station on the map, and then UNhook it (hit ENTER twice), or
  165. use the WX-ALARMS-CLEAR command.  To clear the A on the P-list, hook the
  166. station and hit the A key.  Normally, the ALARM on the P-list will only
  167. sound if that station MOVES.  Since a WX station should not move, there
  168. is really no problem in leaving the A on the Plist until convenient to
  169. remove it.
  170.  
  171. WEATHER WARNINGS AND WATCH BOXES:  You can use the OBJ-AREA-LINE command
  172. to draw a box plus-or-minus X miles from a line between points A and B.
  173. The line and width are perfect for WATCH and WARNING boxes.  If baseline
  174. lengths longer than 400 miles are needed you must combine two or more
  175. boxes.  Use the normal OBJ-AREA-LINE command and indicate the +/- offset
  176. of the sidelines in a 3 digit number of Miles enclosed in braces {075}
  177. anywhere in the COMMENTS field.
  178.  
  179. HOME WEATHER STATION INTERFACE:  With the optional $14 WX registration, 
  180. APRS inserts the ULTIMETER or DAVIS conditions in your position report
  181. for unattended weather reporting.  ULTIMETERS that output data with a *
  182. output wind in MPH and those with a # in KPH.  APRS detects the
  183. difference and does the conversion.  Also APRS averages the wind value
  184. over the last 4 samples.  Thats why the display UPDATE period is set to
  185. 15 seconds, so that the resulting wind speed transmitted represents a
  186. 1 minute average.
  187.  
  188. RAIN VALUES:  Each WX instrument has one or more rain counters which are 
  189. incremented every 0.1 or 0.01 inch.  APRS asks you which gage you have 
  190. and converts both to 0.01 inches on the air.  Since rain counts have no
  191. meaning without knowing when they were last reset, APRS only compares
  192. the difference in rain for the last 60 minutes (rXXX) and the last 24
  193. hours (pXXX) (P for Precipitation).  A reading of r123 means 1.23 inches 
  194. fell in the last hour.  After 60 minutes, this value will return to zero.  
  195. A reading of p164 means 1.64 inches have fallen since the same hour 
  196. yesterday.  For REMOTE ULTIMETERS where there is only a TNC and no PC, 
  197. the P value means rain since MIDNIGHT and an uppercase Pxxx is used.  
  198. Also since there is no RAIN per hour value, that field is replaced with 
  199. the raw rain counter #xxxx.
  200.  
  201. FORMATS:  The following formats are the way that APRS re-formats the data 
  202. from the attached WX unit and transmits the data on the air.  For remote
  203. Ultimters, where there is no PC, and the TNC is just transmitting the raw
  204. Ultimeter format, then these formats represent the way that APRS parses and
  205. displays the received data on the P-LIST.  
  206.  
  207.    _CSE/SPDtXXXrXXXpXXXgXXXdU-II        Original U-II auto
  208.    _CSE/SPDtXXX#XXXU2r                  Original U-II remote
  209.    _CSE/SPDtXXXrXXXpXXXbXXXXhXXgXXXdDvs  Davis WX station
  210.    _CSE/SPDtXXXrXXXpXXXbXXXXhXXgXXXdU2k  U-500/2000 with APRS
  211.    _CSE/SPDtXXXPXXXbXXXXhXXgXXXU2kr      Remote Ultimeter Logger
  212.    _CSE/SPDtXXX#XXXbXXXXhXXgXXXUpkm      Remote Ultimeter Pkt Mode
  213.  
  214.    _CSE/SPDgXXXtXXXrXXXpXXXPXXXhXXbXXXXX%type NEW FORMAT APRS793 June 97
  215.                                               NOT BACKWARD COMPATIBLE
  216.  
  217. Where:        CSE/SPD is wind direction and sustained 1 minute speed
  218.               t is in degrees F
  219.               r is Rain per last 60 minutes
  220.               p is precipitation per last 24 hours (sliding 24 hour window)
  221.               P is precip per last 24 hours since midnight
  222.               s is snow
  223.               b is Baro in tenths of a mb 
  224.               h is humidity in percent.  00=100
  225.               g is Gust (peak winds in last 5 minutes)
  226.               # is the raw rain counter for remote WX stations
  227.                    See notes on remotes below
  228.               % shows software type d=Dos, m=Mac, w=Win, etc
  229.               type shows type of WX instrument
  230.               
  231.  
  232. With the WX interface enabled, the normal APRS decaying of position/wx
  233. reports still holds as long as nothing changes (except the wind).  This
  234. way, redundant WX reports do not cloud the channel.  If any value,
  235. Position, temperature, rain, barometric pressure, or comments change,
  236. then the periodicity is reset to the value set in the alt-SETUP-POSrate
  237. command.  Since the wind is the most changing parameter, the WX-WIND
  238. command can be used to set a Wind threshold.  Whenever the wind is above
  239. that threshold, the reporting period is also reset to the POSrate value.
  240. Nominally, you might want to set the POSrate value to about 4 minutes or
  241. so.  This way, during changing WX conditions, or wind above your
  242. threshold, the WX is reported every 4 minutes.  Otherwise, the period
  243. rapidly decays back to the maximum APRS delay period (default is 20
  244. minutes).  For a weather station, you might want to change this MaxPeriod
  245. to maybe 10 minutes or so.  Use a text editor to change this value in
  246. your CFIGxxx.APR file.  There it is expressed in seconds.  Of course, a
  247. WX/position report will be transmitted by the APRS station at anytime,
  248. in response to an APRS or WX query.
  249.  
  250. ULTIMETER INTERFACE CABLE:  Peet Bros sells an interface cable with a
  251. DB-25 connector to RJ-11.  (Note, this is a DB-25, not a DB-9).  Since
  252. the U-II has no negative supply, a 5 K pulldown resistor is added to the
  253. DB-25 connector between Pins 2 and 3.  This uses the -5 or -12 volts on
  254. your TXD line to bias the RXD line.  When I plugged in a standard phone
  255. line connector to the U-II serial data output (unmarked connector on
  256. their junction box, or side of the Display unit), I found the data output
  257. on the green while using the black wire as ground.  If your connector was
  258. crimped on backwards, red is data and yellow is ground.  The Peet Bros
  259. cable includes transient protection and RF filtering to protect your
  260. computer as well as providing the bias resistor.   Remember, the
  261. annemometer is like an antenna, high in the air.  It can radiate RFI and
  262. take lightening charges... The U-2000 is directly RS-232 and needs no
  263. pull down resistor.  Be sure the U-500/2000 is in DATA-LOGGER mode.
  264.  
  265. DAVIS INTERFACE:  You must have the DAVIS Weather Link serial interface
  266. option before your Davis station will output serial data.  Simply connect 
  267. their connector to your PC. You MUST use the APRS alt-SETUP-OTHER-AGL 
  268. command to set your average ground level.  This converts your baramoter 
  269. readings to their equivalent value at sea level...  Your objective is to
  270. find an exact AGL that will result in your BARO readings matching the 
  271. readings on your instrument or local NWS.  THis AGL will probably NOT be
  272. your true AGL.
  273.  
  274. SAVE A COMM PORT!  You can use a simple 89 cent switch to allow other
  275. devices to share a single COMM port with your WX station.  Since the WX 
  276. stations only use ONE pin and GROUND, simply add them to your MODEM
  277. cable with a simple SPDT switch as follows:
  278.  
  279.        ULTIMETER-II   >---------*--------*  sw1
  280.                                 |        <----*--------------> RXD
  281.        MODEM   }      >------------------*
  282.          or    }                |
  283.        other   }                *-----/\/\/\/\-------*
  284.        serial  }                        5.6k         |
  285.        device  }      <------------------------------*-------< TXD
  286.                }      * * * -----------------------------* * * other pins
  287.                }      *--------------------------------------* GND
  288.  
  289. Actually, you can wire this to any serial device that you do NOT use while
  290. running APRS.  I chose my MODEM that is on COM2.  Note the series resistor
  291. as mentioned in the text to provide the -V pull-down for the U-II output.
  292.  
  293. REMOTE ULTIMETER OPERATION:  Only the Ultimeters from Peet Bros can be used
  294. as remote WX stations (using only the WX station, a TNC and a radio).  This
  295. is because they output continuous data withing needing a PC to interrogate
  296. it periodicaly.  There are two ways to time the transmission of this data
  297. for the packet channel depeneding on what Ultimeter you are using.  We call
  298. these PACKET mode or DATA LOGGER mode:
  299.  
  300. DATA LOGGER MODE (GPS mode):
  301.   
  302.   U-II - These units output 14 bytes continuously beginnning with * or #
  303.   U-2000 (old) - These units output 44,48,or 52 bytes beginning with !!
  304.  
  305. For the DATA LOGGER mode, the TNC must do the scheduling of packets just 
  306. like the TNC does for continuous GPS data.  That is why this mode is often
  307. called the GPS mode even though GPS has nothing to do withe Weather.  You
  308. must program your TNC to think that the WX data is GPS data.  Simply 
  309. program the stand-alone-TNC to recognize the #, * or !! instead of the 
  310. usual $GPRMC data typically used for GPS.  Then set the timing for each 
  311. transmission to be about once every 5 minutes.  Be sure to SET ECHO off if
  312. your ULTIMETER-II uses a resistor on the TXD line to bias the RXD line!
  313. (Otherwise you will echo all heard packets back onto the channel!  KD4GOE 
  314. figured that one out!).
  315.  
  316. PACKET MODE :
  317.   U-500 - Outputs 44,48,or 52 bytes beginning with $ULTW
  318.  
  319. This mode was designed for APRS packet since the WX unit only outputs
  320. a single data line every 5 minutes.  Since it is already timed to once
  321. every 5 minutes, all the TNC has to do is be in UI CONVERSE mode and it
  322. will send the packet.  Be sure to use a TNC that can be configured to  
  323. power-up in UI-CONVERSE.  Try UIMODE or PMode-CONV depending on your
  324. TNC.  ALso you must set LFIgnore to ON so that the LF after the CR is 
  325. not transmitted..  Since the Kantronics TNC's do not have LFIGNORE,
  326. you must set SENDPAC to $0A (linefeed) and set CR off!  If there are
  327. dozens of REMOTE U-500's, hopefully their clocks are staggered enough
  328. that they wont all transmit at EXACTLY the same time. 
  329.  
  330. CAUTION:  Only U-500's and only U-2000's manufactured after April 97
  331. should be used in packet mode.  U-2000's prior to that date will not
  332. show wind in the packet mode.
  333.  
  334.                    
  335. WX POSITION:  In both cases, you must put the unit's POSIT in the BText
  336. using the "_" WX symbol.  This way the TNC transmits two packets, one
  337. is a BText WX posit with no WX data, and the other is raw WX data with 
  338. no posit!  APRS cannot display the WX on the map until it has received 
  339. a WX posit beacon.  So, set the beacon to go about once every 20 minutes.  
  340. Once the posit is received it will be displayed as a Blue dot unless the
  341. site is also acting as a WIDE-RELAY digipeater, and it will show GREEN if 
  342. the delimiter between the LAT/LONG is set to a backslash instead of the 
  343. usual forward slash.
  344.  
  345. WX LOGGING:  Use the WX-LOG command to turn WX-LOGging on and off.  It will
  346. show on the control panel when on.  If ON, then on-air reports are saved
  347. when received every 10 minutes or so, and your own report will be saved at
  348. the rate set by the Set-Pos-Rate command.
  349.  
  350. AUTOWX.EXE:  This is a program written by Les, N5KOA to also interface
  351. the Ultimeter to a TNC with a PC and send APRS data.  I have not used nor 
  352. tried this program.  Contact Les Blalock, N5KOA, 1711 Pagewood, Odessa, 
  353. TX  79761.  (915) 332-7112 day, 332-1942 fax,   367-0408 eve or on the
  354. Internet n5koa@basinlink.com
  355.  
  356. DIRECTION FINDING:  Since your station can only send one position report,  
  357. If you use the BEAMHEADING command to enter a beam heading on a Fox or 
  358. Jammer, then your WX station is disabled.  To restore your WX station, 
  359. restart the program.
  360.  
  361. 1995 prices:
  362.  
  363. $$$  The ULTIMETER-II is available from PEET Bros 1-800-USA-PEET
  364.      (872-7338) for $199 plus $20 for their Serial interface cable and
  365.      $68 for the optional rain guage (self emptying, 0.1 inches) plus
  366.      shipping of $8.75.  (For APRS, their $69 software is not required
  367.      but it is a good package for doing the usual home WX logging and
  368.      analysis)  See ads in  QST, CQ, Popular Mechanics, etc.
  369.  
  370.      The ULTIMETER-2000 is also available for $379 and includes
  371.      Barometric pressure.  Outside Humidity/Temp sensor is $110.
  372.      
  373.      The higher sensitivity .01 rain gauge is $90.  And a wireless
  374.      remote rain gauge is $139.                      afs
  375.  
  376.      The ULTIMETER-500 $239. is the same as the U-2000 but without the 
  377.      barometer and humidity.  
  378.          
  379.      The DAVIS Weather Monitor II is available for about $395.  Rain
  380.      gage is $75, and outdoor Humidity/Temp sensor is $125.  For APRS
  381.      you will also need their WeatherLink for $165.
  382.          
  383.