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カテゴリー「NOAA」の検索結果は以下のとおりです。

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ケース内温度監視異常の対処

NOAA受信感度の向上でゲイン調整していたら,調整とは関係ないけどしばらく受信がおかしくなっていたのが本日は回復している

昨日,受信画像が良くないので受信データを聴いてみると受信感度が悪すぎて画像化できなかったことが判り,アンテナの改良が必要なのかと考えていたところである

受信感度の方は今後改良することにして,気温が上がってきたこともあり先に温度監視異常を調査

結果はセンサ(BMP280)の異常で,新しく調達したBMP280に交換することで解決(㉑を使用)

IMG_20240331_154526.jpg

中古のBMP280でもarduinoでの単体確認では正常に温度が得られているのでESP8266の問題も考える必要があったが新品使用で問題なくなったので良しとする

ただ結果的には解決できたが対処過程において問題を発生させあまり宜しくはなかった(おかげでプラスになった事もある)

対処

単体試験するために電源制御ボードを外す

IMG_20240331_133419.jpg

基板上の(裏表)目視点検で問題なし

IMG_20240331_133430.jpg

電源12VなのにXH端子を使用していたのでVH端子を追加し,確認用の電源として12Vバッテリーを繋いだところ動作しない(動作は電源投入で気温が送信されるのが無いことから判断)

おかしいなと思い各所の電源チェックしたところXH端子の12V以外の5V・3.3Vは通電していない

ここで・・・とんでもないことにバッテリーのプラスマイナスを間違えて接続していた事に気付く

やってしまった・・・全部やり直しかとESP8266とBMP280を外し影響範囲の確認に入る(できればESP8266は助かってって欲しいところ)

12Vじゃあ全部飛んだかとESP8266とBMP280への3.3Vを追っていたのだけど回路がない

回路図を追って,あれ?(回路図にミスがあったので今回は修正している),12VはDCDCで5Vにして3.3Vに降圧していたことに気付く

もしかして助かったか?とDCDCのみ交換

IMG_20240331_144754.jpg

DCDCのみ破壊で他は無事だった(ラッキーだ)

(改修した回路図:DCDCの入出力が逆になっていたのと電源関係を判り易くした)

outsideEPower_回路図.png

(注)SCL(IO5-SCK),SDA(IO4-SDI),SDO(=GND:アドレス指定),CSB(非接続でも良し)

気温取得のアルゴリズムも変更して別のESP8266に書き込み交換

(旧)気温を200ms間隔で10回取得して10回分の平均を使う

(新)気温を200ms間隔で10回取得して降順に並び替え中央値を使う

最終的にESP8266も交換することになったが使用していたESP8266は異常ではない

またケースの密閉性が良いためかESP8266の損傷はまったくなかった

NOAA受信システムの不具合確認中

運用開始して1年ちょっと経過

最近発生している不具合と検討したい件があり合間を見て確認しているが時間も掛かりそうなので整理

不規則なシステム停止

次項のSleepモードの件と同じと考えていたがログの解析からシステムダウンが稀に発生している

2024/3/3以降の頻度が高いことからアップデートの影響と考えられる

直接の原因が不明のため,こまめにアップデートを確認している状態

CPUボードの異常も考えられ予備機で確認も予定(もう秋月での在庫が無くなっているので多発するようで別ボードが必要になると辛いな)

Sleepモードからの復帰異常

不規則で夜間運転の時間指定サスペンドが復帰しない

電力供給が行われる昼間のサスペンドは停止中

週2回位で発生しているようだが不規則なため原因不明

現状は朝方に起動チェックを行い停止しているようなら遠隔電源制御で復帰させている

最悪サスペンドしなければ対応可能

ケース内温度監視異常

BMP280の異常と考え交換したが解決せず,制御ボードの再試験が必要なのだが天候の問題で実施できてない

ログを参照すると異常が発生した日は徐々に計測温度が上昇しておりデジタルとしては不可解な現象である

ss20240303.png

温度監視で影響するのはFAN制御であるが,いまのところ高温になることがないため助かっている

BMP280は新規に調達して動作を確認,通番として㉑~㉔を付けた

IMG_20240303_135809.jpg

室内気温:21.9(℃)
室外気圧:1009(hPa)

= 21
TEMP : 24.37 DegC PRESS : 1009.21 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 23.75 DegC PRESS : 1009.29 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 23.27 DegC PRESS : 1009.36 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.97 DegC PRESS : 1009.37 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.79 DegC PRESS : 1009.29 hPa HUM : 0.00 %

= 22
TEMP : 23.82 DegC PRESS : 1008.90 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 23.37 DegC PRESS : 1009.06 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.99 DegC PRESS : 1009.11 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.71 DegC PRESS : 1009.09 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.53 DegC PRESS : 1009.16 hPa HUM : 0.00 %

= 23
TEMP : 22.91 DegC PRESS : 1010.27 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.74 DegC PRESS : 1010.31 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.54 DegC PRESS : 1010.35 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.41 DegC PRESS : 1010.34 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.32 DegC PRESS : 1010.32 hPa HUM : 0.00 %

= 24
TEMP : 23.09 DegC PRESS : 1010.37 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.91 DegC PRESS : 1010.35 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.80 DegC PRESS : 1010.29 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.70 DegC PRESS : 1010.34 hPa HUM : 0.00 %
TEMP : 22.63 DegC PRESS : 1010.32 hPa HUM : 0.00 %
NOAA受信感度の向上

「rtl_fm」より「SDRSharp」や「HDSDR」で受信した方が感度が良いように思われる

なので,改良されているかもしれない最新の「rtl_fm」を使いたいが「sox」との組み合わせでは動作しない(以下)

「sox FAIL formats: can't open input `-': WAVE: RIFF header not found」

※) soxのオプション指定で対処できるのか?試してみたが期待通りにならない (追加:2024.03.24)→ 対処できた(下記)

そこで「rtl_fm」の旧版とソースを比べてみると「-E wav」が無くなっていることが判明

ならばということで最新版に「-E wav」を追加したところ上記のエラーは無くなったがまともな音ではなかった(つまり駄目)

音から判断するにサンプリングレートが異なるようなのだが対処が不明で暫く考えることになる

数日して「sox」がヘッダーを見ても8000Hzでしか受けていないことが判り,「rtl_fm」の出力レートと「sox」の受信レートを指定することで解決

(例)rtl_fm -f 92.6M -s 192k -r 48k -g 48 -p 55 -E wav -E deemp -F 9 - | sox -r 48000 - x.wav rate 11025

ようはオプション指定の意味を理解していなかったってことだ(-s はHWのサンプリングレートで,-r がrtl_fmから出力するサンプリングレートとなる)

→ 「sox」で11025に変換しているのは「rtl_fm」で直接「WXtoimg」が認識できる形式にできないため

ここで新旧rtl_fmを(ぎりぎり受信できる遠距離FM局で)受信確認していみたところ聞き取り易いとか感度の変化は無い

次にステレオ対応で感度が良いらしい「softfm」を試行しようとしたが元が既に閉鎖されていたので派生で障害対応との「ngsoftfm」を試してみる

情報が少ないので開発者の公開サイト(https://github.com/f4exb/ngsoftfm)を参照

$ git clone https://github.com/f4exb/ngsoftfm

$ sudo apt-get install cmake pkg-config libusb-1.0-0-dev libasound2-dev libboost-all-dev

$ sudo apt-get install librtlsdr-dev
$ sudo apt-get install libhackrf-dev
$ sudo apt-get install libairspy-dev
$ sudo apt-get install libbladerf-dev

$ mkdir build
$ cd build
$ cmake ..

$ make -j4

$ sudo make install

しかしライブラリ等の不整合によりコンパイルは以下のとおりエラーとなる

$ make
[ 28%] Built target sfmbase
[ 42%] Built target sfmrtlsdr
[ 57%] Built target sfmhackrf
[ 71%] Built target sfmairspy
Consolidate compiler generated dependencies of target sfmbladerf
[ 78%] Building CXX object CMakeFiles/sfmbladerf.dir/sfmbase/BladeRFSource.cpp.o
In file included from ngsoftfm/include/BladeRFSource.h:26,
from ngsoftfm/sfmbase/BladeRFSource.cpp:29:
ngsoftfm/sfmbase/BladeRFSource.cpp: In constructor ‘BladeRFSource::BladeRFSource(const char*)’:
ngsoftfm/sfmbase/BladeRFSource.cpp:96:54: error: invalid conversion from ‘bladerf_channel’ {aka
‘int’} to ‘bladerf_channel_layout’ [-fpermissive]
96 | if ((status = bladerf_sync_config(m_dev, BLADERF_MODULE_RX, BLADERF_FORMAT_SC16_Q11, 64,
8192, 32, 10000)) < 0)
| ^~~~~~~~~~~~~~~~~
| |
| bladerf_channel {aka int}
/usr/include/libbladeRF.h:2625:58: note: initializing argument 2 of ‘int bladerf_sync_config(bladerf*, bl
aderf_channel_layout, bladerf_format, unsigned int, unsigned int, unsigned int, unsigned int)’
2625 | bladerf_channel_layout layout,
| ~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~^~~~~~
make[2]: *** [CMakeFiles/sfmbladerf.dir/build.make:76: CMakeFiles/sfmbladerf.dir/sfmbase/BladeRFSource.cpp.o
] Error 1
make[1]: *** [CMakeFiles/Makefile2:197: CMakeFiles/sfmbladerf.dir/all] Error 2
make: *** [Makefile:136: all] Error 2
$

armbianではライブライの不整合もあるかもしれないのでrasbianとamd64 ubuntu 22.04 LTSでもコンパイルしてみたが同じ

ソースの修正は一筋縄では出来そうにないし「rtl-sdr」を使用する場合においては関係ない部分なのでコメントアウトしてコンパイルを完了させた

以下のコマンドラインでFM受信できている

$ softfm -t rtlsdr -M -c freq=92600000,gain=48.0,agc -R - | aplay -f S16_LE -r 48000 -D plughw:1

受信時の微調整データが文字出力されているのでサスペンドして「rtl_fm 」と比較

$ rtl_fm -f 92.6M -s 192k -r 48k -g 48 -p 55 -E wav -E deemp -F 9 - | aplay -D plughw:1

こちらも受信の差が感じられなかった(残念)

NOAAの受信ができるかどうかは未確認,調整して実施予定

(追加:2024.03.24)

soxのオプション指定方法がやっと判った(-t で嵌った)

これで「-E wav」が無くても動作可能

grainはautoでも問題なさそうなので修正

$ rtl_fm -f 92.6M -s 192k -r 48k -p 55 -E deemp -F 9 - | sox -t raw -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 - out.wav rate 11025
or
$ softfm -t rtlsdr -M -c freq=92600000,gain=auto,agc -R - | sox -t raw -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 - out.wav rate 11025

※)受信周波数と出力ファイル名は確認用,rateはNOAA用

sox -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 in.raw out.wav
-r 48000 rate
-e signed sign bit
-b 16 bits
-c 1 channels(1: mono, 2: stereo)
sox -t raw -r 48000 -e signed -b 16 -c 1 - out.wav
-t raw stdin format

注)soxで入力ファイル名を指定する場合は「.raw」でないと入力エラーとなる

「rtl_fm」と「softfm」の受信比較(rateは48k)

(rtl_fm)

(softfm)

試しに以下の下側(青い方)の受信機でも試してみたが上側の方が(はっきり判るくらい)感度が良い

IMG_20240323_200013.jpg

NOAA受信サーバ異常

NOAA受信サーバが停止していた

発生要因は判っているのだけど,なんで?ってことで原因は不明

どうもOSをアップデートしてから期待通り動作しなくなっている

まず発生要因は月2回cronで自動実行している再起動(reboot実行)で,実行後に起動していないと思われる(手動でのrebootは再起するので何らかの事象待ちでの停止ではない)

# crontab -l
20 0 1,15 * * /sbin/reboot
30 0 * * * /srv/predict/pause_nidnight.sh
#20 12 * * 1-5 /srv/predict/pause_daytime.sh

1行目:月2回のreboot

2行目:夜間停止

3行目:昼間停止 → 再起しないので実施していない

なんか仕様が変わったのか?デバイスとの整合性問題なのか?こうゆうのは調査に時間が必要なので困る

次回の4/1まで変更しないでおいて確認することにする

NOAA受信における不思議な現象

上空850kmの衛星から137MHz帯のFM受信だと突き抜ける電離層はもちろん雲や気圧とか何が影響しているのか判っていないのだけど,少なくとも受信角度が高い(つまり上方で短距離)の方が明らかに感度が良くなりそうに思う

しかし,そうでも無いことが先日は起きている(これ

不思議なことに(1日中良好に受信できそうな日に)一番有利なはずの場所からの衛星受信が不可だったのだ

納得いかないので受信データを調べたがまるで受信できていないことが判明したが原因は判らない

受信音声データは3カ月で削除しているため記録しておく

①NOAA15 08:00:56~08:16:02 進行方向(北から南) 最大昇角(64°) 方角(西)

20240313-080056-NOAA15-MCIR-s.png

②NOAA19 09:30:00~09:45:40 進行方向(北から南) 最大昇角(89°) 方角(西)

20240313-093000-NOAA19-MCIR-s.png

③NOAA18 10:59:08~11:14:58 進行方向(北から南) 最大昇角(86°) 方角(東)

20240313-105908-NOAA18-MCIR-s.png

④NOAA15 19:16:42~19:31:52 進行方向(南から北) 最大昇角(61°) 方角(西)

20240313-191642-NOAA15-MCIR-s.png

⑤NOAA19 20:52:06~21:08:01 進行方向(南から北) 最大昇角(70°) 方角(西)

20240313-205206-NOAA19-MCIR-s.png

⑥NOAA18 22:21:18~22:36:57 進行方向(南から北) 最大昇角(75°) 方角(西)

20240313-222118-NOAA18-MCIR-s.png

 

現在使用中のアンテナは耐久性を考えていないので,そろそろ改良も含めた補修が必要かな

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