APRS. APRS, Een inleiding. Sectie MWV. Update: Dec 2006 Door Bob Wiseman and Bob Bruninga, vertaald door ON4API

APRS

Sectie MWV

APRS , Een inleiding

Update: Dec 2006 Door Bob Wiseman and Bob Bruninga , vertaald door ON4API APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Algemeen

APRS Definitie Wat heb ik nodig? Map/Tracking Programma’s Weer rapporten Publieke gebeurtenissen De toekomst Vragen en demo’s APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Wat is APRS?

APRS staat voor Automatic Packet Reporting System (wordt ook veel Automatic Position Reporting System genoemd.) APRS werd ontwikkeld in de vroege 1990's door Bob Bruninga, WB4APR, voor digitale communicatie en tracking van mobile GPS uitgeruste stations.Gebruik makende van Amateur twee-weg radio.

APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Bob Bruninga – “vader van APRS” Zijn eerste connectionloos protocol draaide op een VIC-20 programma in 1984 om de position en status van de paarden in een cross country wedstrijd voor AMRAD weer te geven Eén van de eerste applicaties voor APRS tijdens zijn job als leraar aan het ’ Naval Academy in Annapolis, MD’. was om de Academy boten te tracken tijdens de zomer cruises langs de Atlantische kust (US).


Bob Bruninga – “vader van APRS”

De voorganger van het huidige “APRS” protocol was genaamd APLS en vrijgegeven in 1991.

Hij is nog steed zeer actief vandaag , met leveren van support en nadenken over de standaard In the 13 jaren sedert de introductie, heeft hij geholpen om APRS te doen groeien zodat het zowat alles van Radio amateurisme omringt.


geschiedenis

1987 : Het idee ontstaat 1990 :De eerste uitzendingen 1990 :Digipeaters 1990:WIDE digis 1992:Introductie van APRS op de TAPR/ARRL Digital Communications Conference 1995:TRACEn-n digis 1996:WinAPRS Versie 1.0.0 1999: APRS Protocol specificatie V 1.0 2000:UIview32 V1.0 2000:DIGI_NED 0.0.5 2000:APRS Protocol specificatie V 1.0.1 2001:APRS via satelliet ,lancering PCSAT 2005:Nieuw EU Paradigm (protocol zonder WIDE alias)


Verschil met gewone Packet

APRS is een combinatie van Packet radio met GPS. radio amateurs kunnen automatisch de posities van radio stations en andere voorwerpen weergeven op een landkaarten op een PC. Het is een communicatie protocol voor het verspreiden van Live data naar iedereen in een netwerk in real time. Gebruikt Generieke digipeating zodat er geen kennis van de netwerk topologie vereist is. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Verschil met gewone Packet

Conventionele packet radio :

punt to punt verbinding Doorgeven van veel data Geen real time data Connection georiënteerd

APRS

Tactische real-time communicatie Universele verbinding naar alle stations


Frequenties

HF HF VHF UHF

10.151Mhz 29.250 Mhz 144.800 Mhz 430.5125 Mhz


Gebruikte termen

TAPR : Tucson Amateur Packet Radio AGWPE : De Packet Engine van SV2AGW.Deze maakt van de soundkaart en TNC Real time:Een situatie waarin gegevens worden verwerkt zodra ze beschikbaar komen. Digipeater:Een station dat in principe alle APRS frames heruitzendt.Een digipeater is 24 uur in de lucht.Veelal een onbemand station. Relay-digi:Een basisstation dat APRS frames met RELAY in het unproto path opnieuw uitzendt (digipeat). Connection Oriented netwerk:Een netwerk waar vooraf gaande aan het uitwisselen van gegevens eerst een connectie wordt gemaakt.(gewone packet). UI : Unnumbered Information:Een AX25 frame dat verstuurd kan worden zonder dat eerst een connectie wordt gemaakt.Er wordt geen ontvangstbevestiging gestuurd voor een UI frame. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Wat is APRS nu eigenlijk?

Het APRS Systeem werd ontwikkeld om locale , digitale en grafische informatie uit wisselen tussen deelnemers in een event. Dit is niet enkel tracking en positie monitoring , maar ook status, berichten, bulletins en dit alles zonder packet radio connecties Typische data:

Posites van alle stations en objecten Status van alle stations Berichten, Bulletins en aankondigingen Weer stations:APRS geeft weerrapporten door van weerstations.Data zoals luchtvochtigheid,temperatuur,regenval,luchtdruk,windsnelheid en –richting. ARDF richtingsbepaling en signaal sterkte

Typische applicaties zijn:

Marathons, wedsrijden, events en publieke service Search and rescue Communicatie ,tracking en one-line emails Mobile-to-mobile berichten sturen (Globaal) Weergegevens (WX –stations) , data uitwisseling en weergave


Wat is APRS nu eigenlijk?


Meer “ APRS”….

APRS bestaat uit wereldwijd teresterieel packet radio netwerk. Met bijn 30.000 users wereldwijd.

Dit netwerk werkt via RELAISSTATIONS om de 20-30 Km, “digipeaters.” genoemd.En wereldwijd via IGates over het internet.

APRS is ook mogelijk via sommige Amateur Satellieten.

Wordt ook gebruikt om telemetrie gegevens van weer stations voor de Nationale Weer Service (NWS) (US)

APRS heeft de capaceit om snel telemetrie gegevens door te sturen zonder het Internet. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Wat heeft men nodig?

APRS is ontwikkeld om bestaande packet radio hardware te gebruiken,dus heeft men slechts 3 toestellen nodig.

Een transmitter/receiver (Transceiver), Een packet terminal node controller (TNC). Optioneeel een Global Positioning System (GPS),


Basis Equipment - Radio

EenVHF Amateur Radio Transceiver op 145.800 Mhz. (EU).

Moet een “transceiver” zijn omdat APRS een ‘ collision detection system’ gebruikt om te weten of er data mag verzonden worden (DCD).

Het bereik van het station hangt af van de power/antenne en het terrein.


Basis Equipment - GPS

Een standaard GPS (Global Positioning System) toestel.

Gebruikt 24 LEO satellieten om iemand zijn specifieke geografische locatie .

GPS data geeft ook grond snelheid en hoogte.

Huidige nauwkeuringheid ong. 10m.


Basis Equipment - TNC

Een TNC is een radio (of “RF”) modem.

De TNC connecteert de transceiver aan een GPS en converteert de data ervan in het AX.25 Packet protocol.

“TinyTracs” zijn simpele “Transmit Only” stand alone APRS TNCs


Basis Equipment - TNC Voorbeelden van APRS trackers

Roof top version Kenwood

Toolbox version

Carrying case

All-in-one-radio


Verschillende

Mobiele opstellingen

Mobiele Tracking Installaties gebruiken een GPS verbonden met de radio via een TNC interface, De laatste “APRS Ready” transceivers zoals Kenwood’s TM- D700 hebben een ingebouwde TNC. TinyTrak

GPS

144.390

Mobile Radio

144.390

GPS

TNC

Mobile Radio

144.390

144.390

GPS

Laptop

Mobile Radio


GPS

Kenw ood TM-D700

Verschillende Een Portabele Tracker is normaal gezien een low power station en heeft een digipeater dichtbij nodig.

Portable opstellingen

PalmPilot GPS

144.390

TinyTrak

144.390

TNC

GPS

Standard HT

144.390

Battery

GPS


Kenw ood THD-7A

Standard HT

Weerstation opstelling 144.390

TinyTrak

VHF Transceiver 144.390

Weerstations met APRS zijn gelijk aan de normale opstellingen,

TNC

VHF Transceiver

TNC Laptop

144.390

VHF Transceiver

waar de GPS vervangen is door een Weer- Monitoring systeem . APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Radio met ingebouwde TNC

Deze radios zijn speciaal gebouwd om de APRS functies in één enkel toestel aan te bieden.Enkel nog een GPS verbinden! Kenwood

TM-D700A Kenwood TH-D7A Alinco DR-135T MKII met EJ-41U TNC


Kenwood TM-D700A

Een Dual band 144/440 MHz 50/35 Watts

Ingebouwde 1200/9600 bps TNC met “digipeater”.

Ingebouwde APRS display waar andere APRS stations gevisualiseerd wordten alsook mogelijkheid om berichten te versturen /ontvangen

Enkel een GPS verbinden, of de coördinaten manueel ingeven.

Andere APRS station locaties kunnen worden verstuurd naar de verbonden GPS- map. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Kenwood TH-D7E

Ingebouwde APRS functies en display.

Dual band 144/440 MHz.

ingebouwde TNC , 1200/9600 bps.

On screen text monitoring & messaging

GPS verbinden of coördinaten manueel ingeven Andere APRS station locaties kunnen worden verstuurd naar de verbonden GPS- map.


Alinco DR-135T/EJ-41U

Basis 2 M Radio met optionele TNC.

input voor een standaard GPS (NMEA).

1200/9600 bps TNC

Verschillend van de Kenwood radios, is een PC nodig voor de configuratie, en is er geen APRS display direkt op de radio.


APRS Pocket Tracker

Pocket Tracker $89 kit:

Niet meer beschikbaar

werkt 10 Hr op een 9v batterij low power (0.25W) TX op 144.39 144.99 APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

PC Soundcard Methode…

Gebruik een PC sound card om packet signalen te verzenden/ontvangen via radio – Geen TNC Nodig. AGWPE is een excellente Sound card interface voor Packet Radio vrij beschikbaar op Internet. Simpele interface om de PC galvanisch te scheiden van de transceiver (zoals bij PSK31) AGWPE heeft een TCP/IP interface met andere programma’s (remote connections) en een WEB interface. Werkt reeds met een eenvoudige computer APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

PC Soundcard Methode…


Verspreiding v/h signaal Aa

Direct Relays



Relais en DigiPeaters


Verspreiding v/h signaal Aa Rechtsreeks door de DigiPeater



Multiple Hops


Verspreiding v/h signaal Aa And to the Internet Gateway


Verspreiding v/h signaal Size of APRS network in 1996


Verspreiding v/h signaal


Unproto Path

Het uproto path is de adressering binnen APRS Bv.: ON6UB>APRS,WIDE,TRACE3-3

Callsign van de APRS gebruiker : ON6UB : To –call (bestemmeling) : APRS :geeft aan waar het packet moet naartoe gezonden worden.Verschillende mogelijkheden: APU25 : duidt aan welke software gebruikt wordt :Uiview 2.5 JOTA : packet bestemd voor Jota stations alleen

Het unproto pad: WIDE ,TRACE3-3 Een pad is generiek d.w.z. dat er geen calls in staan Fout : ON6UB>APRS,ON4UB,ON5HL : frames worden enkel door ON4UB en ON5HL verzonden Juist : ON6UB>APRS,TRACE3-3 : frames kunnen door alle stations in het bereik uitgezonden worden. Beter is dus gebruik te maken van ALIASSEN


ALIASSEN

RELAY :

Speciaal voor mobiele stations Bedoeling : elk basisstation zendt RELAY packets opnieuw uit.

WIDEN-n :

Opdracht voor Digipeater om het APRS frame opnieuw uit te zenden. N-n : een cijfer van 1-7 .

N: antal keer dat het frame moet ‘gedigipeat’ worden. n:aantal keer dat het al ‘gedigipeat’ werd.Als n=0 wordt het niet meer gedigipeat. Bv.

ON6UB>APRS,WIDE3-3 ON6UB>APRS,WIDE3-2 ON6UB>APRS,WIDE3-1 ON6UB>APRS,WIDE3-0


ALIASSEN

TRACEN-n

Deze voegt de call van de digipeater toe aan het unproto pad.Hiermee kan de route van het APRS frame gevolgd worden. Bv.

ON6UB>APRS,TRACE4-4 ON6UB>APRS,ON0CK*,TRACE4-3 ON6UB>APRS,ON0CK,ON0PWG,TRACE4-2 ON6UB>APRS,ON0CK,ON0PWG,ON0OS,TRACE4-1


Het Nieuw-N Paradigme 2005 APRS Generic is reeds veel uitgebreid in 13 jaar en de aanwezigheid van nog oude data formaten en procedures waren zwaar belastend voor het netwerk en zorgden ervoor dat het onberekenbaar en inefficiënt was vooral in drukke gebeiden. In 2005 werd voorgesteld de aliassen RELAY & WIDE niet meer te gebruikenen het gehele APRS systeem te focussen op enkel het WIDEn-N type van generieke pad met kleine waarden van n.



Symbolen en SSID’s

Een symbool is een code die in het APRS frame wordt meegezonden. Hiermee kan de afzender bepalen wat voor icoon bij zijn positie op de kaart komt.

SSID:Een ssid of Secundaire Station Identifier wordt oa. Gebruikt om stations van elkaar te onderscheiden,bv. Een basisstation en een mobie station. bv.

ON6UB-1 ON6UB-2 ON6UB-5 ON6UB-7 ON6UB-9 ON6UB

Digi 70cm Digi 2m Maritiem mobiel Portabel Auto Basisstation,relay digi


Baken interval

Geeft aan hoe vaak je de positie van je station bekend maakt in APRS netwerk. Voor mobiele stations kan ‘smart beaconing’ gebruikt worden;

Als een mobiel station rijdt wordt er na het normale interval een baken verstuurd.Staat deze stil,dan wordt het interval vergroot. Als het mobiele stion verandert van rijrichting of het slaat af op een kruispunt.Op dat moment wordt ook een baken verstuurd.

De volgende intervallen wordt aanbevolen;

Basis station : 30 min Mobiel station: 2 à 3 min Weerstation (WX) : 15 min Objecten : 30 min


Mapping/Tracking Programs

APRSdos WinAPRS MacAprs APRS+SA UI-View Xastir XAPRS PocketAPRS

Bob Bruninga Mark Sproul Keith Sproul Brent Hildebrand Roger Barker Open Source Sproul Brothers Mike Musick APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

APRSdos

The original, runs on any PC. Even a 386 or 486 & 1 floppy.

Its focus is on the network, the RF channel, and local communications and display. Has crude maps.

Only program with all APRS features built in

Only APRS that fully supports all DFing modes

Has lots of tools for assessing and displaying the local network, station ranges and RF connectivity. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

APRSdos (Range Circles)


APRSdos (ALOHA circle and digipeater hops) [Your ALOHA circle is your 100% saturated channel range]


APRSdos Range circles and Path tracing


APRSdos ( DFing by signal strength )


APRSdos 3D views for Balloon tracking


APRSdos Tracking with Milemarks


APRSdos ( Solo DF Fade Circle Technique )


WinAPRS and MacAPRS

Separate Windows and Mac programs

Precision Mapping and Tiger Maps

Supports GPS and weather station input

Supports all standard Packet Radio TNCs

Supports all standard callbook CD-ROMs for lookup of call signs APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

WinAPRS (TigerMaps)


WinAPRS


WinAPRS


APRS + SA

32-bit Windows-based

Delorme Street Atlas 4.0 through 9.0

TNC-2 or AGWPE for RF operation

Standard NEMA GPS and Weather station support

IGate to Internet

Email send and receive

Web Server APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

APRS + SA


APRS + SA


APRS + SA


APRS + SA


UI-View

UI-View gebruikt bitmap afbeeldingen voor zijn kaartens. De 32 bit versie supporteert ook Precision Mapping.

Het ondersteunt TNCs in KISS mode en AGWPE host mode alsook terminal mode - en host mode tot 16 RF poorten.

UI-View heft een volledige intelligente digipeater.

UI-View kan connecteren via APRS servers op internet.

UI-View is open architecture. Verschillende software ontwikkelaars hebben extra applicaties geschreven met diverse mogelijkheden. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

UI-view

Whether it is used just for WX, or display only, or full TX /RX/internet. UI-View is more than capable.

It can be configured as a digipeater to relay packets.

With plug-ins, UI-View can receive NWS warnings and plot them on the map.

UI-View can really shine in the emergency or event communications role. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

UI-view Maps

Full support for Precision mapping, plus you can “capture” many other mapping programs.

SA virtual map. It makes it very easy to grab maps from Street Atlas V4, V5, V6, V7, V8 and V9

UI-Terra add-on allows you to make maps from Terraserver. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

UI-View Events Operation

Exclude/include lists. Here you can choose to exclude everything except mobile stations. • Tactical calls -- you can assign labels to call signs. • With a plug-in, you can draw an object on the map and transmit it over APRS. This is great for a race route.


Xastir

Development is a collaborative effort of programmers from around the world.

Xastir supports many map formats and is highly customizable.

Xastir runs on Windows, MacOSX, Linux, FreeBSD, Solaris, and Lindows, with many more possible .

On Unix-like operating systems, you can run your weather station or GPS on a separate computer as well, which is good for those hams who are already short on serial ports.

Xastir is FREE! under the GPL license and comes with all source code.


The APRS Internet Interface

Allows you to see more than just local RF.

Utilize facilities available only on the Internet.

Low cost backbone between RF networks.

World-wide availability.

Can run stand-alone without a Radio Interface. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

APRS IGates

An IGATE is a local APRS station that utilizes the APRS-Internet network to pass all packets heard on their local RF back to the Internet.

It can also act as a gateway to pass messages addressed to local RF stations from Internet only stations.


Findu.com mapping Internet tracking developed by Steve Demise – K4HG


Findu.com Weather Tables

Temperature & Dew Point

Rainfall Rates APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Aprsworld.com Developed by James Jarvis – KB0THN Field Day 2004 at Beltsville

Home Weather Station

Allows simultaneous tracking mapping of the various SSID’s used by a station APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

On my way to Work

Citizens Weather Corps The Citizens Weather Observer Program (CWOP) has become an interesting adjunct to the APRS Internet reporting system.


WXNET and CWOP Purpose

Allows non-Amateurs to utilize the APRS network to collect and report on local weather conditions.

Does not require any kind of Radio Interface

This data is available as a public service for any noncommercial use.

Provides feedback and guidance to weather station operators to help them improve.


Into Space..PCSAT

APRS

The Prototype Communications Satellite, is a US Naval Academy Aerospace student project.

It was designed to give students real hands on experience in satellite design and operations

space frequency is published as 145.825 APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

APRS via Space

APRS

space frequency is published as 145.825 APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

PCSAT Satellite

PCSAT, Launched in September 2001 from Kodiak Alaska Launch Complex.

The first APRS satellite, and has since been joined by 3 other such satellites It still works during mid-day sunny passes.

See live downlink on http://pcsat.aprs.org


PCSAT Enhancements

PCsat includes a special store-and-forward Priority Communications feature.

This

can capture Emergency and Priority messages from the Kenwood THD7 and D700 radios anywhere on the globe and retransmit these signals on the USA VHF 144.39 APRS frequency. APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

International Space Station

International Space Station (ISS) also supports APRS on its 145.80/145.99 packet system.

Use digipeater path VIA ARISS.

Also has been used by the crew to send messages to friends, family, and amateur radio operators

See live downlink on www.ariss.net APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

PCSAT2

PCSAT2, is the second APRS digipeater satellite.

Use digipeater path VIA ARISS.

It was attached to the outside of the ISS in July 2005

Uplink is 145.825 downlink is 435.275

See www.ew.usna.edu/~bruninga/pec/pc2ops.html APRS is a registered trademark Bob Bruninga, WB4APR

Credits

Thanks to the following for earlier research and presentations on APRS……. John Beadles

N5OOM

Tony Campbell

W5ADC

Pete Loveall

AE5PL

Bob Bruninga

WB4APR

(updated Dec 2006)


APRS. APRS, Een inleiding. Sectie MWV. Update: Dec 2006 Door Bob Wiseman and Bob Bruninga, vertaald door ON4API

Recommend Documents