APRS esittely
Luonnos artikkeliksi Vipuseen
Mitä on APRS ?
APRS tulee englanninkielisistä sanoista: Automatic Position Reporting System, ja sitä käytetään luonteeltaan taktiseen ( eli "tilannekuva juuri nyt" ) käyttöön. APRS:n kehitti Bob Bruninga, WB4APR 1980 luvulla. Käytettynä pohjana on pakettiradio ja erityisesti sen ns. AX.25 protokolla AFSK modulaatiolla. Bruninga sanoo, että APRS on muutakin kuin paikkatietojen jakelua, mutta se "muu" eli pikaviestintä ei ole ihan triviaalia isommilla etäisyyksillä vaatien apua APRS-internet yhdyskäytäviltä.
APRS:llä voidaan tehdä monenlaisia asioita, kuten:
- Paikkatietoa liikkuvista asemista (yleensä autot, veneet)
- Paikkatietoa liikkumattomista paikoista, erilaisia "points of interest"
- Telemetriaa, eli mittaustietoa kiinnostavista asioista, kuten sääasemista
- Yhden tekstirivin yleisbulletiineja ja henkilöltä toiselle kulkevia viestejä (vrt. matkapuhelinverkkojen SMS)
Siinä missä pakettiradion käyttö amatöörien välisessä suorassa viestinnässä on menettänyt merkitystään, halpojen GPS-paikantimien yleistyminen on luonut potentiaalia lähettää amatöörin liikkumisesta lyhyitä datasanomia radiolla ns. APRS-kanavalla. (Suomessa ja suurimmassa osassa Eurooppaa 144.800 MHz NBFM.)
Käytännössä helpointa on suunnata web selainohjelma osoitteeseen: http://aprs.fi/
Varsinaiseen APRS-toimintaan radioiden kanssa pääsee helpoimmin, kun löytää jonkin kapeakaista FM vastaanottimen jonka voi virittää taajuudelle 144.800 MHz ja kytkee sen nurkassa tomuttuneen vanhan pakettiradiomodeemin kuuntelemaan mitä datapaketteja kuuluu (AFSK 1200 baud). Seuraavaksi laittaa tietokoneeseensa jonkin lukuisista ohjelmista joilla voi katsella kuultuja APRS sanomia ja kuvata niitä karttapohjalla.
Vielä paremmin on tilanne, jos kykenee asentamaan johonkin jatkuvasti päällä olevaan internettiin kiinteästi kytkettyyn tietokoneeseen ohjelman joka toimii yksisuuntaisena yhdyskäytävänä ja välittää kaikki radiolta kuullut paketit internettiin. Kaksisuuntaisten yhdyskäytävien rakentamisessa pitää olla huomattavan varovainen.
Liikkuvan aseman tekeminen
Liikkuvalla APRS asemalla tulisi olla jonkinlainen navigointilaite joka kertoo aseman ajantasaiset koordinaatit jollakin tarkkuudella. Tällainen GPS kytkettynä sarjalinjalla sopivaan ns. Tracker laitteeseen ja radioon mahdollistaa hetkittäisten sijaintikoordinaattien lähetyksen radioverkkoon ja sieltä edelleen kaiken nielevään internetin päällä palvelevaan APRS-IS runkoverkkoon, josta tiedot kulkeutuu mm. http://aprs.fi/ webiin.
Tracker laitteita ovat mm.:
- Hamdr - MDR150 softamodifikaatio radioamatöörikäyttöön
- Kenwood radio _____
- TinyTracker sarja
- OpenTracker sarja
Kahdessa ensimmäisessä on radio mukana, TT ja OT ovat yksinäisiä laitteita jotka tarvitsevat GPS:n ja ulkoisen radion
Oleellista ovat seuraavat asetukset, detaljit hieman vaihtelevat:
- Sanoman lähettäjän AX.25 osoite
- Sanoman vastaanottajan AX.25 osoite on yleensä "APRS" tai joskus jotain muuta joka kertoo ohjelmiston
- Sanoman välityspolkutiedoiksi mieluiten: WIDE1-1,WIDE2-1
- Paikkatiedon oletuslähetysväliksi 5-8 minuuttia
- Käynnistetään ns. "Smart Beaconing", jos sellaista laitteesta löytyy.
Paikkatiedon toistaminen enemmän kuin kahdesti tuolla WIDEn-N systeemillä ei ole suotavaa, eikä sellainen ole edes tarpeen. Mitä useammin pakettia toistetaan radioverkossa, sitä laajemmalle alueelle se leviää, yhdelläkin välittimellä helposti 100 kilometriä, mikä ei lähiseudun taktisen tilannetiedon suhteen välttämättä ole tarpeen. Lisäksi se saa tyypillisen 0.5 sekuntia kestävän lähetteen varaamaan radiokanavaa vastaavasti pitempään - jopa 20 sekuntia, kun sitä toistellaan useasti.
Lyhyellä välitysjakelulla ja harvalla toistovälillä kanavalle mahtuu enemmän käyttäjiä!
Välitinasemat
Välitinasemalla tässä tarkoitetaan ns. Digipeateria, joka toistaa radiolta kuulemansa paketin samalle taajuudelle uudestaan.
Tyypilliset APRS "päätelaitteet" ovat melko pienitehoisia lähettimiä ja ennenkaikkea niiden antennit sijaitsevat hyvin alhaalla ja siten ovat varsin maastopeitteisiä. Jotta niiden signaali kuuluisi laajemmalle alueelle, tarvitaan välitinasemia, ns. Digipeatereita jotka sijaitsevat korkealla olevissa mastoissa, kuulevat signaaleja laajalti ja joilla on hieman enemmän lähetystehoakin.
Harvoin käytetyllä seudulla ei tarvita kovin tiheää digipiitteriverkkoa, jos ne vain ovat kyllin korkealla, ruuhkaisilla seuduilla vastaanottimia pitää olla tiheässä ja aluetta palveleva relelähetin tarvitaan jossakin keskeisellä paikalla, mutta ei välttämättä yhtä korkealla kuin vastaanottimet!
Yhdellä antennilla yhdessä paikassa toimiva välitin on toki parempi kuin ei yhtään, mutta niiden sijoittelua pitää harkita huolellisesti niin ettei ruuhkaisen alueen liikenne kuulu kauas ympäristöönsä häiriten ruuhkattomampia seutuja.
Välitinasemat ovat 24/7 käynnissä olevia lähettimiä, eli ne tarvitsevat radioamatöörimääräysten mukaisen automaattiaseman luvan.
(Foot: Tilapäistä 5-10 vuorokauden mittaista kokeilua kotiasemalla ei käytännössä katsota pahalla, mutta pidempien jaksojen toimintaa varten pitää olla tarkoitetut luvat.)
Lisää välitinasemista löytyy oheisen artikkelin kautta:
Yhdyskäytäväaseman tekeminen
Yksisuuntainen yhdyskäytävä
Yksisuuntainen yhdyskäytävä radioverkosta APRS-IS serverille on "helppo" tapaus. Kyseessähän on kenen tahansa vastaanotettavissa olevaa radioviestintää ja niinpä sellaisen vastaanottimen tekoon ei tarvita edes minkäänlaisia radioamatööritutkintoja.
APRS-IS verkkoon viestejä välittävän laitteen pitäisi kyllä käytännössä antaa validi amatöörikutsu passcode:ineen siihen verkkoon kirjautuessaan, jotta yhdyskäytävän kautta saadut viestit voidaan välittää ulos kaksisuuntaisilta yhdyskäytäviltä, jos niin katsotaan tarvittavan.
On muutamia yksinkertaisia sääntöjä joiden mukaan rajoitetaan joidenkin viestien välitystä radioverkosta APRS-IS verkkoon, joita lukuunottamatta tällainen yksisuuntainen yhdyskäytävä välittää kaikki kuulemansa APRS sanomat sellaisenaan viestin sisältöä muuttamatta APRS-IS verkkoon.
Esimerkkejä laitteista ja ohjelmistoista millä tällaisen yhdyskäytävän saa tehtyä:
Kaksisuuntainen yhdyskäytävä
Kaksisuuntaisella yhdyskäytävällä on enemmän haasteita. Sääntöjä on varsin paljon siitä, minkälaisia paketteja saa ylipäätään välittää radion suuntaan. Huonosti säädetty yhdyskäytävä tulvittaa radiokanavalle liikennettä jolle ei ole "alueellista taktista merkitystä", tai jolla ei muuten ole vastaanottajaa alueella. Lisäksi se saattaa yksinään turinoida radiokanavan tukkoon niin että alueelliset liikkuvat asemat eivät saa viestejään läpi!
Jos yhdyskäytävä päättää että kaikista rajoituksista huolimatta APRS-IS verkosta saatu sanoma pitää välittää radiolle, sen tulee tehdä se operaatio mahdollisimman pienellä välitysjakelulla, mieluiten ilman mitään, tai korkeintaan: WIDE1-1
Kaksisuuntaisen yhdyskäytävän teko on niin haastavaa puuhaa, että pitäydymme tässä artikkelissa kertomasta lisää, mutta siitä voi lukea esimerkiksi artikkelista:
On myös huomattavaa, että kaksisuuntaisessa yhdyskäytävässä on 24/7 käynnissä oleva lähetin, eli se tarvitsee radioamatöörimääräysten mukaisen automaattiaseman luvan.
Lisätietoja
- http://wiki.ham.fi/APRS
- APRS postituslista @ SRAL.FI ( http://sral.fi/mailman/listinfo/aprs/ )
- SRAL APRS linkkejä: http://sral.fi/linkit/?6
- IRCnet kanava #aprs