home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 / Ham Radio 2000.iso / ham2000 / packet / aprs75c / aprs.txt < prev    next >
Text File  |  1996-04-10  |  18KB  |  313 lines

  1. APRS.doc 7.5b    AUTOMATIC PACKET/POSITION REPORTING SYSTEM (APRS)
  2.  
  3.  
  4.      APRS is the result of my experience over the last 18 years with trying
  5. to use packet radio for real-time communications or public service events.
  6. Packet radio has great potential but so far has been best used for passing
  7. simple message traffic from point to point.  It has been difficult to apply 
  8. packet to real time events where information has a very short life time.  
  9.  
  10.      APRS, however, provides universal connectivity to all stations but 
  11. avoids the complexity and limitations of a connected network.  It permits 
  12. any number of stations to exchange data just like voice users would on a 
  13. voice net.  Any station that has information to contribute simply sends
  14. it, and all stations receive it and log it.  Secondly, APRS recognizes 
  15. that one of the greatest real-time needs at any special event or emergency 
  16. is the tracking of key assets.  Where is the Event Leader?  Where are the 
  17. emergency vehicles?  Whats the Weather at various points in the County?  
  18. Where are the power lines down?  Where is the head of the parade?  Where 
  19. are the VIP's?  Where is the mobile ATV camera?  Where is the hurricane?  
  20. WHERE IS THE DX???  To answer these questions, APRS is a full featured
  21. automatic vehicle location and status reporting system too.  It can be 
  22. used over any 2-way radio system including HAM, CB, Marine Band, and
  23. Cellular Phone.  See CB.txt and CELLULAR.txt.
  24.  
  25.      Included on the distribution disk are several README text files on
  26. applications of APRS such as for weather nets, direction finding, plotting
  27. satellite contacts, and monitoring DX clusters.  You must read at least the
  28. README.1st, DEMOS.txt, NewNotes.txt and HELP.txt files.  APRS uses UI frame
  29. broadcasts and map displays.  There are three major display subsystems and
  30. a number of other minor displays as follows:
  31.  
  32.      LATEST BEACONS - This display maintains a list of the latest UI frame
  33. received from each station.  In effect, this is a multi-station one-line
  34. broadcast message system.  Since the lines contain the LATEST time of receipt,
  35. this display shows if a station is still on line within the last few minutes.
  36. In DX cluster mode, it accumulates a list of all users and what was their
  37. latest command to the cluster.
  38.  
  39.      POSITIONS - This display maintains a separate list of the positions of
  40. each station often including a brief comment.  These posits show the latest
  41. time of receipt and give an indication of the latency in the network over
  42. unreliable paths such as HF.  They can also contain DF and or WX info.  In DX
  43. mode, this list contains the posits of all DX spots and user-locations heard.
  44.  
  45.      MAPS - Maps from .5 miles up to 2000 miles can be displayed. Stations
  46. that are transmitting a properly formatted position beacon will be plotted.
  47. Stations reporting a course and speed are dead-reckoned to their present
  48. position.  A database of most National Weather Service stations is built in.
  49. You can zoom in to any point on the globe!
  50.  
  51.      MESSAGES -  In addition to the BEACON text one-line broadcasts, there is
  52. an operator-to-operator message capability.  Any station can send one line
  53. messages to any other station.  On receipt, the messages are acked and
  54. displayed on the bottom of the receiving stations screen until the operator
  55. hits the K key to kill them.
  56.  
  57.      BULLETINS - This screen maintains a list of active all-net BULLETINS.
  58. BULLETINS allow one station to send multiple lines to the BULLETIN page at
  59. ALL stations.
  60.  
  61.      TRAFFIC - This screen shows the last 23 lines of messages exchanged
  62. by any stations on the net.  Is useful for "READING THE MAIL".  DX mode
  63. TALK traffic also shows up here.
  64.  
  65.      ALL PACKET LOG - This display is a time sequenced log of every new
  66. beacon or one line message sent.  Beacons are logged the first time they are
  67. received.  This is in contrast to the LATEST display which shows the most
  68. recent time of receipt of a beacon text.  In DX mode, this screen shows a
  69. chronological list of all DX/WX/WWV and ANNOUNCEMENTS heard.
  70.  
  71.      HEARD LOG - This display maintains a count of the total number of
  72. transmissions from each station per hour.  These statistics are ideal for
  73. displaying the connectivity of the network over varying paths, such as HF, or
  74. to see when stations enter and leave the net.
  75.  
  76.      DIGIPEATER LIST - This display displays the raw packet header so that
  77. APRS users can see what digipeater paths are being used by other stations.
  78. The proper use of digipeaters is important in an APRS network.  An asterix
  79. in the first column means that you hear the other station direct without a
  80. digipeater!  Change your UNPROTO path to NONE to chat with those stations. 
  81. In DX mode, this list accumulates a list of all DX cluster messages
  82. monitored.
  83.  
  84. STATION TRACKING.  Although APRS automatically tracks mobile packet stations
  85. interfaced to GPS or LORAN navigation, it also tracks perfectly well with
  86. manual reports or GridSquares.  APRS will use a GridSquare in brackets at the
  87. beginning of a BText.  Additionally, any station can place an object on his
  88. map including himself and within seconds that object appears on all other
  89. station displays.  In the example of a parade, as each checkpoint with packet
  90. comes on line, its position is instantly displayed to all in the net. Whenever
  91. a station moves, he just updates his position on his map and that movement is
  92. transmitted to all other stations.  To track other event assets, only one
  93. packet operator needs to monitor voice traffic to hear where things are.  As
  94. he maintains the positions and movements of all assets on his screen, all
  95. other displays running APRS software display the same displays.  There is also
  96. a Tracking command on the P display that will cause APRS to keep the map
  97. display always centered on a selected object.
  98.  
  99. GRID SQUARES:  Because of the ambiguity of a grid-square position report, APRS
  100. will not display a four 4 or 6 digit gridsquare report on map ranges less than
  101. 128 and 8 miles respectively.  Stations reported in the same grid square are
  102. randomly offset to avoid cluttering of callsigns on top of each other in the
  103. same grid square.  The P-list is annotated to indicate that the position is
  104. approximate.  It is also very brief; six characters vice seventeen.  In GRID-
  105. SQUARE mode, APRS will send your posit via GRID SQUARE format vice LAT/LONG.
  106. Shortening the packet is an advantage when reporting via MIR, SAREX, or HF.
  107.  
  108. ACARS: If your TNC has an ACARS modem for receiving Airline digital packets
  109. on 131.55 MHz, then the optional APRSair.EXE will plot the positions of all
  110. aircraft in range (usually up to about 200 miles out)..  See ACARS.txt
  111.  
  112. USING APRS ON ALL DIGITAL CHANNELS:  If all packet stations on all 
  113. frequencies would include LAT/LONG or Grid Square in their BTexts, APRS 
  114. can be used as a general purpose network topology display on ANY packet 
  115. frequency!  See the PROTOCOL.txt for details on APRS formats and see 
  116. FRQCOORD.txt for suggestions for using APRS as a freq-coord display tool.
  117.  
  118. SPACE APPLICATIONS:  APRS is an excellent application for using orbiting
  119. packet digipeaters such as on the Shuttle, AO-16, WO-18, LU-19, MIR, and
  120. AO-27.  APRS only requires one successful packet for everyone to see each
  121. successful station.  The typical *CONNECTED* ROBOT mode of SAREX requires, 
  122. a total of 5 successful packets.  Not only does APRS reduce channel loading, 
  123. but it also capitalizes on the most fascinating aspect of the amateur
  124. radio hobby, and that is the display on a map of the location of those
  125. stations.  If everyone simply inserted their LAT/LONG or Grid Square as the
  126. first characters of their beacon text, everyone within the satellite 
  127. footprint would see the location of every successful uplink.  See SPACE.txt.
  128.  
  129. FOX HUNTING OR DIRECTION FINDING:  APRS is an excellent tool for plotting 
  130. the location of a hidden transmitter, balloon, or interfering signal.  
  131. APRS has several powerful DF tools:
  132.  
  133.   1) Plots the positions and Bearing lines of all participating stations
  134.      whether mobile or fixed
  135.   2) Plots the overlaping signal strength contrours for OMNI-DF reports.
  136.      This techinque even plots big BLACK circles for NULL reports so
  137.      that you see all the areas where the FOX is NOT!  This OMNI technique
  138.      is very powerful and locate a jammer to a neighborhood with NO
  139.      beams or special equipment.
  140.   3) Fade-Circle Search and Rescue technique for single station signal
  141.      strength location using only a OMNI antenna
  142.   4) Optional automatic DF interface to Doppler DF units for automatic
  143.      plotting of DF bearings.
  144.  
  145. For more DF info, see the DF.txt file.
  146.  
  147. WEATHER STATION REPORTING:  APRS position reports can also include the wind
  148. speed and direction, as well as other important weather conditions.  APRS
  149. supports a serial interface option to the ULTIMETER-II home weather station
  150. to do this automatically.  All weather stations show up as a blue circle, 
  151. with a line indicating wind speed and direction.  The NEXT command in APRS 
  152. will successively highlight each WX station in turn, for WX at a glance.  
  153. APRS also has a database of the locations of most NWS sites and can crunch 
  154. a file of NWS hourly WX conditions for display.  Finally, APRS users can
  155. set WX alarms and be alerted when WX conditions exceed those values.
  156. See WX.txt.
  157.  
  158. DX CLUSTERS:  The positional display and real-time user communications makes
  159. APRS an ideal tool for the DX cluster user.  Not only does he get to see all
  160. DX spots on the map, but by operating in the monitor only mode, he has reduced
  161. the overall packet load on the DX cluster.  This is a benefit to everyone on
  162. the channel.  Also the APRS monitroing station will see the SPOT as soon as
  163. the first station gets it, rather than later on down the list.  See DX.txt.
  164.  
  165. FREQUENCY COORDINATION:  As more and more BBS's, DIGIS, and NODES begin to
  166. include APRS position information in their routine BEACONS, APRS makes an
  167. excellent tool for frequency coordination.  The frequency coordinating
  168. body can make available APRS backup files (or .HST files) showing the 
  169. psoitions of all coordinated services, both packet AND VOICE.  These files 
  170. can be distributed on BBS's to all HAMS in the area.  Loading these files
  171. into APRS displays the established frequency users in a geographical 
  172. setting.  Also the APRS MAPS-PLOTS-POWER command can plot range contours 
  173. based on antenna height and gain, for displaying the topology of any
  174. network and also the interference ranges of voice repeaters...
  175.  
  176.  
  177. PROTOCOL - Although APRS redundantly transmits data, a fundamental precept 
  178. is that old data is less important than new data.  All APRS packets are 
  179. repeated at an ever increasing beacon period.  Each new packet is 
  180. transmitted immediately, then 20 seconds later.  After every transmission, 
  181. the period is doubled.  After fifteen minutes only six packets have been 
  182. transmitted.  From then on the rate remains at 15 minutes.  All trans-
  183. missions can be toggled off using the CONTROLS-XMT command.  But a transmis-
  184. sion can be forced at any time by hitting the X key.  See PROTOCOL.txt
  185.  
  186. COMMANDS:   The keyboard is always active.  Almost every key does something
  187. or brings up additional menus.  (APRS processing of packets on the air is
  188. continuous EXCEPT while waiting for the user response to a prompt.  These
  189. prompts are surrounded with a yellow).  Commands fall into 3 categories:
  190.  
  191. SCREENS:
  192.  
  193.   Space Key           - Display map and all station locations
  194.   L - Latest beacons  - Displays the latest STATUS BEACON from each station
  195.   P - Positions       - Displays a list of all stations reporting positions
  196.   A - ALL packet log  - Keeps a chronological log of all beacons and messages
  197.   B - BULLETINS       - Keeps a list of all BULLETINS heard
  198.   R - Read Messages   - Displays the status of your in and out messages
  199.   T - Traffic         - Displays the last 23 lines of messages between stns
  200.   D - Digis Used      - Displays the digipeater paths being used by others
  201.   H - Heard Log       - Displays packets per hour per station for 24 hours
  202.   V - VIEW            - Displays all packets on a scrolling screen
  203.  
  204. SUB-MENUS:
  205.  
  206.   F1- Help            - Select from a MENU of HELP commands
  207.   C - Controls        - Display a one line status of all control states
  208.   F - FILES Menu      - For Loading/Saving files, or Replaying tracks
  209.   I - Input commands  - Used to input posits, DF info or add OBJects to map
  210.   O - OPERATIONS      - Several commands for normal operations
  211.   M - MAP Functions   - Functions dealing with maps
  212.   W - Weather Menu    - Displays the number of beacons per hour per station
  213.  
  214. MESSAGES:
  215.  
  216.   R - READ            - Displays your incomming and outgoing messages
  217.   S - Send            - Sends traffic to a station
  218.   E - Erase           - Erases outgoing traffic lines
  219.   K - Kill            - Kills incomming traffic lines
  220.   T - Traffic         - Displays message traffic between other stations
  221.  
  222.  
  223. DEMONSTRATION FILE:  To see how APRS looks in our area, FILES-LOAD the file 
  224. named FREQ-145.79.  To see the tracking of the GPS equiped Army/Navy game 
  225. football run, FILES-LOAD FBALL.BK and do a FILES-REPLAY of the file named 
  226. FBALL93.HST.  To see the Marine Corps marathon, load MARATHON.BK and replay 
  227. the MARTHON.HST file.  See Details in README.1st.
  228.  
  229. HOOKING STATIONS:  The cursor can be moved to select any station on the map
  230. using the arrow keys.  When near any station symbol, the ENTER key will
  231. "hook" the station.  Detail information on that station will be displayed
  232. on the bottom of the screen.  Alternatively, use the + and - keys to step
  233. through each station one by one.  You may also use the cursor on the P or
  234. L-list to hook a station or object.  Once hooked, several functions may be
  235. performed:
  236.  
  237.      ALL BEACONS - Displays a list of all beacons from that station.
  238.      MOVE        - Move the station by moving the cursor
  239.      DELETE      - Delete the station.
  240.      FOLLOW      - Force this object to FOLLOW a course (APRSdr only)
  241.      UPLINK      - Toggle on/off transmiting the object to others
  242.      KILL        - kill the object from all displays in the network
  243.      ALARM       - Sets an alarm if that station ever moves.
  244.      TRACK       - Always center display on selected station as it moves
  245.      MARK        - Mark stations for selective display with the JUST command
  246.  
  247. The hook function also works on the LATEST and POSITION display lists by
  248. using the up/down arrow keys. 
  249.  
  250. REPLAY:  Replay past track histories either from memory or from a file.  
  251. Tracks are kept in on-line memory until 150 have been saved, and then are 
  252. saved to a HISTORY file.  During REPLAY, use the following commands:
  253.  
  254.       C    - CALLsigns on/off
  255.       HOME - Homes map to presently displayed station
  256.       SPACE- Redraws the present map to remove track clutter
  257.       F    - Faster.  Speeds up playback
  258.       G    - Overlays the Civil Air Patrol Search and Rescue grids
  259.       M    - Medium replay speed
  260.       P    - Pause
  261.       S    - Slow.  Slows down playback
  262.       Q    - Quit playback.
  263.       PgUp/PgDn - Zoom in and out
  264.  
  265.  
  266. FILES:  All APRS files are retained in five different sub-directories of
  267.         BAKS, LOGS, HSTS, SYSTEM, MAPLISTS and README.  There are several 
  268.         other files used by the system:
  269.  
  270.   MAPLIST.USA  - The file that lists all map files to be used by APRS.  
  271.                  In version 74a, these were all moved to the MAPLISTS
  272.                  directory.  Change to different MAPLISTS using the 
  273.                  MAPS-CHANGE command.
  274.   BACKUP  .BK  - Automatic backup of system every time program is quit.  It
  275.                  can be loaded quickly using the FILES-LOAD-B command.
  276.                  Or Automatically by invoking APRSXX/B at the DOS prompt.
  277.   MAPFIXxx.EXE - A powerful program for fixing, drawing, and modifying maps!
  278.   SYSTEM (DIR) - Contains the following required files
  279.      IintTAPR.TNC - Setup parameters for your TNC (InitAEA.TNC for AEA)
  280.      RESTORE.TNC  - TNC commands used to restore your TNC after quitting APRS.
  281.      NWSDATA.DAT  - A sample file used to load National Weather Service data
  282.      NWSPOSNS.DAT - A file of the locations of all NWS sites
  283.      CAPGRIDS.DAT - A file of the Civil Air Patrol Sectional Aeronautical charts
  284.      DXCALLS.DAT  - Callsign prefix-to-LAT/LONG database for DX spots
  285.      XXXX.SYS     - Numerous brief files for APRS internal screens
  286.  
  287.  
  288. CHESSBOARD:  To demonstrate the flexibility of APRS in reporting the 
  289. movement of objects in a net, there is a 2 mile chessboard in the center
  290. of the Gulf of Mexico.  Two APRS stations can place pieces on the board
  291. with the INPUT-ADD command or can move existing pieces using the Cursor,
  292. HOOK and INSert commands!  An easy way to begin a game, is to load the
  293. CHESS.BK file which already has all 32 pieces saved.  By selecting the 
  294. alt-SETUP-OTHER-GAME command APRS not only keeps track of the move numbers
  295. but also changes the packet address from APRS to GAME, so that others on 
  296. frequency will not see their PLists cluttered with the pieces as they are 
  297. moved. Also, GAME mode only UPLINKS the LATEST move, to minimize QRM. 
  298. You may consider going to an unused frequency so as not to clutter an 
  299. active APRS net, however.  
  300.  
  301.     If you want to Kibitz a game in progress, also load the CHESS.BK file 
  302. and use the CONTROLS-FILTERS-OTHER command so that your APRS will monitor 
  303. OTHER packets on the channel so you will see the GAME packets.  If you 
  304. missed the beginning of the game, ask one of the players to use his P
  305. list to HOOK and UPLINK any piece locations you missed.
  306.  
  307. APRSdr.EXE:  For tracking known OBJECTS that move at KNOWN speeds over
  308. a KNOWN course, such as the runners in a Marathon, use APRSdr.  This
  309. program will Dead Reckon objects along the course, so that you can 
  310. reasonably track the progress of the event, without having to strap
  311. a GPS/TNC and RADIO to the head of the lead runner.  All GPS mobiles
  312. will also be tracked.  This is a trememdous visual aid for NET CONTROL.
  313.