home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ DP Tool Club 24 / CD_ASCQ_24_0995.iso / vrac / aprs72a.zip / README / APRS.DOC < prev    next >
Text File  |  1995-06-23  |  20KB  |  334 lines

  1. APRS.doc 6.8       AUTOMATIC PACKET REPORTING SYSTEM (APRS)
  2.  
  3.  
  4.      APRS is the result of my experience over the last 17 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. large volumes of message traffic from point to point or into the national
  8. distribution system.  It has been difficult to apply packet to real time
  9. events where information has a very short life time.  Since APRS is shareware
  10. everyone is encouraged to play with it all they want and to NOT feel compelled
  11. to register.  I want APRS, or something like it, to become a defacto standard
  12. for packet exchange of graphical information to help us all.
  13.  
  14.      APRS avoids the complexity and limitations of a connected network.  It
  15. permits any number of stations to exchange data just like voice users would
  16. on a voice net.  Any station that has information to contribute simply sends
  17. it, and all stations receive it and log it.  Secondly, APRS recognizes that
  18. one of the greatest real-time needs at any special event or emergency is the
  19. tracking of key assets.  Where is the Event Leader?  Where are the emergency
  20. vehicles?  Whats the Weather at various points in the County?  Where are the
  21. power lines down?  Where is the head of the parade?  Where are the VIP's?
  22. Where is the mobile ATV camera?  Where is the hurricane?  WHERE IS THE DX???
  23.  
  24.      Included on the distribution disk are several README text files on
  25. applications of APRS such as for weather nets, direction finding, plotting
  26. satellite contacts, and monitoring DX clusters.  You must read at least the
  27. README.1st, DEMOS.txt, NewNotes.txt and HELP.txt files.  APRS uses UI frame
  28. broadcasts and map displays.  There are three major display subsystems and
  29. a number of other minor displays as follows:
  30.  
  31.      LATEST BEACONS - This display maintains a list of the latest UI frame
  32. received from each station.  In effect, this is a multi-station one-line
  33. broadcast message system.  Since the lines contain the LATEST time of receipt,
  34. this display shows if a station is still on line within the last few minutes.
  35. In DX cluster mode, it accumulates a list of all users and what was their
  36. latest command to the cluster.
  37.  
  38.      POSITIONS - This display maintains a separate list of the positions of
  39. each station often including a brief comment.  These posits show the latest
  40. time of receipt and give an indication of the latency in the network over
  41. unreliable paths such as HF.  They can also contain DF and or WX info.  In DX
  42. mode, this list contains the posits of all DX spots and user-locations heard.
  43.  
  44.      MAPS - Maps from .5 miles up to 2000 miles can be displayed. Stations
  45. that are transmitting a properly formatted position beacon will be plotted.
  46. Stations reporting a course and speed are dead-reckoned to their present
  47. position.  A database of most National Weather Service stations is built in.
  48. You can zoom in to any point on the globe!
  49.  
  50.      MESSAGES -  In addition to the BEACON text one-line broadcasts, there is
  51. an operator-to-operator message capability.  Any station can send one line
  52. messages to any other station.  On receipt, the messages are acked and
  53. displayed on the bottom of the receiving stations screen until the operator
  54. hits the K key to kill them.
  55.  
  56.      BULLETINS - This screen maintains a list of active all-net BULLETINS.
  57. BULLETINS allow one station to send multiple lines to the BULLETIN page at
  58. ALL stations.
  59.  
  60.      TRAFFIC - This screen shows the last 23 lines of messages exchanged
  61. by any stations on the net.  Is useful for "READING THE MAIL".  DX mode
  62. TALK traffic also shows up here.
  63.  
  64.      ALL PACKET LOG - This display is a time sequenced log of every new
  65. beacon or one line message sent.  Beacons are logged the first time they are
  66. received.  This is in contrast to the LATEST display which shows the most
  67. recent time of receipt of a beacon text.  In DX mode, this screen shows a
  68. chronological list of all DX/WX/WWV and ANNOUNCEMENTS heard.
  69.  
  70.      HEARD LOG - This display maintains a count of the total number of
  71. transmissions from each station per hour.  These statistics are ideal for
  72. displaying the connectivity of the network over varying paths, such as HF, or
  73. to see when stations enter and leave the net.
  74.  
  75.      DIGIPEATER LIST - This display displays the raw packet header so that
  76. APRS users can see what digipeater paths are being used by other stations.
  77. The proper use of digipeaters is important in an APRS network.  An asterix
  78. in the first column means that you hear the other station direct without a
  79. digipeater!  Change your UNPROTO path to NONE to chat with those stations. 
  80. In DX mode, this list accumulates a list of all DX cluster messages
  81. monitored.
  82.  
  83. STATION TRACKING.  Although APRS automatically tracks mobile packet stations
  84. interfaced to GPS or LORAN navigation, it also tracks perfectly well with
  85. manual reports or GridSquares.  APRS will use a GridSquare in brackets at the
  86. beginning of a BText.  Additionally, any station can place an object on his
  87. map including himself and within seconds that object appears on all other
  88. station displays.  In the example of a parade, as each checkpoint with packet
  89. comes on line, its position is instantly displayed to all in the net. Whenever
  90. a station moves, he just updates his position on his map and that movement is
  91. transmitted to all other stations.  To track other event assets, only one
  92. packet operator needs to monitor voice traffic to hear where things are.  As
  93. he maintains the positions and movements of all assets on his screen, all
  94. other displays running APRS software display the same displays.  There is also
  95. a Tracking command on the P display that will cause APRS to keep the map
  96. display always centered on a selected object.
  97.  
  98. GRID SQUARES:  Because of the ambiguity of a grid-square position report, APRS
  99. will not display a four 4 or 6 digit gridsquare report on map ranges less than
  100. 128 and 8 miles respectively.  Stations reported in the same grid square are
  101. randomly offset to avoid cluttering of callsigns on top of each other in the
  102. same grid square.  The P-list is annotated to indicate that the position is
  103. approximate.  It is also very brief; six characters vice seventeen.  In GRID-
  104. SQUARE mode, APRS will send your posit via GRID SQUARE format vice LAT/LONG.
  105. Shortening the packet is an advantage when reporting via MIR, SAREX, or HF.
  106.  
  107. USING DUMB TERMINALS IN AN APRS NETWORK:  Even dumb terminal stations can
  108. report their positions by taking coordinates off of a paper map and entering
  109. their LAT/LONG into their beacon text.  Using the same map, he can plot the
  110. location of other APRS stations as he sees monitors their posits.  If all
  111. packet stations on all frequencies would include LAT/LONG or Grid Square in
  112. their BTexts, APRS can be used as a general purpose network topology display
  113. on ANY packet frequency! See the PROTOCOL.txt for details on APRS formats and
  114. see FRQCOORD.txt for suggestions for using APRS as a freq-coord display tool.
  115.  
  116. SPACE APPLICATIONS:  APRS is a solution to the effective use of orbiting
  117. packet digipeaters such as on the Shuttle, MIR, and AO-21.  The problem with
  118. space packet is the saturation on the uplink which makes the use of a normal
  119. CONNECTED protocol impractical.  A CONNECTED contact requires, a total of 5
  120. successive and successful packets.  Not only does APRS reduce this to one
  121. packet, but it also capitalizes on the most fascinating aspect of the amateur
  122. radio hobby, and that is the display on a map of the location of those
  123. stations.  If everyone simply inserted their LAT/LONG or Grid Square as the
  124. first characters of their beacon text, everyone within the satellite footprint
  125. would see the location of every successful uplink.  All it would take to
  126. implement this capability is a single AMSAT news bulletin to ask all stations
  127. to insert their POSITS in their beacon text.  No changes onboard the shuttle
  128. or MIR would be required.  See SPACE.txt for further details.
  129.  
  130. FOX HUNTING OR DIRECTION FINDING:  APRS is an excellent tool for plotting the
  131. location of a hidden transmitter, balloon, or interfering signal.  APRS will
  132. display the intersection of bearing lines from a number of reporting stations
  133. and also overlapping signal strength contours if only signal strengths are
  134. reported.  Finally, APRS includes the Fade-Circle Search and Rescue technique
  135. which can be used by a mobile with only an OMNI antenna to locate a hidden
  136. transmitter.
  137.  
  138.     To use APRS for DFing, each station having a bearing report or a
  139. signal strength  on the target, simply enters that bearing using the OPS-DF
  140. command.  His station will then not only report his location, but also a line
  141. of bearing or signal strength contour.  All stations running APRS will see
  142. any reported DF bearing lines on their maps.  Further, they can track any
  143. DF vehicles using GPS or LORAN device on board.  There is an optional  Dopler
  144. DF registration for direct connection to a Roanoke or Doppler Systems DF unit
  145. for automatically plotting and transmitting instantaneous DF bearings.
  146. Please note that APRS uses 360 degrees for North and 0 to indicate a signal
  147. strength report.  For more DF info, see the DF.txt file.
  148.  
  149. WEATHER STATION REPORTING:  APRS position reports can also include the wind
  150. speed and direction, as well as other important weather conditions.  APRS
  151. supports a serial interface option to the ULTIMETER-II home weather station.
  152. With this interface, your station includes WX conditions in your position
  153. report for display at all other stations in the network.  All weather stations
  154. show up as a bright blue circle, with a line indicating wind speed and
  155. direction.  The NEXT command in APRS will successively highlight each WX
  156. station in turn, so that all WX reports can be had at a glance.  See WX.txt
  157. for more information.  APRS also has a database of the locations of most NWS
  158. sites for instant display.  APRS can also crunch a file of NWS hourly WX
  159. conditions and update all NWS stations on the map.  Finally, APRS users can
  160. set WX alarms and be alerted when WX conditions exceed those values.
  161.  
  162. DX CLUSTERS:  The positional display and real-time user communications makes
  163. APRS an ideal tool for the DX cluster user.  Not only does he get to see all
  164. DX spots on the map, but by operating in the monitor only mode, he has reduced
  165. the overall packet load on the DX cluster.  This is a benefit to everyone on
  166. the channel.  Also the APRS monitroing station will see the SPOT as soon as
  167. the first station gets it, rather than later on down the list.
  168.  
  169. FREQUENCY COORDINATION:  As more and more BBS's, DIGIS, and NODES begin to
  170. include APRS position information in their routine BEACONS, APRS makes an
  171. excellent tool for frequency coordination.  If the frequency coordinating
  172. body makes available APRS backup files (or .HST files) showing the psoitions
  173. of all coordinated services, both packet AND VOICE, then these files can be
  174. distributed on BBS and by other means to all HAMS in the area.  By loading
  175. these files, users can instantly see the established frequency users in a
  176. geographical setting.  Add to this visual reference, the ability of APRS to
  177. plot crude range ring contours based on antenna height and gain, and you can
  178. see that APRS is a very useful tool for displaying the topology of any
  179. network and also the interference ranges of voice repeaters...
  180.  
  181.  
  182. PROTOCOL - Since the objective of APRS is the rapid dissemination of real-time
  183. information using packet UI frames, a fundamental precept is that old
  184. information is less important than new information.  All beacons, position
  185. reports, messages and display graphics are redundantly transmitted but at a
  186. longer and longer repition rate.  Each new beacon is transmitted immediately,
  187. then 20 seconds later.  After every transmission, the period is doubled.  After
  188. ten minutes only six packets have been transmitted.  After an hour this results
  189. in only 3 more beacons; and only 3 more for the rest of the day!  All trans-
  190. missions can be turned off using one of the CONTROLS commands.  But a transmis-
  191. sion can be forced at any time by hitting the X key.  For details on the APRS raw packet
  192. formats see the PROTOCOL.txt file.  The maximum period can be set to a period
  193. even greater than the 15 minute default.  See the CAP section in AIRCRAFT.txt.
  194.  
  195. COMMANDS:   In most cases the keyboard is always active.  There is a mneumonic
  196. relationship between all functions and the appropriate key.  For this reason,
  197. the PC function keys are avoided.  (APRS processing of packets on the air is
  198. continuous EXCEPT while waiting for the user response to a prompt.  These
  199. prompts are surrounded with a blue box).  Commands fall in to 3 categories:
  200.  
  201. SCREENS:
  202.  
  203.   Space Key           - Display map and all station locations
  204.   L - Latest beacons  - Displays the latest STATUS BEACON from each station
  205.   P - Positions       - Displays a list of all stations reporting positions
  206.   A - ALL packet log  - Keeps a chronological log of all beacons and messages
  207.   B - BULLETINS       - Keeps a list of all BULLETINS heard
  208.   R - Read Messages   - Displays the status of your in and out messages
  209.   T - Traffic         - Displays the last 23 lines of messages between stns
  210.   D - Digis Used      - Displays the digipeater paths being used by others
  211.   H - Heard Log       - Displays packets per hour per station for 24 hours
  212.   V - VIEW            - Displays all packets on a scrolling screen
  213.  
  214. SUB-MENUS:
  215.  
  216.   F1- Help            - Select from a MENU of HELP commands
  217.   C - Controls        - Display a one line status of all control states
  218.   F - FILES Menu      - For Loading/Saving files, or Replaying tracks
  219.   I - Input commands  - Used to input posits, DF info or add OBJects to map
  220.   O - OPERATIONS      - Several commands for normal operations
  221.   M - MAP Functions   - Functions dealing with maps
  222.   W - Weather Menu    - Displays the number of beacons per hour per station
  223.  
  224. MESSAGES:
  225.  
  226.   R - READ            - Displays your incomming and outgoing messages
  227.   S - Send            - Sends traffic to a station
  228.   E - Erase           - Erases outgoing traffic lines
  229.   K - Kill            - Kills incomming traffic lines
  230.   T - Traffic         - Displays message traffic between other stations
  231.  
  232.  
  233. DEMONSTRATION FILE:  To see how the APRS system works on our frequency, use
  234. FILES-LOAD to load the file called FREQ579.BK.  This file contains all the
  235. local stations on 145.79 MHz in our area.  To see the tracking of the GPS
  236. equiped Army/Navy game football run, load the file named FBALL.BK and replay
  237. the file named FBALL.HST and select to see only FBALL, or CHASE1.  To see the
  238. Marine Corps marathon event, load MARATHON.BK and replay the MARTHON.HST file.
  239. See Details in README.1st.
  240.  
  241. HOOKING STATIONS:  The cursor can be moved to select any station on the map
  242. using the arrow keys.  When near any station symbol, the ENTER key will
  243. "hook" the station.  Detail information on that station will be displayed
  244. on the bottom of the screen.  Alternatively, use the + and - keys to step
  245. through each station one by one.  You may also use the cursor on the P or
  246. L-list to hook a station or object.  Once hooked, several functions may be
  247. performed:
  248.  
  249.      1.  ALL BEACONS - The A key will list all beacons from that station.
  250.  
  251.      2.  MOVE - Move the cursor to a new location and press the Insert key.
  252.      You are then prompted to enter in a new info as needed.
  253.  
  254.      3.  DELETE - performed by hitting the D key.
  255.  
  256.      4.  UPLINK - transmit the object to all other stations on the net
  257.  
  258.      5.  QUIT - quit uplinking the object to the net.
  259.  
  260.      6.  KILL - kill the object from all displays in the network
  261.  
  262.      7.  ALARM - You will be alerted if that station ever moves.
  263.  
  264.      8.  TRACK - APRS will always center display on selected station
  265.  
  266.      9.  #MARK - Mark special stations so that only these stations will be
  267.      shown on the map when # is used instead of SPACE BAR for drawing a map.
  268.      If the * key is pressed, all symbols will be shown on the map, but only
  269.      the marked symbols (#) will show callsigns.
  270.  
  271. The hook function also works on the LATEST and POSITION display lists by
  272. using the up/down arrow keys.  If a position exists, hitting the SHOW key
  273. will display the map screen with that station centered on the display.
  274.  
  275. REPLAY:  The positions of any moving station can be replayed either from
  276. memory or from a file.  Tracks are kept in on-line memory until 150 have been
  277. saved, and then are saved to a HISTORY file.  During REPLAY, use the Calls
  278. command to toggle on and off the display of callsigns, and use the HOME and
  279. page keys to center and zoom the map display if the mobile station moves off
  280. the screen.  During replay, use these commands:
  281.  
  282.       C    - CALLsigns on/off
  283.       HOME - Homes map to presently displayed station
  284.       SPACE- Redraws the present map to remove track clutter
  285.       F    - Faster.  Speeds up playback
  286.       G    - Overlays the Civil Air Patrol Search and Rescue grids
  287.       M    - Medium replay speed
  288.       P    - Pause
  289.       S    - Slow.  Slows down playback
  290.       Q    - Quit playback.
  291.       PgUp/PgDn - Zoom in and out
  292.  
  293.  
  294. FILES:  All APRS files are retained in five different sub-directories of
  295.         BAKS, LOGS, HSTS, SYSTEM and README.  There are several other files
  296.         used by the system:
  297.  
  298.   MAPLIST.APR  - The directory of all map files.  APRS uses this file to find
  299.                  out what map to use for a given cursor location.  Many other
  300.                  MAPLIST.xxx files are now available.
  301.   BACKUP  .BK  - Automatic backup of system every time program is quit.  This
  302.                  file is overwritten every time the program is quit.  It can
  303.                  be reloaded by simply indicating the letter B for a filename.
  304.   MAPFIXer.BAS - The Qbasic program I use to fix, draw, and modify APRS maps!
  305.   SYSTEM (DIR) - Contains the following required files
  306.      IintTAPR.TNC - Setup parameters for your TNC (InitAEA.TNC for AEA)
  307.      RESTORE.TNC  - TNC commands used to restore your TNC after quitting APRS.
  308.      NWSDATA.DAT  - A sample file used to load National Weather Service data
  309.      NWSPOSNS.DAT - A file of the locations of all NWS sites
  310.      CAPGRIDS.DAT - A file of the Civil Air Patrol Sectional Aeronautical charts
  311.      DXCALLS.DAT  - Callsign prefix-to-LAT/LONG database for DX spots
  312.      XXXX.SYS     - Numerous brief files for APRS internal screens
  313.  
  314.  
  315. CHESSBOARD:  To demonstrate the flexibility of APRS in reporting the 
  316. movement of objects in a net, there is a 2 mile chessboard in the center
  317. of the Gulf of Mexico.  Two APRS stations can place pieces on the board
  318. with the INPUT-ADD command or can move existing pieces using the Cursor,
  319. HOOK and INSert commands!  An easy way to begin a game, is to load the
  320. CHESS.BK file which already has all 32 pieces saved.  By selecting the 
  321. alt-SETUP-OTHER-GAME command APRS not only keeps track of the move numbers
  322. but also changes the packet address from APRS to GAME, so that others on 
  323. frequency will not see their PLists cluttered with the pieces as they are 
  324. moved. Also, GAME mode only UPLINKS the LATEST move, to minimize QRM. 
  325. You may consider going to an unused frequency so as not to clutter an 
  326. active APRS net, however.  
  327.  
  328.     If you want to Kibitz a game in progress, also load the CHESS.BK file 
  329. and use the CONTROLS-FILTERS-OTHER command so that your APRS will monitor 
  330. OTHER packets on the channel so you will see the GAME packets.  If you 
  331. missed the beginning of the game, ask one of the players to use his P
  332. list to HOOK and UPLINK any piece locations you missed.
  333.  
  334.