home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Cream of the Crop 3 / Cream of the Crop 3.iso / comm / aprs30_1.zip / README.APR < prev    next >
Text File  |  1993-11-24  |  17KB  |  273 lines

  1.                   AUTOMATIC PACKET REPORTING SYSTEM (APRS)
  2.  
  3.      APRS is the result of my experience over the last 13 years with trying
  4. to use packet radio for real-time communications or public service events.
  5. Packet radio has great potential but so far has been best used for passing
  6. large volumes of message traffic from point to point or into the national
  7. distribution system.  It has been difficult to apply packet to real time
  8. events where information has a very short life time.  Typically, several
  9. steps are involved in preparing and passing message traffic including
  10. decisions about routing and connectivity.
  11.  
  12.      APRS avoids the complexity and limitations of trying to maintain a
  13. connected network.  It permits any number of stations to participate and
  14. exchanges data just like voice users would on a single voice net.  Any
  15. station that has information to contribute simply transmits it, and all
  16. stations receive it and log it.  Secondly, APRS recognizes that one of the
  17. greatest real-time needs at any special event or emergency is the tracking of
  18. key assets.  Where is the Event Leader?  Where are the emergency vehicles?
  19. Where is the head of the parade?  Where are the VIP's?  Where is the mobile
  20. ATV camera?  Where are the mobiles?  Included on the distribution disk are
  21. several README text files on specific applications of APRS such as for
  22. weather nets, direction finding, plotting satellite contacts, and so forth.
  23.  
  24. APRS accomplishes the real-time display of operational traffic via
  25. UI frame broadcasts and map displays.  There are three major display
  26. subsystems and a number of other minor displays as follows:
  27.  
  28.      LATEST BEACONS - This display maintains a list of the latest UI frame
  29. received from each station.  In effect, this is a multi-station one-line
  30. broadcast message system.  Since the lines contain the LATEST time of receipt,
  31. this display shows if a station is still on line within the last few minutes.
  32.  
  33.      POSITIONS - This display maintains a separate list of the positions of
  34. each station.  Each position report can also contain a brief comment.  These
  35. lines show the latest time of receiving a given position report and give an
  36. indication of the latency in the network over unreliable paths such as HF.
  37. They also contain Beam Heading for Direction Finding, and Weather conditions
  38. for weather reporting stations.
  39.  
  40.      MAPS - Maps to any scale from .5 miles up to 2000 miles can be
  41. displayed. Stations are instantly displayed when they transmit a properly
  42. formatted position beacon.  Stations with a reported course and speed are
  43. automatically dead-reckoned to their present position.  You can center the
  44. map anywhere in the world.
  45.  
  46.      MESSAGES -  In addition to the BEACON text which is used to broadcast
  47. information to all other stations on the net, there is an operator-to-operator
  48. message capability.  Any station can send a one line message to any other
  49. station.  On receipt, the messages are acknowledged and displayed on the
  50. bottom of the receiving stations screen until the operator hits the K key to
  51. kill them.  These messages are ideal for station-to-station comms while
  52. remaining within the APRS environment.  However, they are not as effecient as
  53. the connected protocol, and should not be used routinely for Rag-Chewing on
  54. a busy APRS net.
  55.  
  56.      ALL TRAFFIC LOG - This display is a time sequenced log of every new
  57. beacon or one line message sent.  Beacons are logged the first time they are
  58. received.  This is in contrast to the LATEST display which shows the most
  59. recent time of receipt of a beacon text.
  60.  
  61.      WHEN-HEARD - This display maintains a count of the total number of
  62. transmissions from each station per hour.  These statistics are ideal for
  63. displaying the connectivity of the network over varying paths, such as HF, or
  64. to see when stations enter and leave the net.
  65.  
  66. STATION TRACKING.  Although APRS automatically tracks mobile packet stations
  67. interfaced to GPS or LORAN navigation, the graphic capability of the maps works
  68. perfectly well with manual tracking or with GridSquares.  Any station on HF or
  69. VHF that includes his GridSquare in brackets as the first text in his beacon
  70. text will be plotted by APRS.  Additionally, any station can place an
  71. object on his map including himself and within seconds that object appears on
  72. all other station displays. In the example of a parade, as each checkpoint with
  73. packet comes on line, its position is instantly displayed to all in the net.
  74. Whenever a station moves, he just updates his position on his map and that
  75. movement is transmitted to all other stations.  To track other event assets,
  76. only one packet operator needs to monitor voice traffic to hear where things
  77. are.  As he maintains the positions and movements of all assets on his screen,
  78. all other displays running APRS software display the same displays.  With
  79. version 3.04, there is a Tracking command on the P display that will cause APRS
  80. to keep the map display always centered on a seslected object.
  81.  
  82. GRID SQUARES:  As of version 2.05, APRS now also plots stations by gridsquares.
  83. Since four-digit grid squares only locate a station to the nearest 60 miles
  84. or so, and six-digit gridsquares only specify stations to the nearest 3 miles
  85. or so, APRS will not display stations reported via gridsquares on map ranges
  86. less than 128 and 8 miles respectively.  Stations reported by grid squares
  87. will each be assigned an exact LAT/LON which is offset from the center of the
  88. grid acording to an algorithm based on the letters of their callsigns.  This
  89. prevents all stations in the same grid square from all being displayed on one
  90. spot in the center and spreads them out in the grid.  The resulting POSIT in
  91. the POSITION list is annotated to indicate that the position is approximate.
  92. Another advantage of GridSquare reporting in APRS is that it allows cautious
  93. people to participate in APRS without revealing their exact location.
  94.  
  95. USING DUMB TERMINALS IN AN APRS NETWORK:  The simplicity and usefulness
  96. of this geographic capability cannot be over stressed.  Stations running APRS
  97. simply move the cursor to where they think they are on the screen and their
  98. LAT/LONG coordinates are automatically transmitted to all other stations.
  99. Even the simplest of portable packet stations with dumb terminals can report
  100. their positions if a pre-printed map is made available to all net
  101. participants which has a LAT/LONG grid reference.  The portable station just
  102. looks at the map and enters his LAT/LONG into his beacon text.  Using the
  103. same map, he can plot with pins the location of all other stations as he sees
  104. their position reports go by.  Beginning with version 2.05, APRS also plots
  105. station positions based on Grid Squares.  Eventually, we hope that all stations,
  106. no matter how they are using their TNC, will include their LAT/LONG or Grid
  107. Square in their Beacon Text so that their location is immediately available.
  108. See the file README.DUM for details on APRS formats and help in using dumb
  109. terminals in an APRS network.
  110.  
  111. SPACE APPLICATIONS:  APRS could be a solution to the effective use of orbiting
  112. terrestrial style packet radio digipeaters in space such as on the Shuttle, MIR,
  113. AO-21 and ARSENE.  The problem with space digipeaters is the saturation on the
  114. uplink channel which makes the use of a normal CONNECTED protocol impractical.
  115. For a CONNECTED contact, a total of five successive and successful packet
  116. transmissions are required.  Not only does APRS reduce this to one packet, but
  117. it also capitalizes on the most fascinating aspect of the amateur radio hobby,
  118. and that is the display on a map of the location of those stations.  If all
  119. stations were encouraged to simply insert their LAT/LONG or Grid Square as the
  120. first characters of their beacon text, everyone within the satellite footprint
  121. would see the location of every successful uplink.  Since the shuttle is a
  122. rapidly moving object, the locations of successful uplink stations will move
  123. progressively along the ground track.  All it would take to implement this
  124. capability is a single AMSAT news bulletin to ask all stations to insert their
  125. POSITS in their beacon text.  No changes onboard the shuttle or MIR would be
  126. required.  See README.SAT for further details.
  127.  
  128. FOX HUNTING OR DIRECTION FINDING:  APRS is an excellent tool for plotting the
  129. location of a hidden transmitter, balloon, or interfering signal.  The  X
  130. command (cross fiX) has been added to permit displaying the intersection of
  131. bearing lines from a number of reporting stations.  To use APRS in this manner,
  132. each station having a bearing report on the direction of the target, simply
  133. enters that bearing using the ctrl-B command.  His station will then not only
  134. report his location, but also a line of bearing.  All stations running APRS
  135. can simply hit the X key to display the intersection of these bearing lines.
  136. Further, if a DF vehicle has a GPS or LORAN-C device on board, he can be
  137. tracked and directed right to the location of the target.  As of APRS version
  138. 3.00, there is an optional Dopler DF interface for automatically plotting and
  139. transmitting instantaneous DF bearings.  For more info on direction finding
  140. with APRS, see the README.DF file.
  141.  
  142. WEATHER STATION REPORTING:  APRS position reports can also include the wind
  143. speed and direction, as well as other important weather conditions.  As of
  144. version 2.07, APRS supports an optional serial interface to the ULTIMETER-II
  145. home weather station.  With this interface, your station includes WX conditions
  146. in your position report for display at all other stations in the network.  All
  147. weather stations show up as a bright blue circle, with a line indicating wind
  148. speed and direction.  Each of these stations can be highlighted in turn with
  149. a single key stroke, so that all WX reports across the state can be had at a
  150. glance.  See README.WX for more information.
  151.  
  152. PROTOCOL - Since the objective of APRS is the rapid dissemmination of real-time
  153. information using packet UI frames, a fundamental precept is that old
  154. information is less important than new information.  All beacons, position
  155. reports, messages and display graphics are redundantly transmitted but at a
  156. longer and longer repition rate.  Each new beacon is transmitted immediately,
  157. then 20 seconds later.  After every transmission, the period is doubled.  After
  158. ten minutes only six packets have been transmitted.  After an hour this results
  159. in only 3 more beacons; and only 3 more for the rest of the day!  All trans-
  160. missions cease if the CTRL-X command is used.  But a transmission can be forced
  161. at any time by hitting the T key.  For details on the APRS raw packet formats
  162. see the README.DUM file.
  163.  
  164. COMMANDS:   In most cases the keyboard is always active.  There is a mneumonic
  165. relationship between all functions and the appropriate key.  For this reason,
  166. the PC function keys are avoided.  (APRS processing of packets on the air is
  167. continuous EXCEPT while waiting for the user response to a prompt.  These
  168. prompts are surrounded with a blue box).  The most useful commands are:
  169.  
  170.   Space Key           - Display map and all station locations
  171.   H - Help            - Two alternating pages of help
  172.   V - Validation      - Information on registering and Validating your copy
  173.   L - Latest beacons  - Displays the latest BText from each station
  174.   P - Positions       - Displays a list of all stations reporting positions
  175.   C - Controls        - Display a one line status of all control states
  176.   W - When heard      - Displays the number of beacons per hour per station
  177.   S - Send            - Send a directed message to a station
  178.   Alt-F   Features    - Cities, Leaders, Tags, Roads or waterways on/off
  179.   Ctrl-L  Load file   - Loads a previously saved file and screen location
  180.   Ctrl-S  Save file   - Saves all positions and Beacons for later restart
  181.   alt-R   Replay      - Replay the recent movements of stations in memory
  182.                         or replay a track history file
  183.   Ctrl-V  Via digi    - Used to change your VIA path for outgoing packets
  184.  
  185. DEMONSTRATION FILE:  To see how the APRS system works on an ordinary packet
  186. traffic frequency, use ctrl-L to load the file called FREQ505.BK.  This file
  187. contains all the local stations on 145.05 MHz in our area.  To see the tracking
  188. of the GPS equiped Army/Navy game football run, load the file named FBALL.BK
  189. and replay the file named FBALL.HST and select to see only FBALL, or CHASE1.
  190. To see the marathon event we just completed, load MARTHON.BK and replay the
  191. MARTHON.HST file.  See Details in README.1st.
  192.  
  193. HOOKING STATIONS:  The yellow circular cursor can be moved to select any
  194. station in the system using the arrow keys.  On the MAP display move the
  195. cursor near any station symbol.  Then hit the RETURN key to "hook" the
  196. station.  Detail information on that station will be displayed in the upper
  197. left hand corner.  Alternatively, use the gray + and - keys to step through
  198. each station one by one.  Once hooked, several functions may be performed:
  199.  
  200.      1.  LIST BEACONS - hitting the L key will list all beacons from that
  201.      station currently in memory.
  202.  
  203.      2.  POSITION CORRECTION - performed by moving the cursor to the
  204.      desired new location and pressing the Insert key.  You are then
  205.      prompted to enter in a new course, speed, comments or time as needed.
  206.  
  207.      3.  DELETE - performed by hitting the Del key.  Removes the station
  208.      from the position file.
  209.  
  210.      4.  ALARM - you can set an alarm on a station which will alert you if that
  211.      station ever moves its position.
  212.  
  213.      5.  TRACK - will cause APRS to always center display on selected station
  214.  
  215. The hook function also works on the LATEST and POSITION display lists by
  216. using the up/down arrow keys.  If a position exists, you are given the
  217. opportunity to display the map screen with that station centered on the
  218. display.  This is useful for finding a station which is far off the currently
  219. displayed map range.  If a position does not exist, you are given the
  220. opportunity to create one.
  221.  
  222. REPLAY:  Since all beacons and position reports are retained, the alt-R key
  223. may be used to replay the positions of a moving station.  The replay is
  224. performed either from active memory, or from historical files.  HISTORY files
  225. are automatically saved whenever the memory is full.  Use the C command to
  226. toggle on and off the display of callsigns, and use the R command to Re-center
  227. the map display if the mobile station moves off the screen.  During replay,
  228. use these single key commands:
  229.  
  230.       C    - CALLsigns on/off
  231.       HOME - Homes map to presently displayed station
  232.       F    - Faster.  Speeds up playback
  233.       P    - Pause
  234.       S    - Slow.  Slows down playback
  235.       Q    - Quit playback.
  236.       PgUp/PgDn - Zoom in and out
  237.  
  238.  
  239. FILES:  There are several files used by the system:
  240.  
  241.   MAPLIST .map - Contains a list of all map files to be used and also the
  242.                  default LAT/LONG, Range and GMT offset for your location
  243.   USA     .map - large scale map of the USA
  244.   SSxxxxxx.map - Maps of any area to any scale.  Usually the first 2 chars
  245.                  indicate the state.  APRS can only handle 60 maps.
  246.   TKxxxxxx.HST - Track history.  The day and time that the file was saved
  247.                  is indicated by the x's. If the file contains an interesting
  248.                  trip or station movement for later replay, the file should
  249.                  be renamed using DOS to a more descriptive *.HST file
  250.   BACKUP  .BK  - Automatic backup of system every time program is quit.  This
  251.                  file is overwritten every time the program is quit.  The
  252.                  alt-L command will reload this file with one key stroke.
  253.   BKxxxxxx.BK  - Backup file of the latest beacons and POSITS heard created
  254.                  whenever Ctrl-S save is commanded.  Usually used to save a
  255.                  file backup of a special event or situation.
  256.   BLxxxxxx.LOG - Log of all new beacons received in chronological order of
  257.                  first receipt.  A good log of text used during an event.
  258.  
  259.  
  260. CHESSBOARD:  To demonstrate the flexibility of APRS in reporting the movement
  261. of objects on screens in a net, I have drawn a chessboard map in the center
  262. of the Gulf of Mexico.  Any two stations can play chess easily using APRS by
  263. placing pieces on the map using the alt-A key and updating their positions
  264. using the cursor and INSert keys!  As a start, I have already loaded all the
  265. pieces and saved them in CHESS.BK.  To move a piece, first enable it for
  266. uplinking using the X key on the P screen.  Then move the cursor and hit the
  267. INSert key.  So once the other station sees you move, it is a good idea to
  268. Stop the uplinking of that piece using the S key on the P-list to minimize
  269. channel traffic.  Monitoring stations that have also loaded the CHESS.BK file
  270. will see the game progress too!  You should consider going to an unused
  271. frequency so as not to clutter an active APRS net.
  272.  
  273.