home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Shareware Overload Trio 2 / Shareware Overload Trio Volume 2 (Chestnut CD-ROM).ISO / dir24 / aprs308.zip / README.APR < prev    next >
Text File  |  1993-12-13  |  18KB  |  284 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.      DIGIPEATER LIST - This display displays the full raw packet header so that
  67. APRS users can see what digipeater paths are being used by other stations.
  68. The proper use of digipeaters is important in an APRS network.
  69.  
  70. STATION TRACKING.  Although APRS automatically tracks mobile packet stations
  71. interfaced to GPS or LORAN navigation, the graphic capability of the maps works
  72. perfectly well with manual tracking or with GridSquares.  Any station on HF or
  73. VHF that includes his GridSquare in brackets as the first text in his beacon
  74. text will be plotted by APRS.  Additionally, any station can place an
  75. object on his map including himself and within seconds that object appears on
  76. all other station displays. In the example of a parade, as each checkpoint with
  77. packet comes on line, its position is instantly displayed to all in the net.
  78. Whenever a station moves, he just updates his position on his map and that
  79. movement is transmitted to all other stations.  To track other event assets,
  80. only one packet operator needs to monitor voice traffic to hear where things
  81. are.  As he maintains the positions and movements of all assets on his screen,
  82. all other displays running APRS software display the same displays.  With
  83. version 3.04, there is a Tracking command on the P display that will cause APRS
  84. to keep the map display always centered on a seslected object.
  85.  
  86. GRID SQUARES:  As of version 2.05, APRS now also plots stations by gridsquares.
  87. Since four-digit grid squares only locate a station to the nearest 60 miles
  88. or so, and six-digit gridsquares only specify stations to the nearest 3 miles
  89. or so, APRS will not display stations reported via gridsquares on map ranges
  90. less than 128 and 8 miles respectively.  Stations reported by grid squares
  91. will each be assigned an exact LAT/LON which is offset from the center of the
  92. grid acording to an algorithm based on the letters of their callsigns.  This
  93. prevents all stations in the same grid square from all being displayed on one
  94. spot in the center and spreads them out in the grid.  The resulting POSIT in
  95. the POSITION list is annotated to indicate that the position is approximate.
  96. Another advantage of GridSquare reporting in APRS is that it allows cautious
  97. people to participate in APRS without revealing their exact location.
  98.  
  99. USING DUMB TERMINALS IN AN APRS NETWORK:  The simplicity and usefulness
  100. of this geographic capability cannot be over stressed.  Stations running APRS
  101. simply move the cursor to where they think they are on the screen and their
  102. LAT/LONG coordinates are automatically transmitted to all other stations.
  103. Even the simplest of portable packet stations with dumb terminals can report
  104. their positions if a pre-printed map is made available to all net
  105. participants which has a LAT/LONG grid reference.  The portable station just
  106. looks at the map and enters his LAT/LONG into his beacon text.  Using the
  107. same map, he can plot with pins the location of all other stations as he sees
  108. their position reports go by.  Beginning with version 2.05, APRS also plots
  109. station positions based on Grid Squares.  Eventually, we hope that all stations,
  110. no matter how they are using their TNC, will include their LAT/LONG or Grid
  111. Square in their Beacon Text so that their location is immediately available.
  112. See the file README.DUM for details on APRS formats and help in using dumb
  113. terminals in an APRS network.
  114.  
  115. SPACE APPLICATIONS:  APRS could be a solution to the effective use of orbiting
  116. terrestrial style packet radio digipeaters in space such as on the Shuttle, MIR,
  117. AO-21 and ARSENE.  The problem with space digipeaters is the saturation on the
  118. uplink channel which makes the use of a normal CONNECTED protocol impractical.
  119. For a CONNECTED contact, a total of five successive and successful packet
  120. transmissions are required.  Not only does APRS reduce this to one packet, but
  121. it also capitalizes on the most fascinating aspect of the amateur radio hobby,
  122. and that is the display on a map of the location of those stations.  If all
  123. stations were encouraged to simply insert 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.  Since the shuttle is a
  126. rapidly moving object, the locations of successful uplink stations will move
  127. progressively along the ground track.  All it would take to implement this
  128. capability is a single AMSAT news bulletin to ask all stations to insert their
  129. POSITS in their beacon text.  No changes onboard the shuttle or MIR would be
  130. required.  See README.SAT for further details.
  131.  
  132. FOX HUNTING OR DIRECTION FINDING:  APRS is an excellent tool for plotting the
  133. location of a hidden transmitter, balloon, or interfering signal.  The  X
  134. command (cross fiX) has been added to permit displaying the intersection of
  135. bearing lines from a number of reporting stations.  To use APRS in this manner,
  136. each station having a bearing report on the direction of the target, simply
  137. enters that bearing using the ctrl-B command.  His station will then not only
  138. report his location, but also a line of bearing.  All stations running APRS
  139. can simply hit the X key to display the intersection of these bearing lines.
  140. Further, if a DF vehicle has a GPS or LORAN-C device on board, he can be
  141. tracked and directed right to the location of the target.  As of APRS version
  142. 3.00, there is an optional Dopler DF interface for automatically plotting and
  143. transmitting instantaneous DF bearings.  Please note that APRS uses 360 degrees
  144. for North and 000 to indicate that no direction information is available.  For
  145. more info on direction finding with APRS, see the README.DF 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.  As of
  149. version 2.07, APRS supports an optional serial interface to the ULTIMETER-II
  150. home weather station.  With this interface, your station includes WX conditions
  151. in your position report for display at all other stations in the network.  All
  152. weather stations show up as a bright blue circle, with a line indicating wind
  153. speed and direction.  Remember that APRS uses 360 degrees for North and uses
  154. 000 to indicate that no wind direction is available.  Each of these stations
  155. can be highlighted in turn with a single key stroke, so that all WX reports
  156. across the state can be had at a glance.  See README.WX for more information.
  157.  
  158. PROTOCOL - Since the objective of APRS is the rapid dissemmination of real-time
  159. information using packet UI frames, a fundamental precept is that old
  160. information is less important than new information.  All beacons, position
  161. reports, messages and display graphics are redundantly transmitted but at a
  162. longer and longer repition rate.  Each new beacon is transmitted immediately,
  163. then 20 seconds later.  After every transmission, the period is doubled.  After
  164. ten minutes only six packets have been transmitted.  After an hour this results
  165. in only 3 more beacons; and only 3 more for the rest of the day!  All trans-
  166. missions cease if the CTRL-X command is used.  But a transmission can be forced
  167. at any time by hitting the T key.  In version 2.13, the initial start up
  168. beacons and position reports are started at a ten minute interval in order
  169. to reduce QRM, since these beacons usually do not contain any new information.
  170. Once changed, of course, they will be handled as any new information and sent
  171. frequently for the first few minutes.  For details on the APRS raw packet
  172. formats see the README.DUM file.
  173.  
  174. COMMANDS:   In most cases the keyboard is always active.  There is a mneumonic
  175. relationship between all functions and the appropriate key.  For this reason,
  176. the PC function keys are avoided.  (APRS processing of packets on the air is
  177. continuous EXCEPT while waiting for the user response to a prompt.  These
  178. prompts are surrounded with a blue box).  The most useful commands are:
  179.  
  180.   Space Key           - Display map and all station locations
  181.   H - Help            - Two alternating pages of help
  182.   V - Validation      - Information on registering and Validating your copy
  183.   L - Latest beacons  - Displays the latest BText from each station
  184.   P - Positions       - Displays a list of all stations reporting positions
  185.   C - Controls        - Display a one line status of all control states
  186.   W - When heard      - Displays the number of beacons per hour per station
  187.   D - Digis Used      - Displays the digipeater paths being used by others
  188.   S - Send            - Send a directed message to a station
  189.   Alt-F   Features    - Cities, Leaders, Tags, Roads or waterways on/off
  190.   Ctrl-L  Load file   - Loads a previously saved file and screen location
  191.   Ctrl-S  Save file   - Saves all positions and Beacons for later restart
  192.   alt-R   Replay      - Replay the recent movements of stations in memory
  193.                         or replay a track history file
  194.   Ctrl-V  Via digi    - Used to change your VIA path for outgoing packets
  195.  
  196. DEMONSTRATION FILE:  To see how the APRS system works on an ordinary packet
  197. traffic frequency, use ctrl-L to load the file called FREQ505.BK.  This file
  198. contains all the local stations on 145.05 MHz in our area.  To see the tracking
  199. of the GPS equiped Army/Navy game football run, load the file named FBALL.BK
  200. and replay the file named FBALL.HST and select to see only FBALL, or CHASE1.
  201. To see the marathon event we just completed, load MARTHON.BK and replay the
  202. MARTHON.HST file.  See Details in README.1st.
  203.  
  204. HOOKING STATIONS:  The yellow circular cursor can be moved to select any
  205. station in the system using the arrow keys.  On the MAP display move the
  206. cursor near any station symbol.  Then hit the RETURN key to "hook" the
  207. station.  Detail information on that station will be displayed in the upper
  208. left hand corner.  Alternatively, use the gray + and - keys to step through
  209. each station one by one.  Once hooked, several functions may be performed:
  210.  
  211.      1.  LIST BEACONS - hitting the L key will list all beacons from that
  212.      station currently in memory.
  213.  
  214.      2.  POSITION CORRECTION - performed by moving the cursor to the
  215.      desired new location and pressing the Insert key.  You are then
  216.      prompted to enter in a new course, speed, comments or time as needed.
  217.  
  218.      3.  DELETE - performed by hitting the Del key.  Removes the station
  219.      from the position file.
  220.  
  221.      4.  ALARM - you can set an alarm on a station which will alert you if that
  222.      station ever moves its position.
  223.  
  224.      5.  TRACK - will cause APRS to always center display on selected station
  225.  
  226. The hook function also works on the LATEST and POSITION display lists by
  227. using the up/down arrow keys.  If a position exists, you are given the
  228. opportunity to display the map screen with that station centered on the
  229. display.  This is useful for finding a station which is far off the currently
  230. displayed map range.  If a position does not exist, you are given the
  231. opportunity to create one.
  232.  
  233. REPLAY:  Since all beacons and position reports are retained, the alt-R key
  234. may be used to replay the positions of a moving station.  The replay is
  235. performed either from active memory, or from historical files.  HISTORY files
  236. are automatically saved whenever the memory is full.  Use the C command to
  237. toggle on and off the display of callsigns, and use the R command to Re-center
  238. the map display if the mobile station moves off the screen.  During replay,
  239. use these single key commands:
  240.  
  241.       C    - CALLsigns on/off
  242.       HOME - Homes map to presently displayed station
  243.       F    - Faster.  Speeds up playback
  244.       P    - Pause
  245.       S    - Slow.  Slows down playback
  246.       Q    - Quit playback.
  247.       PgUp/PgDn - Zoom in and out
  248.  
  249.  
  250. FILES:  There are several files used by the system:
  251.  
  252.   MAPLIST .map - Contains a list of all map files to be used and also the
  253.                  default LAT/LONG, Range and GMT offset for your location
  254.   USA     .map - large scale map of the USA
  255.   SSxxxxxx.map - Maps of any area to any scale.  Usually the first 2 chars
  256.                  indicate the state.  APRS can only handle 60 maps.
  257.   TKxxxxxx.HST - Track history.  The day and time that the file was saved
  258.                  is indicated by the x's. If the file contains an interesting
  259.                  trip or station movement for later replay, the file should
  260.                  be renamed using DOS to a more descriptive *.HST file
  261.   BACKUP  .BK  - Automatic backup of system every time program is quit.  This
  262.                  file is overwritten every time the program is quit.  The
  263.                  alt-L command will reload this file with one key stroke.
  264.   BKxxxxxx.BK  - Backup file of the latest beacons and POSITS heard created
  265.                  whenever Ctrl-S save is commanded.  Usually used to save a
  266.                  file backup of a special event or situation.
  267.   BLxxxxxx.LOG - Log of all new beacons received in chronological order of
  268.                  first receipt.  A good log of text used during an event.
  269.  
  270.  
  271. CHESSBOARD:  To demonstrate the flexibility of APRS in reporting the movement
  272. of objects on screens in a net, I have drawn a chessboard map in the center
  273. of the Gulf of Mexico.  Any two stations can play chess easily using APRS by
  274. placing pieces on the map using the alt-A key and updating their positions
  275. using the cursor and INSert keys!  As a start, I have already loaded all the
  276. pieces and saved them in CHESS.BK.  To move a piece, first enable it for
  277. uplinking using the X key on the P screen.  Then move the cursor and hit the
  278. INSert key.  So once the other station sees you move, it is a good idea to
  279. Quit the uplinking of that piece using the Q key on the P-list to minimize
  280. channel traffic.  Monitoring stations that have also loaded the CHESS.BK file
  281. will see the game progress too!  You should consider going to an unused
  282. frequency so as not to clutter an active APRS net.
  283.  
  284.