home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Shareware Overload Trio 2 / Shareware Overload Trio Volume 2 (Chestnut CD-ROM).ISO / dir24 / aprs503a.zip / README.APR < prev    next >
Text File  |  1994-05-10  |  19KB  |  309 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's the fire?  Whats the Weather at various points in the County?  Where
  20. are the power lines down?  Where is the flood?  Where is the head of the
  21. parade?  Where are the VIP's?  Where is the mobile ATV camera?  Where are the
  22. mobiles?  Where is the hurricane?  Included on the distribution disk are
  23. several README text files on specific applications of APRS such as for weather
  24. nets, direction finding, plotting satellite contacts, and so forth.  APRS
  25. accomplishes the real-time display of operational traffic via UI frame
  26. broadcasts and map displays.  There are three major display subsystems and a
  27. number of other minor displays as follows:
  28.  
  29.      LATEST BEACONS - This display maintains a list of the latest UI frame
  30. received from each station.  In effect, this is a multi-station one-line
  31. broadcast message system.  Since the lines contain the LATEST time of receipt,
  32. this display shows if a station is still on line within the last few minutes.
  33.  
  34.      POSITIONS - This display maintains a separate list of the positions of
  35. each station.  Each position report can also contain a brief comment.  These
  36. lines show the latest time of receiving a given position report and give an
  37. indication of the latency in the network over unreliable paths such as HF.
  38. They also contain Beam Heading for Direction Finding, and Weather conditions
  39. for weather reporting stations.
  40.  
  41.      MAPS - Maps to any scale from .5 miles up to 2000 miles can be
  42. displayed. Stations are instantly displayed when they transmit a properly
  43. formatted position beacon.  Stations with a reported course and speed are
  44. automatically dead-reckoned to their present position.  A complete database
  45. of all the National Weather Service stations is built in.  You can center the
  46. map anywhere in the world.
  47.  
  48.      TRAFFIC -  In addition to the BEACON text which is used to broadcast
  49. information to all other stations on the net, there is an operator-to-operator
  50. message capability.  Any station can send one line messages to any other
  51. station.  On receipt, the messages are acknowledged and displayed on the
  52. bottom of the receiving stations screen until the operator hits the K key to
  53. kill them.  These messages are ideal for station-to-station comms while
  54. remaining within the APRS environment.  However, they are not as effecient as
  55. the connected protocol, and should not be used routinely for Rag-Chewing on
  56. a busy APRS net.  To rapidly exchange text, got to Ctrl-T Talk mode and
  57. connect to the guy.
  58.  
  59.      READ MAIL - This screen shows the last 23 lines of messages exchanged
  60. by any stations on the net.  Is useful for "READING THE MAIL".
  61.  
  62.      ALL TRAFFIC LOG - This display is a time sequenced log of every new
  63. beacon or one line message sent.  Beacons are logged the first time they are
  64. received.  This is in contrast to the LATEST display which shows the most
  65. recent time of receipt of a beacon text.
  66.  
  67.      HEARD LOG - This display maintains a count of the total number of
  68. transmissions from each station per hour.  These statistics are ideal for
  69. displaying the connectivity of the network over varying paths, such as HF, or
  70. to see when stations enter and leave the net.
  71.  
  72.      DIGIPEATER LIST - This display displays the full raw packet header so that
  73. APRS users can see what digipeater paths are being used by other stations.
  74. The proper use of digipeaters is important in an APRS network.
  75.  
  76. STATION TRACKING.  Although APRS automatically tracks mobile packet stations
  77. interfaced to GPS or LORAN navigation, the graphic capability of the maps works
  78. perfectly well with manual tracking or with GridSquares.  Any station on HF or
  79. VHF that includes his GridSquare in brackets as the first text in his beacon
  80. text will be plotted by APRS.  Additionally, any station can place an
  81. object on his map including himself and within seconds that object appears on
  82. all other station displays. In the example of a parade, as each checkpoint with
  83. packet comes on line, its position is instantly displayed to all in the net.
  84. Whenever a station moves, he just updates his position on his map and that
  85. movement is transmitted to all other stations.  To track other event assets,
  86. only one packet operator needs to monitor voice traffic to hear where things
  87. are.  As he maintains the positions and movements of all assets on his screen,
  88. all other displays running APRS software display the same displays.  With
  89. version 3.04, there is a Tracking command on the P display that will cause APRS
  90. to keep the map display always centered on a seslected object.
  91.  
  92. GRID SQUARES:  As of version 2.05, APRS now also plots stations by gridsquares.
  93. Since four-digit grid squares only locate a station to the nearest 60 miles
  94. or so, and six-digit gridsquares only specify stations to the nearest 3 miles
  95. or so, APRS will not display stations reported via gridsquares on map ranges
  96. less than 128 and 8 miles respectively.  Stations reported by grid squares
  97. will each be assigned an exact LAT/LON which is offset from the center of the
  98. grid acording to an algorithm based on the letters of their callsigns.  This
  99. prevents all stations in the same grid square from all being displayed on one
  100. spot in the center and spreads them out in the grid.  The resulting POSIT in
  101. the POSITION list is annotated to indicate that the position is approximate.
  102. Another advantage of GridSquare reporting in APRS is that it allows cautious
  103. people to participate in APRS without revealing their exact location.  It is
  104. also very brief.  Six characters vice seventeen.  This is an advantage when
  105. reporting via MIR or SAREX.
  106.  
  107. USING DUMB TERMINALS IN AN APRS NETWORK:  The simplicity and usefulness
  108. of this geographic capability cannot be over stressed.  Stations running APRS
  109. simply move the cursor to where they think they are on the screen and their
  110. LAT/LONG coordinates are automatically transmitted to all other stations.
  111. Even the simplest of portable packet stations with dumb terminals can report
  112. their positions if a pre-printed map is made available to all net
  113. participants which has a LAT/LONG grid reference.  The portable station just
  114. looks at the map and enters his LAT/LONG into his beacon text.  Using the
  115. same map, he can plot with pins the location of all other stations as he sees
  116. their position reports go by.  APRS also plots station positions based on
  117. Grid Squares.  Eventually, we hope that all stations, no matter how they are
  118. using their TNC, will include their LAT/LONG or Grid Square in their Beacon
  119. Text so that their location is immediately available.  See the file README.DUM
  120. for details on APRS formats and help in using dumb terminals in an APRS
  121. network.
  122.  
  123. SPACE APPLICATIONS:  APRS could be a solution to the effective use of orbiting
  124. terrestrial style packet radio digipeaters in space such as on the Shuttle, MIR,
  125. AO-21 and ARSENE.  The problem with space digipeaters is the saturation on the
  126. uplink channel which makes the use of a normal CONNECTED protocol impractical.
  127. For a CONNECTED contact, a total of five successive and successful packet
  128. transmissions are required.  Not only does APRS reduce this to one packet, but
  129. it also capitalizes on the most fascinating aspect of the amateur radio hobby,
  130. and that is the display on a map of the location of those stations.  If all
  131. stations were encouraged to simply insert their LAT/LONG or Grid Square as the
  132. first characters of their beacon text, everyone within the satellite footprint
  133. would see the location of every successful uplink.  Since the shuttle is a
  134. rapidly moving object, the locations of successful uplink stations will move
  135. progressively along the ground track.  All it would take to implement this
  136. capability is a single AMSAT news bulletin to ask all stations to insert their
  137. POSITS in their beacon text.  No changes onboard the shuttle or MIR would be
  138. required.  See README.SAT for further details.
  139.  
  140. FOX HUNTING OR DIRECTION FINDING:  APRS is an excellent tool for plotting the
  141. location of a hidden transmitter, balloon, or interfering signal.  APRS will
  142. display the intersection of bearing lines from a number of reporting stations.
  143. To use APRS in this manner, each station having a bearing report on the
  144. direction of the target, simply enters that bearing using the OPS-BeamHeading
  145. command.  His station will then not only report his location, but also a line
  146. of bearing.  All stations running APRS can simply hit the X key to display the
  147. intersection of these bearing lines.  Further, if a DF vehicle has a GPS or
  148. LORAN device on board, he can be tracked and directed right to the location
  149. of the target.  There is an optional  Dopler DF registration for direct
  150. connection of a Roanoke or Doppler Systems DF unit for automatically plotting
  151. and transmitting instantaneous DF bearings.  Please note that APRS uses 360
  152. degrees for North and 000 to indicate that no direction information is
  153. available.  For more DF info, see the README.DF file.
  154.  
  155. WEATHER STATION REPORTING:  APRS position reports can also include the wind
  156. speed and direction, as well as other important weather conditions.  APRS
  157. supports a serial interface option to the ULTIMETER-II home weather station.
  158. With this interface, your station includes WX conditions in your position
  159. report for display at all other stations in the network.  All weather stations
  160. show up as a bright blue circle, with a line indicating wind speed and
  161. direction.  Remember that APRS uses 360 degrees for North and uses
  162. 000 to indicate that no wind direction is available.  Each of these stations
  163. can be highlighted in turn with a single key stroke, so that all WX reports
  164. across the state can be had at a glance.  See README.WX for more information.
  165. APRS also has a database of the locations of all the NWS sites in
  166. the USA for instant display.  APRS can also crunch a file of NWS hourly WX
  167. conditions and update all NWS stations on the map.
  168.  
  169. PROTOCOL - Since the objective of APRS is the rapid dissemination of real-time
  170. information using packet UI frames, a fundamental precept is that old
  171. information is less important than new information.  All beacons, position
  172. reports, messages and display graphics are redundantly transmitted but at a
  173. longer and longer repition rate.  Each new beacon is transmitted immediately,
  174. then 20 seconds later.  After every transmission, the period is doubled.  After
  175. ten minutes only six packets have been transmitted.  After an hour this results
  176. in only 3 more beacons; and only 3 more for the rest of the day!  All trans-
  177. missions can be turned off using one of the CONTROLS commands.  But a transmis-
  178. sion can be forced at any time by hitting the X key.  For details on the APRS raw packet
  179. formats see the README.DUM file.
  180.  
  181. COMMANDS:   In most cases the keyboard is always active.  There is a mneumonic
  182. relationship between all functions and the appropriate key.  For this reason,
  183. the PC function keys are avoided.  (APRS processing of packets on the air is
  184. continuous EXCEPT while waiting for the user response to a prompt.  These
  185. prompts are surrounded with a blue box).  Commands fall in to 3 categories:
  186.  
  187. SCREENS:
  188.  
  189.   Space Key           - Display map and all station locations
  190.   L - Latest beacons  - Displays the latest BText from each station
  191.   P - Positions       - Displays a list of all stations reporting positions
  192.   R - Read Mail       - Displays the last 23 lines of messages between stns
  193.   D - Digis Used      - Displays the digipeater paths being used by others
  194.   H - Heard Log       - Displays packets per hour per station for 24 hours
  195.   V - VIEW            - Displays all packets on a scrolling screen
  196.  
  197. SUB-MENUS:
  198.  
  199.   F1- Help            - Select from a MENU of HELP commands
  200.   C - Controls        - Display a one line status of all control states
  201.   F - FILES Menu      - For Loading/Saving files, or Replaying tracks
  202.   I - Input Position  - Several ways to add OBJects to the maps
  203.   M - MAP Functions   - Functions dealing with maps
  204.   W - Weather Menu    - Displays the number of beacons per hour per station
  205.  
  206. TRAFFIC:
  207.  
  208.   T - Traffic         - Displays your incomming and outgoing traffic
  209.   S - Send            - Sends traffic to a station
  210.   E - Erase           - Erases outgoing traffic lines
  211.   K - Kill            - Kills incomming traffic lines
  212.  
  213.  
  214. DEMONSTRATION FILE:  To see how the APRS system works on our frequency, use
  215. FILES-LOAD to load the file called FREQ579.BK.  This file contains all the
  216. local stations on 145.79 MHz in our area.  To see the tracking of the GPS
  217. equiped Army/Navy game football run, load the file named FBALL.BK and replay
  218. the file named FBALL.HST and select to see only FBALL, or CHASE1.  To see the
  219. Marine Corps marathon event, load MARATHON.BK and replay the MARTHON.HST file.
  220. See Details in README.1st.
  221.  
  222. HOOKING STATIONS:  The yellow circular cursor can be moved to select any
  223. station in the system using the arrow keys.  On the MAP display move the
  224. cursor near any station symbol.  Then hit the RETURN key to "hook" the
  225. station.  Detail information on that station will be displayed at the bottom
  226. of the screen.  Alternatively, use the + and - keys to step through
  227. each station one by one.  You may also use the cursor on the P or L-list to
  228. hook a station or object.  Once hooked, several functions may be performed:
  229.  
  230.      1.  ALL BEACONS - hitting the A key will list all beacons from that
  231.      station currently in memory.
  232.  
  233.      2.  MOVE - performed by moving the cursor to the desired new location
  234.      and pressing the Insert key.  You are then prompted to enter in a new
  235.      course, speed, comments or time as needed.
  236.  
  237.      3.  DELETE - performed by hitting the D key.  Removes the station
  238.      from the position file.
  239.  
  240.      4.  UPLINK - transmit the object to all other stations on the net
  241.  
  242.      5.  QUIT - quit uplinking the object to the net.
  243.  
  244.      6.  KILL - kill the object from all displays in the network
  245.  
  246.      7.  ALARM - you can set an alarm on a station which will alert you if that
  247.      station ever moves its position.
  248.  
  249.      8.  TRACK - will cause APRS to always center display on selected station
  250.  
  251.      9.  #MARK - By marking a station with the # symbol, only that station
  252.      will be shown when # is used instead of SPACE BAR for drawing a map.
  253.      If the * key is pressed, all symbols will be shown on the map, but only
  254.      the marked symbols (#) will show callsigns.
  255.  
  256. The hook function also works on the LATEST and POSITION display lists by
  257. using the up/down arrow keys.  If a position exists, you are given the
  258. opportunity to display the map screen with that station centered on the
  259. display.  This is useful for finding a station which is far off the currently
  260. displayed map range.  If a position does not exist, you are given the
  261. opportunity to create one.
  262.  
  263. REPLAY:  Since all beacons and position reports are retained, the positions of
  264. any moving station can be replayed either from memory or from a file.  Tracks
  265. are kept in on-line memory until 150 have been saved, and then are saved to
  266. a HISTORY file.  DUring REPLAy, use the C command to toggle on and off the
  267. display of callsigns, and use the HOME and page keys to center and zoom
  268. the map display if the mobile station moves off the screen.  During replay,
  269. use these single key commands:
  270.  
  271.       C    - CALLsigns on/off
  272.       HOME - Homes map to presently displayed station
  273.       F    - Faster.  Speeds up playback
  274.       P    - Pause
  275.       S    - Slow.  Slows down playback
  276.       Q    - Quit playback.
  277.       PgUp/PgDn - Zoom in and out
  278.  
  279.  
  280. FILES:  All APRS files are retained in four different sub-directories of
  281.         BAKS, LOGS, HSTS, and README.  There are several other files used
  282.         by the system:
  283.  
  284.   MAPLIST .map - Contains a list of all map files to be used and also the
  285.                  default LAT/LONG, Range and GMT offset for your location
  286.   BACKUP  .BK  - Automatic backup of system every time program is quit.  This
  287.                  file is overwritten every time the program is quit.  It can
  288.                  be reloaded by simply indicating the letter B for a filename.
  289.   RESTORE.TNC  - A list of the TNC commands used to restore your TNC after
  290.                  quitting APRS.
  291.   NWSDATA.DAT  - A sample file used to load National Weather Service data
  292.   NWSPOSNS.DAT - A file of the locations of all NWS sites
  293.   CAPGRIDS.DAT - A file of the Civil Air Patrol Sectional Aeronautical charts
  294.  
  295.  
  296. CHESSBOARD:  To demonstrate the flexibility of APRS in reporting the movement
  297. of objects on screens in a net, I have drawn a chessboard map in the center
  298. of the Gulf of Mexico.  Any two stations can play chess easily using APRS by
  299. placing pieces on the map using the INPUT-ADD command and updating their
  300. positions using the cursor and INSert keys!  The full 32 pieces are already
  301. loaded and saved in CHESS.BK.  To move a piece, first enable it for uplinking
  302. using the U key on the P-list.  Then move the cursor and hit the INSert key.
  303. So once the other station sees your move, it is a good idea to Quit the
  304. uplinking of that piece using the Q key on the P-list to minimize
  305. channel traffic.  Monitoring stations that have also zoomed into the chessboard
  306. will see the game progress too!  You should consider going to an unused
  307. frequency so as not to clutter an active APRS net.
  308.  
  309.