home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Shareware Overload Trio 2 / Shareware Overload Trio Volume 2 (Chestnut CD-ROM).ISO / dir24 / aprs60.zip / ALLABOUT.TXT < prev    next >
Text File  |  1994-09-28  |  21KB  |  347 lines

  1. ALLABOUT.txt 6.0       AUTOMATIC PACKET REPORTING SYSTEM (APRS)
  2.  
  3.  
  4.      APRS is the result of my experience over the last 14 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.  Typically, several
  10. steps are involved in preparing and passing message traffic including
  11. decisions about routing and connectivity.
  12.  
  13.      APRS avoids the complexity and limitations of trying to maintain a
  14. connected network.  It permits any number of stations to participate and
  15. exchanges data just like voice users would on a single voice net.  Any
  16. station that has information to contribute simply transmits it, and all
  17. stations receive it and log it.  Secondly, APRS recognizes that one of the
  18. greatest real-time needs at any special event or emergency is the tracking of
  19. key assets.  Where is the Event Leader?  Where are the emergency vehicles?
  20. Where's the fire?  Whats the Weather at various points in the County?  Where
  21. are the power lines down?  Where is the flood?  Where is the head of the
  22. parade?  Where are the VIP's?  Where is the mobile ATV camera?  Where are the
  23. mobiles?  Where is the hurricane?  WHERE IS THE DX???
  24.    
  25.      Included on the distribution disk are several README text files on
  26. specific applications of APRS such as for weather nets, direction finding,
  27. plotting satellite contacts, and monitoring DX clusters.  You must read at
  28. least the HELP.txt, DEMOS.txt, NewNotes.txt and README.1st files.  APRS
  29. accomplishes the real-time display of operational traffic via UI frame
  30. broadcasts and map displays.  There are three major display subsystems and
  31. a number of other minor displays as follows:
  32.  
  33.      LATEST BEACONS - This display maintains a list of the latest UI frame
  34. received from each station.  In effect, this is a multi-station one-line
  35. broadcast message system.  Since the lines contain the LATEST time of receipt,
  36. this display shows if a station is still on line within the last few minutes.
  37. In DX cluster mode, it accumulates a list of all users and what was their
  38. latest command to the cluster.
  39.  
  40.      POSITIONS - This display maintains a separate list of the positions of
  41. each station.  Each position report can also contain a brief comment.  These
  42. lines show the latest time of receiving a given position report and give an
  43. indication of the latency in the network over unreliable paths such as HF.
  44. They also contain Beam Heading for Direction Finding, and Weather conditions
  45. for weather reporting stations.  In DX mode, this list also contains the
  46. posits of all DX spots and user-locations heard.
  47.  
  48.      MAPS - Maps to any scale from .5 miles up to 2000 miles can be
  49. displayed. Stations are instantly displayed when they transmit a properly
  50. formatted position beacon.  Stations with a reported course and speed are
  51. automatically dead-reckoned to their present position.  A complete database
  52. of all the National Weather Service stations is built in.  You can center the
  53. map anywhere in the world.  In DX mode the map defaults to the whole world.
  54.  
  55.      TRAFFIC -  In addition to the BEACON text which is used to broadcast
  56. information to all other stations on the net, there is an operator-to-operator
  57. message capability.  Any station can send one line messages to any other
  58. station.  On receipt, the messages are acknowledged and displayed on the
  59. bottom of the receiving stations screen until the operator hits the K key to
  60. kill them.  These messages are ideal for station-to-station comms while
  61. remaining within the APRS environment.  However, they are not as effecient as
  62. the connected protocol, and should not be used routinely for Rag-Chewing on
  63. a busy APRS net.  To rapidly exchange text, select the COMM option under the
  64. OPS menu and use your TNC to connect to the guy.
  65.  
  66.      BULLETINS - This screen is new in version 5.06.  It provides the much
  67. needed BULLETIN Broadcast capability to keep all stations up to date on
  68. happenings and announcements.  BULLETINS allow one station to send multiple
  69. lines to the BULLETIN page at ALL stations.  It is simply a variant of the
  70. SEND command noted above, but the send address is BLN# where # is the line
  71. number of the BULLETIN line.  On receipt, all stations sort the new BLN# lines
  72. onto the BULLETIN page so that corrections are replacements are possible.
  73.  
  74.      READ MAIL - This screen shows the last 23 lines of messages exchanged
  75. by any stations on the net.  Is useful for "READING THE MAIL".  DX mode
  76. TALK traffic also shows up here.
  77.  
  78.      ALL TRAFFIC LOG - This display is a time sequenced log of every new
  79. beacon or one line message sent.  Beacons are logged the first time they are
  80. received.  This is in contrast to the LATEST display which shows the most
  81. recent time of receipt of a beacon text.  In DX mode, this screen shows a
  82. chronological list of all DX/WX/WWV and ANNOUNCEMENTS heard.
  83.  
  84.      HEARD LOG - This display maintains a count of the total number of
  85. transmissions from each station per hour.  These statistics are ideal for
  86. displaying the connectivity of the network over varying paths, such as HF, or
  87. to see when stations enter and leave the net.
  88.  
  89.      DIGIPEATER LIST - This display displays the full raw packet header so that
  90. APRS users can see what digipeater paths are being used by other stations.
  91. The proper use of digipeaters is important in an APRS network.  In DX mode,
  92. this list accumulates a list of all ACTIVE MESSAGES on the DX cluster.
  93.  
  94. STATION TRACKING.  Although APRS automatically tracks mobile packet stations
  95. interfaced to GPS or LORAN navigation, the graphic capability of the maps works
  96. perfectly well with manual tracking or with GridSquares.  Any station on HF or
  97. VHF that includes his GridSquare in brackets as the first text in his beacon
  98. text will be plotted by APRS.  Additionally, any station can place an
  99. object on his map including himself and within seconds that object appears on
  100. all other station displays. In the example of a parade, as each checkpoint with
  101. packet comes on line, its position is instantly displayed to all in the net.
  102. Whenever a station moves, he just updates his position on his map and that
  103. movement is transmitted to all other stations.  To track other event assets,
  104. only one packet operator needs to monitor voice traffic to hear where things
  105. are.  As he maintains the positions and movements of all assets on his screen,
  106. all other displays running APRS software display the same displays.  With
  107. version 3.04, there is a Tracking command on the P display that will cause APRS
  108. to keep the map display always centered on a seslected object.
  109.  
  110. GRID SQUARES:  APRS also plots stations by gridsquares.  Because of the
  111. ambiguity of a grid-square position report, APRS will not display a four digit
  112. or six digit gridsquare report on map ranges less than 128 and 8 miles
  113. respectively.  Stations reported in the same grid square are randomly offset
  114. from the center of the grid acording to an algorithm based on the letters of
  115. their callsigns.  This prevents the cluttering of all callsigns on top of
  116. each other in the same grid square.  The resulting computed POSIT in
  117. the POSITION list is annotated to indicate that the position is approximate.
  118. Another advantage of GridSquare reporting in APRS is that it allows cautious
  119. people to participate in APRS without revealing their exact location.  It is
  120. also very brief.  Six characters vice seventeen. There is a special ALT-G mode
  121. to force your outgoing posit to be sent in GRID SQUARE format vice LAT/LONG. 
  122. Shortening the packet is an advantage when reporting via MIR or SAREX.
  123.  
  124. USING DUMB TERMINALS IN AN APRS NETWORK:  The simplicity and usefulness
  125. of this geographic capability cannot be over stressed.  Stations running APRS
  126. simply move the cursor to where they think they are on the screen and their
  127. LAT/LONG coordinates are automatically transmitted to all other stations.
  128. Even the simplest of portable packet stations with dumb terminals can report
  129. their positions if a pre-printed map is made available to all net
  130. participants which has a LAT/LONG grid reference.  The portable station just
  131. looks at the map and enters his LAT/LONG into his beacon text.  Using the
  132. same map, he can plot with pins the location of all other stations as he sees
  133. their position reports go by.  APRS also plots station positions based on
  134. Grid Squares.  Eventually, we hope that all stations, no matter how they are
  135. using their TNC, will include their LAT/LONG or Grid Square in their Beacon
  136. Text so that their location is immediately available.  See the PROTOCOL.txt
  137. file for details on APRS formats and help in using dumb terminals in an APRS
  138. network.
  139.  
  140. SPACE APPLICATIONS:  APRS could be a solution to the effective use of orbiting
  141. terrestrial style packet radio digipeaters in space such as on the Shuttle, MIR,
  142. AO-21 and ARSENE.  The problem with space digipeaters is the saturation on the
  143. uplink channel which makes the use of a normal CONNECTED protocol impractical.
  144. For a CONNECTED contact, a total of five successive and successful packet
  145. transmissions are required.  Not only does APRS reduce this to one packet, but
  146. it also capitalizes on the most fascinating aspect of the amateur radio hobby,
  147. and that is the display on a map of the location of those stations.  If all
  148. stations were encouraged to simply insert their LAT/LONG or Grid Square as the
  149. first characters of their beacon text, everyone within the satellite footprint
  150. would see the location of every successful uplink.  Since the shuttle is a
  151. rapidly moving object, the locations of successful uplink stations will move
  152. progressively along the ground track.  All it would take to implement this
  153. capability is a single AMSAT news bulletin to ask all stations to insert their
  154. POSITS in their beacon text.  No changes onboard the shuttle or MIR would be
  155. required.  See SPACE.txt for further details.
  156.  
  157. FOX HUNTING OR DIRECTION FINDING:  APRS is an excellent tool for plotting the
  158. location of a hidden transmitter, balloon, or interfering signal.  APRS will
  159. display the intersection of bearing lines from a number of reporting stations
  160. and also overlapping signal strength contours if only signal strengths are
  161. reported.  Finally, APRS includes the Fade-Circle Search and Rescue technique
  162. which can be used by a mobile with only an OMNI antenna to locate a hidden
  163. transmitter.
  164.  
  165.     To use APRS for DFing, each station having a bearing report or a
  166. signal strength  on the target, simply enters that bearing using the OPS-DF
  167. command.  His station will then not only report his location, but also a line
  168. of bearing or signal strength contour.  All stations running APRS can simply
  169. hit the X key to display the intersection of these bearing lines.  Further,
  170. if a DF vehicle has a GPS or LORAN device on board, he can be tracked and
  171. directed right to the location of the target.  There is an optional  Dopler
  172. DF registration for direct connection of a Roanoke or Doppler Systems DF unit
  173. for automatically plotting and transmitting instantaneous DF bearings.
  174. Please note that APRS uses 360 degrees for North and 0 to indicate a signal
  175. strength report.  For more DF info, see the DF.txt file.
  176.  
  177. WEATHER STATION REPORTING:  APRS position reports can also include the wind
  178. speed and direction, as well as other important weather conditions.  APRS
  179. supports a serial interface option to the ULTIMETER-II home weather station.
  180. With this interface, your station includes WX conditions in your position
  181. report for display at all other stations in the network.  All weather stations
  182. show up as a bright blue circle, with a line indicating wind speed and
  183. direction.  Remember that APRS uses 360 degrees for North and uses
  184. 000 to indicate that no wind direction is available.  Each of these stations
  185. can be highlighted in turn with a single key stroke, so that all WX reports
  186. across the state can be had at a glance.  See WX.txt for more information.
  187. APRS also has a database of the locations of all the NWS sites in
  188. the USA for instant display.  APRS can also crunch a file of NWS hourly WX
  189. conditions and update all NWS stations on the map.
  190.  
  191. DX CLUSTERS:  The positional display and real-time user communications makes
  192. APRS an ideal tool for the DX cluster user.  Not only does he get to see all
  193. DX spots on the map, but by operating in the monitor only mode, he has reduced
  194. the overall packet load on the DX cluster.  This is a benefit to everyone on
  195. the channel.  Also the APRS monitroing station will see the SPOT as soon as
  196. the first station gets it, rather than later on down the list.
  197.  
  198. PROTOCOL - Since the objective of APRS is the rapid dissemination of real-time
  199. information using packet UI frames, a fundamental precept is that old
  200. information is less important than new information.  All beacons, position
  201. reports, messages and display graphics are redundantly transmitted but at a
  202. longer and longer repition rate.  Each new beacon is transmitted immediately,
  203. then 20 seconds later.  After every transmission, the period is doubled.  After
  204. ten minutes only six packets have been transmitted.  After an hour this results
  205. in only 3 more beacons; and only 3 more for the rest of the day!  All trans-
  206. missions can be turned off using one of the CONTROLS commands.  But a transmis-
  207. sion can be forced at any time by hitting the X key.  For details on the APRS raw packet
  208. formats see the PROTOCOL.txt file.  The maximum period can be set so that
  209. packets are repeated no less often than some maximum period.  See CAP.txt.
  210.  
  211. COMMANDS:   In most cases the keyboard is always active.  There is a mneumonic
  212. relationship between all functions and the appropriate key.  For this reason,
  213. the PC function keys are avoided.  (APRS processing of packets on the air is
  214. continuous EXCEPT while waiting for the user response to a prompt.  These
  215. prompts are surrounded with a blue box).  Commands fall in to 3 categories:
  216.  
  217. SCREENS:
  218.  
  219.   Space Key           - Display map and all station locations
  220.   L - Latest beacons  - Displays the latest STATUS BEACON from each station
  221.   P - Positions       - Displays a list of all stations reporting positions
  222.   A - ALL packet log  - Keeps a chronological log of all beacons and messages
  223.   B - BULLETINS       - Keeps a list of all BULLETINS heard
  224.   R - Read Mail       - Displays the last 23 lines of messages between stns
  225.   D - Digis Used      - Displays the digipeater paths being used by others
  226.   H - Heard Log       - Displays packets per hour per station for 24 hours
  227.   V - VIEW            - Displays all packets on a scrolling screen
  228.  
  229. SUB-MENUS:
  230.  
  231.   F1- Help            - Select from a MENU of HELP commands
  232.   C - Controls        - Display a one line status of all control states
  233.   F - FILES Menu      - For Loading/Saving files, or Replaying tracks
  234.   I - Input commands  - Used to input posits, DF info or add OBJects to map
  235.   O - OPERATIONS      - Several commands for normal operations
  236.   M - MAP Functions   - Functions dealing with maps
  237.   W - Weather Menu    - Displays the number of beacons per hour per station
  238.  
  239. TRAFFIC:
  240.  
  241.   T - Traffic         - Displays your incomming and outgoing traffic
  242.   S - Send            - Sends traffic to a station
  243.   E - Erase           - Erases outgoing traffic lines
  244.   K - Kill            - Kills incomming traffic lines
  245.  
  246.  
  247. DEMONSTRATION FILE:  To see how the APRS system works on our frequency, use
  248. FILES-LOAD to load the file called FREQ579.BK.  This file contains all the
  249. local stations on 145.79 MHz in our area.  To see the tracking of the GPS
  250. equiped Army/Navy game football run, load the file named FBALL.BK and replay
  251. the file named FBALL.HST and select to see only FBALL, or CHASE1.  To see the
  252. Marine Corps marathon event, load MARATHON.BK and replay the MARTHON.HST file.
  253. See Details in README.1st.
  254.  
  255. HOOKING STATIONS:  The yellow circular cursor can be moved to select any
  256. station in the system using the arrow keys.  On the MAP display move the
  257. cursor near any station symbol.  Then hit the RETURN key to "hook" the
  258. station.  Detail information on that station will be displayed at the bottom
  259. of the screen.  Alternatively, use the + and - keys to step through
  260. each station one by one.  You may also use the cursor on the P or L-list to
  261. hook a station or object.  Once hooked, several functions may be performed:
  262.  
  263.      1.  ALL BEACONS - hitting the A key will list all beacons from that
  264.      station currently in memory.
  265.  
  266.      2.  MOVE - performed by moving the cursor to the desired new location
  267.      and pressing the Insert key.  You are then prompted to enter in a new
  268.      course, speed, comments or time as needed.
  269.  
  270.      3.  DELETE - performed by hitting the D key.  Removes the station
  271.      from the position file.
  272.  
  273.      4.  UPLINK - transmit the object to all other stations on the net
  274.  
  275.      5.  QUIT - quit uplinking the object to the net.
  276.  
  277.      6.  KILL - kill the object from all displays in the network
  278.  
  279.      7.  ALARM - you can set an alarm on a station which will alert you if that
  280.      station ever moves its position.
  281.  
  282.      8.  TRACK - will cause APRS to always center display on selected station
  283.  
  284.      9.  #MARK - By marking a station with the # symbol, only that station
  285.      will be shown when # is used instead of SPACE BAR for drawing a map.
  286.      If the * key is pressed, all symbols will be shown on the map, but only
  287.      the marked symbols (#) will show callsigns.
  288.  
  289. The hook function also works on the LATEST and POSITION display lists by
  290. using the up/down arrow keys.  If a position exists, hitting the SHOW key
  291. will display the map screen with that station centered on the display.
  292. This is useful for finding a station which is far off the currently
  293. displayed map range.  If a position does not exist, you are given the
  294. opportunity to create one.
  295.  
  296. REPLAY:  Since all beacons and position reports are retained, the positions of
  297. any moving station can be replayed either from memory or from a file.  Tracks
  298. are kept in on-line memory until 150 have been saved, and then are saved to
  299. a HISTORY file.  During REPLAY, use the C command to toggle on and off the
  300. display of callsigns, and use the HOME and page keys to center and zoom
  301. the map display if the mobile station moves off the screen.  During replay,
  302. use these single key commands:
  303.  
  304.       C    - CALLsigns on/off
  305.       HOME - Homes map to presently displayed station
  306.       SPACE- Redraws the present map to remove track clutter
  307.       F    - Faster.  Speeds up playback
  308.       G    - Overlays the Civil Air Patrol Search and Rescue grids
  309.       P    - Pause
  310.       S    - Slow.  Slows down playback
  311.       Q    - Quit playback.
  312.       PgUp/PgDn - Zoom in and out
  313.  
  314.  
  315. FILES:  All APRS files are retained in four different sub-directories of
  316.         BAKS, LOGS, HSTS, and README.  There are several other files used
  317.         by the system:
  318.  
  319.   MAPLIST .map - Contains a list of all map files to be used and also the
  320.                  default LAT/LONG, Range and GMT offset for your location
  321.   BACKUP  .BK  - Automatic backup of system every time program is quit.  This
  322.                  file is overwritten every time the program is quit.  It can
  323.                  be reloaded by simply indicating the letter B for a filename.
  324.   RESTORE.TNC  - A list of the TNC commands used to restore your TNC after
  325.                  quitting APRS.
  326.   NWSDATA.DAT  - A sample file used to load National Weather Service data
  327.   NWSPOSNS.DAT - A file of the locations of all NWS sites
  328.   CAPGRIDS.DAT - A file of the Civil Air Patrol Sectional Aeronautical charts
  329.   DXCALLS.DAT  - Callsign prefix-to-LAT/LONG database for DX spots
  330.   MAPFIX.BAS   - A very comprehensive Qbasic program that can be used to fix,
  331.                  draw, and modify APRS maps!
  332.  
  333.  
  334. CHESSBOARD:  To demonstrate the flexibility of APRS in reporting the movement
  335. of objects on screens in a net, I have drawn a chessboard map in the center
  336. of the Gulf of Mexico.  Any two stations can play chess easily using APRS by
  337. placing pieces on the map using the INPUT-ADD command and updating their
  338. positions using the cursor and INSert keys!  The full 32 pieces are already
  339. loaded and saved in CHESS.BK.  To move a piece, first enable it for uplinking
  340. using the U key on the P-list.  Then move the cursor and hit the INSert key.
  341. So once the other station sees your move, it is a good idea to Quit the
  342. uplinking of that piece using the Q key on the P-list to minimize
  343. channel traffic.  Monitoring stations that have also zoomed into the chessboard
  344. will see the game progress too!  You should consider going to an unused
  345. frequency so as not to clutter an active APRS net, however.
  346.  
  347.