Das Automatic Position Reporting System (APRS, manchmal auch als "Automatic Packet Reporting System" übersetzt) stellt eine spezielle Form von Packet Radio im Amateurfunk dar, dieses System wurde 1992 vom Funkamateur Bob Bruninga (WB4APR) entwickelt.
APRS ermöglicht die automatisierte Verbreitung von Daten (z.B. GPS-Position, Wetterdaten, kurze Textnachrichten) über beliebige Entfernungen im speziellen APRS-Packet Radio Netz. Diese Daten werden auf einheitlichen Simplex-Frequenzen im 2-m-Amateurfunkband bei einer Bitrate von 1200 Bit/s übertragen, im Gegensatz zum normalen Packet Radio hier mit ungerichteten UI-Frames aber mit Unterstützung von Relaispfaden.
Um das Packet Radio Netz möglichst wenig zu belasten, die Daten jedoch möglichst global verbreiten zu können, werden die einzelnen Datenpakete von den Packet Radio Digipeatern nur soweit per Funk geroutet und weitergeleitet, bis sie auf einen speziellen APRS-Digipeater (manchmal auch "IGATE" genannt) stoßen. Dabei handelt es sich um einen Packet Radio Digipeater, der an das Internet angeschlossen ist. Zusätzlich gibt es reine APRS-Gateways, die zwar keine Digipeater sind, aber alle gehörten Positionsdaten an die Internet-APRS-Server weiterleiten. Die ins Internet eingespeisten Daten können per Webbrowser, mit APRS Software die IGATE unterstützt oder wieder per Packet-Radio auf HF-Seite abgerufen und angezeigt werden. Manche Gateways senden auch Daten aus dem Internet in begrenztem Maße auf HF aus. Neben terrestrischen Digipeatern stehen auch Amateurfunksatelliten als APRS Digipeater zur Verfügung.
APRS ist unter Funkamateuren inzwischen sehr beliebt geworden, um sich im Mobilbetrieb gegenseitig die eigene Position mitteilen zu können. Auch bei Autodiebstählen hat sich ARPS als hilfreich erwiesen da diese Systeme meist fest in die Fahrzeuge installiert sind. APRS Wetterstationen sind z.B. bei Unwettern sehr hilfreich, um das Wetter via Packet Radio und Internet mitzuverfolgen.
Jedem Rufzeichen können mherere SSIDs und somit mehrere Symbole zugeordnet werden (zb.: Haus, Auto, Schiffe), zusätzlich gibt es die Möglichkeit einen kurzen Statustext mitzusenden. Das System unterstützt auch Kurznachrichten, die zwischen den bemannten Stationen ausgetauscht werden können.
Positionsdaten können von HF-Stationen ausgesendet werden, - aber auch von Stationen die im Internet QRV sind. Meist werden tagesaktuelle Fielddaypositionen oder lokale Objekte wie Umsetzer / Relais im Internet versendet.
Notrufe können in Verbindung mit der aktuellen (GPS) Position ausgesendet werden. Hierzu gibt es ein spezielles "Emergency" Symbol und einen entsprechenden Statustext. Ein solches Paket löst an den empfangenden Stationen einen Alarm aus.
Beispiel: Anzeige von mobilen Stationen auf positionsreport.de
Anmerkung: Positionsreport.de zeigt nach dem Aufrufen der Seite nur KFZ-Symbole und Schiffe an. Will man weitere Stationen sehen (zb.: Fixstationen oder Afu-Objekte aus Internet-Servern wie Umsetzer oder Fielddaypositionen) so kann man über den Menüpunkt "APRS Icons" die jeweiligen Stationssymbole hinzu oder wegklicken. Mit "ALL Icons" werden alle verfügbaren Stationen und Informationen angezeigt.
Beispiel: Bei Aufruf von "All Icons" werden auch Fixstationen (hier als Beispiel das 144.800 MHz-IGATE OE7XWI in Mayrhofen) angezeigt. OE7BKH Bernhard parkt gerade vor der Clubstation.
Beispiel: Zusätzliche Daten können über die Station abgefragt werden, z.B.: der Statustext, Zeitpunkt der letzten Bake oder das letzte Gateway, welches das UNPROTO-AX25 Paket von der HF-Seite in das Internet publiziert hat. (In diesem Fall das Gate OE7AAI, auf 144.800 MHz). Interessant ist auch der Digi-Path. Dazu aber später.
Beispiel: Tracking / Verfolgung von OM´s im Nachhinein. Die grünen Ballons markieren ausgestrahlte HF-Baken. Der rote Ballon den aktuellen Standort. OE7FMI ist eine zeitlang in Wien herumgekurvt und schlussendlich von Wien nach Tirol gefahren. Jede Bake kann angeklickst und zeitlich genau zugeorndet werden, besonders wenn die AX25-Datenpakete (UNPROTO-Pakete) auch sofort ein Internet-Gateway erreichen. Sind die grünen Ballons weiter entfernt, so wurde entweder die Bakenzeit höher eingestellt oder kein APRS-Gateway oder zumindest APRS-HF-Digipeater erreicht. Meist handelt es sich um letzteres.
Beispiel: UIVIEW32 - zeigt die über HF empfangenen Positionsdaten an. Zusätzliches Kartenmaterial kann installiert werden. Über UIView können auch Nachrichten zu bemannten Fest- oder Mobilstationen gesendet werden (Textmessages). Optional kann UIVIEW auch aus dem Interent verfügbare Daten der APRS-Server und anderen Gateways anzeigen. Hierfür können auch umfangreiche Filtereinstellungen (Call Suffix, Gebietseinschränkung) etc .. eingestellt werden, was aus dem Internet zur Anzeige gelangen soll. UIVIEW ist auch als Gateway oder Digipeater konfigurierbar. OE7JRT Sepp in Lanersbach ist des öfteren mit UIView32 in APRS QRV. Seine Bake ist die der Feststation (Home-QTH)
Beispiel: OpenTracker (kleiner TNC für APRS KISS) - setzt GPS Daten der Maus in PR Signale (unproto APRS Standard) um.
Beispiel: APRS und PR fähiges Kenwood DM-710, in der Anwendung von OE7FMI und OE7BKH sowie die Komfortvariante mit angeschlossenem Navi. Dies zeigt die anderen Stationen auf dem Display an. Andere Stationen (beweglich oder fic) können hiermit sogar annavigiert werden. Die Funkgeräte können auch Nachrichten anzeigen und senden. Der Textnachrichtenversand im APRS erfolgt ebenfalls mit UNPROTO-Paketen, jedoch ergänzt durch Acknoledgement-Pakete (Bestätigungspakete wenn die Nachricht am Empfängercall angekommen ist und angenommen wurde).
Dies ist genauso möglich. Dort wo keine Digipeater oder Gateways auf 144.800 MHz oder den anderen VHF/UHF Standardfrequenzen installiert sind (offenes Meer, ferne Länder), dienen Kurzwellengateways zur Informationsübermittlung. Dies funktioniert jedoch mit anderen Baudraten und anderen Frequenzen.
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Grundeinstellung:
Pfadeinstellung:
Die richtige Pfadeinstellung ist grundätzlich davon abhängig ob mit dem ersten Hop (also dem ersten erreichbaren Digipeater) ein Fill-In oder ein Wide-Digi erreicht werden soll/muss. Feste Stationen werden in der Regel wissen, ob sie einen Wide-Digi direkt erreichen. Wenn ja, sollte auf das Adressieren eines Fill-in-Digi verzichtet werden. Daraus folgt, das die einzutragenden Pfade für die jeweils gewünschte Anzahl der Weiterleitungen für bewegliche und feste Stationen regelmäßig unterschiedlich ist. Das Grundkonzept ist recht einfach:
Grundsatz:
- n - Hop = WIDEn-n
Ausnahme:
Es gilt nur eine Besonderheit bei der 1-Hop-Adressierung zu beachten: Da Fill-in-Digipeater auf WIDE1-1 reagieren, muss für den Fall, dass als erste Station ausschließlich ein Wide-Digi angesprochen werden soll (weil man den direkt erreichen kann), immer mit WIDE2-1 und nicht mit WIDE1-1 gearbeitet werden. WIDE2-1 hat auch nur einen Hop zur Folge, Fill-in-Digis reagieren darauf aber nicht. Daraus folgt folgende Empfehlung:
Feste Stationen:
- 1 - Hop WIDE2-1 [es werden auch für den ersten Hop nur Wide-Digis adressiert]
- 2 - Hop WIDE2-2
- 3 - Hop WIDE3-3
- n - Hop WIDEn-n
Mobilstationen:
- 1 - Hop Wide1-1 [es wird für den ersten Hop ein Wide oder ein Fill-In adressiert]
- 2 - Hop WIDE1-1,WIDE2-1
- 3 - Hop WIDE1-1,WIDE2-2
- n - Hop WIDE1-1,WIDEn-n
Anmerkung zur Eintragung des Pfades:
- In UI-View muss neben dem eigentlichen Pfad immer noch die sog. "Destination-Adress" [oder auch "to-call"] in den Pfad eingetragen werden. Die "Destiantion-Adress" kennzeichnet im APRS die verwendete Software-Version. Bei UI-View ist der Eintrag "APRS". Ein 2- Hop -Pfad einer festen Station wird in UI-View deshalb als: APRS,WIDE2-2 eingetragen. [Daraus generiert UI-View dann seine eigene "Destiantion-Adress" = APU25N]
- Es sollte darauf verzichtet werden eigene "Destination-Adresses" z.B. zur Kennzeichnung des regionalen Herkommens zu "erfinden" [z.B. APRSBY = Station aus Bayern]. Die "Destination-Adress" hat im APRS-Protokoll zwei explizite Funktionen: Kennzeichnung der Software oder die Kennzeichnung von ALTNETS.
- Beim Kenwood TM-D700/TH-D7 wird die "Destination-Adress" automatisch generiert und eingefügt. Deshalb ist als Pfad bei der Konfiguration über das Menue nur WIDE2-2einzutragen
Insbesondere für Tracker und Mobilstationen mit hoher Bakenfrequenz oder auch Digipeater bietet sich die Verwendung von proportionalen Pfaden für die Aussendung ihrer Positionsmeldungen an.
Das ursprüngliche APRS-Design nutzte einen Verfalls-Algorithmus, um neue Daten häufiger auszusenden als alte Daten, und jede spätere Kopie immer seltener, wenn das Paket unverändert bleibt. Die meisten Folgegeräte und Tracker ignorierten dieses Fundamentale Prinzip und sendeten viel zu oft unveränderte, doppelte Informationen.
Wir benötigen deshalb Tracker, die direkte und lokale 1-hop Pfade häufiger verwenden als 2- oder 3-hopPfade. Dies nett sich "Proportional Pathing" (Verhältnismäßige Pfade). Diese Technik verringert die Belastung im Netzwerk um einen HOHEN Faktor, da Mobilstationen mit hohen Bakenraten und langen Pfaden eines der größten Probleme darstellen. Zusätzlich löst es das Problem der Angleichung der Pfade zwischen einzelenen Gebieten. Die Einstellung "Proportional Pathing" = 3 sollte nahezu überall OK sein
Es bedeutet, dass der Mobilist/Tracker:
Diese Technik verringert die Belastung im Netzwerk um einen HOHEN Faktor, da Mobilstationen mit hohen Bakenraten und langen Pfaden eines der größten Probleme darstellen. Zusätzlich löst es das Problem der Angleichung der Pfade zwischen einzelenen Gebieten.
Entsprechendes bietet sich im Hinblick auf die Net-Cycle-Time von 30 Minuten angepasst auch für die Aussendungen von Digipeatern an. Für UI-DIGI kann dies wie folgt erreicht werden (2-Hop-Net):
Hier wird also der erste Bakentext lokal alle 10 Minuten abgestrahlt. Der zweite Bakentext über zwei Hops alle 30 Minuten und der dritte Bakentext über drei Hops alle Stunde.
Diese Technik ist z.B. auch im neuen Kenwood TM D710 implementiert.
73 de OE7FMI
P.S.: Vereinzelte Texteile aus Wikipedia, www.oevsv.at und www.aprs-dl.de - zum Teil angepasst oder leicht abgewandelt.