无线电位置报告系统（APRS）应用详解

了望员 · 发表于 2013-4-9 21:34

APRS是自动位置报告系统的英文名Automatic Position Reporting System的缩写，是一项新兴的业余无线电活动内容。
1992年，被称为“APRS之父”的美国爱好者Bob Bruninga, WB4APR在ARRL和TAPR数字通信会议第一次引入了APRS这个名称。初期的APRS是完全建立在传统业余无线电分组通信的基础上的。1999年美国爱好者Steve Dimse, K4HG引入了APRS第一个互联网的接口， APRS的传输媒介出现了无线分组通信和互联网两者共存的局面。从此，APRS软件和硬件迅速增加。
APRS允许业余无线电操作者迅速的将实时事件相关的数据发布出去，并在计算机上图形化的表示出来，它将无线电数据通信、全球卫星定位系统（GPS）、计算机和互联网有机的结合起来。不仅能提供位置跟踪、气象报告等常用的服务,而且在业余无线电应急通信(ARES)以及紧急遇险救援时发挥重要作用，不过正如APRS之父Bob Bruninga，WB4APR所说的，这些应用只不过是冰山一角，还有很多其他的APRS应用等待着我们去发现和实验。
APRS系统是使用无线分组通信将数据发布出去的。在APRS中，电台使用无连接分组基于一对多进行数据发布，类似于广播电台和听众的关系。随着APRS的发展，现在APRS的设备大抵分为APRS节点无线数字中继台（Digipeater）、APRS网关（IGate）、APRS服务器等。
APRS节点可以细分成几类。第一类是仅作发送的节点，比如，一个装在汽车上的不断发送经纬度数据的节点，一个不断发送气象信息的节点等。这种节点的构成包括数据源（GPS接收器、气象传感器等）、数据变换和处理器（即终端节点控制器TNC）和数据发送器（无线电发射机）。第二种是仅作接收的节点，一个连接互联网并运行APRS软件的计算机就是最简单的接收节点，在没有互联网接入的环境下，无线电接收机、TNC和单片机为核心的LCD显示器或者笔记本电脑也可构成接收节点。这种节点的构成包括数据接收器（互联网或无线电接收机）、数据变换和处理器（TNC或者声卡加软件）、数据显示设备（运行软件的计算机或者单片机为核心的LCD显示器）。第三种就是接收和发送节点的合一，一个连接GPS接收机、连接互联网并运行APRS软件的计算机，一个终端加TNC加收发信机（即典型的分包通信设备）都可以成为收发合一的APRS节点。
在运行AX.25协议的业余无线分包网络中，由于节点发射范围有限，远距离的数据传输需要用无线数字中继台（Digipeater）。无线数字中继台实际上就是一个分包通信节点，只不过它只负责转发AX.25分包数据，不产生或者最终处理数据。
业余无线分包网络与互联网的互联由APRS网关（IGATE）完成。它承担无线分包网络的AX.25分组与互联网上的TCP/IP分组的转换与转发。正是通过APRS网关，我们才能够将无线电的作用发挥的更加淋漓尽致，将无线世界和互联网结合起来，相辅相成。
APRS服务器（SERVER）提供APRS的互联网直接接入。所有实时信息通过IGate传送到APRS服务器上，APRS服务器充分利用互联网资源，快速的将所有的实时数据转发给互联网上连接着它的客户端，通过网页的方式让任何支持java的网页浏览器来查看APRS活动。
APRS的应用很广泛，民航，水上船舶，森林消防，甚至汽车防盗，公交定位，了解这个通讯方式，在必要的时候可以对大家有一定的帮助
  简单、通俗的介绍下aprs的玩法：
1，机对机通讯：现在很多UV段无线电台具备了内置APRS TNC功能，比如建伍的TH D72 D710 八重洲的VX8DR VX8GR 和FTM 350R ，这类电台可以把收到的APRS信号直接显示在屏幕上，屏幕上可以显示出对方的呼号、方位、坐标、速度等信息，不需要网络支持，没有呼号也可以使用，在车队出行，强险救灾和野外环境中具备一定的优势；

2，机对网通信：在有网络的地方建立一个IGATE，笔者现在使用的就是这个系统，设备是BH4TDV开发的51TNC网络版，设备如烟盒大小，带有网线接口，可以方便的接在路由器上使用，价格在350元，它只是个TNC，需要外接无线电收发设备来将收到的APRS信号转发到网络，或者把网络上的APRS信息通过无线电设备转发出来，，我现在装的是一台TK278手台，由于高度有限，目前只能覆盖在周边3公里左右的地区。
这个装置的作用就是把其他APRS设备发出的信号上传到网络，所以可以理解为网络中继，上传到网络后，全世界的网友都可以在网页上实时观察你的位置等信息。目前在我周边区域，都可以使用带APRS TNC的设备来将位置信息通过它上传到网络。当然，很多自身带有APRS TNC的设备，如：D72  FTM350 8GR等，都可以做成IGATE。

这2个图就是IGATE的典型应用
3 手台、车台接garmin手持GPS应用：如果你觉得机对机只能显示那么点信息不太爽，那么就可以考虑这种方式，用D72  8GR连接高明的手持GPS，常见的可以直接连的GPS型号有  60CSX MAP76  VENTURE等，下图就是典型的60CSX连接8GR，可以在地图上直接显示收到的APRS电台的位置和呼号，直观，一目了然，你都可以直接选择它的位置，导航过去！
注：经过研究，使用8GR 72  710  350R等电台，必须选择上面列举的具备232电平输出输入的GPS设备，新款的OREGON系列需要TTL转232电平才可以工作，比较麻烦。

4其他APRS设备：如果你觉得72 8DR之类的手台比较昂贵，而又很想玩APRS，那么可以选择以下几种形式：
1）普通建伍手台配合 TNC，笔者现在的移动端使用的就是这个方案，设备采用的是BG6QBV开放的AVRTT4 ，价格240元，手台是建伍G71A，600元左右，通过线缆连接，自动发射，发射间隔可调

可以看出发射灯正在闪亮，证明是在发射，这个AVRTT4还有个好处就是，它是专为7900  7800等八重洲电台设计的，可以直接接在48咪和分离面板上，不耽误电台的正常使用，而使用手台，责需要外接喇叭和MIC，才能说话，说话完毕，松开PTT ，自动发射APRS信息，声音类似摩托罗拉的信令声，非常好听。

这是接在7900上的接法 DATA口接电台的DATA口。
2）非APRS手台连接GPS：这个同样需要TNC的支持，我还是用AVRTT4来讲解。 T4本身具备TTL电平的输入输出，可以直接连在garmin oregon系列的手持机（300 400 400t 450 450t,其他的如550 550T要稍微麻烦些），我目前采用的也是这个方案，T4+OREGON450+G71A，效果如图

GPS上也会很方便的显示收到的信息
4，Digipeater: 简称DIGI，可以理解为同频aprs专用中转。由于很多架设IGATE需要覆盖一定的范围，那么如果高度不够，肯定效果不好，但是有高度的地方往往没有网线，这个时候就需要DIGI了，它可以由上面介绍的2种TNC来实现，如果你觉得价格贵，那么也可以单独购买DIGI专用的电路板，把它连接在电台上，放在有高度的地方，收到APRS信号后，自动实现同频或异频中转，把信号中转到连着网线，没有高度的IGATE上面，通过IGATE上传到网络。
5，3G终端或IGATE，这个就很好理解了，可以用手机通过蓝牙连接上面2种TNC，讲对讲机收到的信号通过手机GPRS网络上传到网页，也可以单独使用手机上传自己的信息，甚至可以在没有手机网络的地方，通过手机内的地图来将手机作为显示器来使用

如图，手机将对讲机收到的APRS信号显示出来，可以显示出其他电台的呼号和坐标等信息。可以离开手机网络使用，不需要呼号验证。
这个手机软件也可以不需要对讲机支持，可以直接上传APRS信息和观察附近APRS电台的状态，当然，这个是走流量的，一旦没了信号，就不能使用了，这个是需要呼号验证码的。
6，最重要的一点：前面说了很多次，可以把自己的位置信息上传到网络，那么，怎么在网络上观察呢？打开aprs.fi    会看到谷歌地图，这个地图可以选择卫星模式和地图模式，地图模式是加了偏的（安全考虑），所以用卫星模式比较准确。找到大庆，就可以看到BG2CML-10的IGATE位置，点击我的呼号，就能看到这个台站的相关信息，直接在右侧输入呼号BG2CML-10，也能找到我，暂时，黑龙江只有这一个IGATE，如果大家都学着在自己家里建立IGATE，那么覆盖大庆的APRS系统将会很容易的建立起来，走到哪大家都能看到，不需要昂贵的车辆防盗定位，不需要昂贵的手机网络流量，只需要一个对讲机或者车台就可以了。

暂时先想到这么多，有什么想起来的，随时补充，如果大家有什么不懂的，可以随时联系我，希望以后大庆的IGATE越来越多，上传的信息也越来越多！
                                                                                                                              VY 73 BG2CML!

[ 本帖最后由了望员于 2015-12-8 18:43 编辑 ]

了望员 · 发表于 2013-4-9 21:45

忘了留下APRS专用网址了，呵呵在地址栏里输入 APRS.FI 回车就可以了，直接能打开自己周边的城市地图，方便观看APRS台站信息，在地图上找到大庆，就能找到我的IGATE的位置，BG2CML-10 也可以在右侧搜索栏里输入BG2CML-10搜索到我，移动端，如果我在线的话，是BG2CML-9
下图是今天通过我的IGATE上传的APRS台站信息，对方设备是YAESU VX-8G ，鼠标放到它那里，就显示绿线，表明通过我的IGATE上传位置信息。

最近呢，又为我的APRS家族添丁进口，购置了便携版的AVRT5，下面我就来介绍下它的功能：内置S IIIGPS模块，定位很快，1W VHF模块，省得连接对讲机了，内置电池，使用超过8个小时、内置蓝牙模块，可以无线链接手机、平板等设备，WPL/RTE输出，可以有线链接garmin手持GPS。

那么，它有什么用呢？其实，它就相当于带了个多功能的设备，在户外的时候，比如多人骑行或者徒步，每个人身上带个这东西，设置成自动发射，别人想知道你在哪里的话，那么就可以用有线方式连接GPS手持机来观察，如果没有GPS手持机，也可以用蓝牙连接手机，在手机地图上看队友的位置，上面是我用有线方式连接GPS显示其他台站的效果。

[ 本帖最后由了望员于 2014-2-16 09:46 编辑 ]