MEGACICLO

radio sem limites…

APRS

 

COMUNICAÇÕES DIGITAIS VIA RÁDIO – APRS

O que é o APRS ?

O APRS (Automatic Position Reporting System) é o resultado de anos de estudo sobre o packet em rádio. Uma nova versão de packet, o APRS baseia-se na retransmissão de pacotes isolados (UI packet) e usa as coordenadas geográficas para se prolongar pela rede. Quase todas as estações de APRS funcionam automaticamente como uma estação retransmissora, o que permite a viagem dos pacotes pela rede. Os pacotes são “escutados” pelos TNC’s, que caso não for do seu interesse, retransmite e ignora. A passagem deste pacote é registada por 30 segundos, evitando que ele se retransmita mais de uma vez. O sistema APRS é reconhecido como um dos melhores e mais eficazes meios de comunicação em tempo real, quer em caso de emergências ou em eventos públicos. O uso de um equipamento de GPS não é imprescindível, mas se usado numa estação móvel permite que esta estação seja acompanhada graficamente por qualquer outra estação ou site na Internet. Apenas a coordenada geográfica é requerida para colocar uma estação APRS no ar.

Resumindo: Sem saber nada sobre a configuração da rede do local onde estou, eu simplesmente ligo o rádio, o TNC e o cliente de APRS, como por exemplo o UI-View. Escolho a opção de enviar uma mensagem, entro com o prefixo da estação de destino, a mensagem, e o resto é feito automaticamente pela rede. A mensagem vai percorrer um longo caminho até ao seu destino.

A frequência de operação do APRS em Portugal é em VHF 144.800 Mhz FM

1. Principais funcionalidades oferecidas pelo APRS:

  • Enviar/receber mensagens entre estações de APRS
  • Enviar mensagens para qualquer e-mail na Internet
  • Enviar mensagens de qualquer usuário de ICQ
  • Participar de um chat num canal de IRC
  • Enviar telegramas convencionais oara pessoas nos EUA
  • Ver a localização física de cada estação através de mapas
  • Com um GPS numa estação móvel podemos ser monitorizados por qualquer pessoa na Internet (localização física, altitude, velocidade, direcção, etc.)
  • Não requer conhecimento prévio do caminho que a sua mensagem percorrerá até ao destino
  • Informações de condições meteorológicas (weather stations)
  • Encaminhamento automático dos pacotes usando coordenadas geográficas

Para saber onde se encontra a minha estação basta aceder à Internet ao URLhttp://64.34.101.121/cgi-bin/find.cgi?CS1ARM

Todas as estações que estão ligadas à rede mundial, têm automaticamente e gratuitamente o recurso de mapa pela Internet.

Recentemente grupos de radioamadores interessados na nova modalidade de rádio estão expandindo a rede por todo o país. Aqui na zona norte ainda são poucas as estações e os digipeaters de APRS. O Porto já possui uma rede de APRS em desenvolvimento com várias estações. Um dos objectivos imediatos é a ampliação da área de cobertura do APRS em Portugal. Com a instalação de uma estação repetidora, estamos a dar os primeiros passos para abranger cada vez mais regiões do país interessadas netsa modalidade de rádio.

2. Algumas regras para serem adoptadas pelos operadores das estações de APRS:

Estações Móveis

Intervalo de beacon de 40 segundos.

Não deve operar como digipeater, excepto em ocasiões especiais onde o carro repetiria uma estação portátil usando um TH-D7 num emergência, por exemplo.

Nos trackers (tiny e Kenwood) existem as denominações: off-duty (fora de serviço), priority (prioritário), emergency (emergência) e en route (a caminho da emergência). Trackers que não estejam envolvidos em nenhuma emergência, resgate, acidente, etc., devem usar “off duty”.

Estações Fixas

Estação fixa de APRS transmite o beacon a cada 10 (ou mais) minutos, independentemente de estar conectada via VHF ou Internet. É recomendado (se for possivel) a repetição para outras estações, principalmente se estiver bem posicionada.

Digipeaters

Símbolo de digipeater (estrela verde) deve ser usado somente por digipeaters.

Deve ter o caminho “WIDE” quando cobrir uma área de 50 km ou mais.

Digipeater RELAY é toda a estação base de APRS que usa TNC ou AGWdigi e tem o parâmetro DIGI ON (porém, se não ficar 24 horas no ar NÃO use o símbolo de digipeater. Isso pode causar confusões).

IGATES – Gateway com a Internet

Se numa cidade/região já existe um IGATE, não active outro. Isso vai gerar tráfego redundante e “entupir” a QRG desnecessariamente. Antes de instalar um IGATE, consulte as outras estações para saber da real necessidade de tal serviço. Consultar a comunidade local é útil para optimizar o tráfego e para saber que estações têm necessidade de ser transmitidas para VHF. É recomendado o uso da versão para Linux do gateway (APRSd), pois trata-se de um sistema operativo estável e que permite que a rede local esteja sempre conectada à rede mundial via Internet.

Weather Stations ou Estações Meteorológicas

Devem estar 24 horas no ar.

Devem estar bem posicionadas para informar com maior precisão as condições meteorológicas.

Devem ter um beacon de 10 minutos ou mais.

Objectos

Os objectos devem ser divulgados no mapa caso alguém peça a localização de algo ou quando seja de interesse geral. Por exemplo: tempestades, enchentes, acidentes, etc. Não é recomendada a criação de objectos fixos sem importância, para não poluir visulamente os mapas.

Texto de CT2HZO, Rui Lima


ESTAÇÕES ACTIVAS – Distrito Braga

Estações activas na cidade de Braga – Novembro 2002

Estações activas Braga, Famalicão, Guimarães – 18/02/2003 21H00

CT2HZO-9 na zona da MAIA (23/02/2003 15:10z)


MAPAS para UI-View

Todos os Mapas foram extraídos do MAPBLAST e possuem uma grande precisão

Descompacte os ficheiros na directoria MAPS do UI-View e em seguida reinicie o programa.


LINKS ÚTEIS sobre APRS


APRS Via Satélite

ASTARS

APRS Satellite Tracking and Reporting System

Fomos devidamente autorizados por Bob Bruninga, WB4APR, a traduzir o conteúdo que se segue, da sua autoria, e que explica como fazer APRS via satélite. De notar que alguns dos links neste documento, transportar-vos-ão para páginas com conteúdo em inglês. Vamos tentar traduzir este material ao longo do tempo.

NOVA RECOMENDAÇÃO: Todos os utilizadores da ISS e dos satélites ASTARS são aconselhados a adicionar: …SGATE,WIDE no final do caminho dos seus pacotes se querem maximizar a probabilidade de serem capturados nos links da Internet.
SATÉLITES ASTARS: Os seguintes satélites podem ser usados para comunicações de packet em tempo real entre utilizadores, como também para link directo de mensagens e e-mail para o sistema mundial de ligação APRS-Internet. Veja as página ao vivo da ISS e do PCsat. O satélite UO-22 também poderá ser usado, mas ainda não possuimos o número suficiente de APRS Satgates a monitorizar o downlink do UO-22. É acerca disto que trata o ASTARS. Este satélites constituem uma boa alternativa para os sobrecarregados satélites de FONIA em FM.

PCsat comunicações em portátil para viajantes. Veja a Página de Seguimento do PCsat.
ARISS: A Estação Internacional Espacial também suporta ASTARS. Veja as FAQ eWWW.ARISS.NET.
SAPPHIRE: Projecto conjunto da Universidade Stanford/Washington e da Naval Academy suporta ASTARS (presentemente Inoperacional).
UO-22: UOSAT5 também suporta ASTARS como missão secundária
OPAL: Este satélite pode servir de digipeater ASTARS mas é difícil de se chegar em UHF.
AO-16: Suporta ASTARS mas necessita de modems PSK e a utilização é rara.

ASTARS é um sistema de seguimento móvel e de comunicações amadoras para informar posição, status, e mensagens para e de portáteis e móveis em localizações distantes, através dos satélites amadores e recorrendo ao uso de equipamentos convencionais de amador. [Veja a instalação de W4HFZ]. Exemplo de portáteis e móveis de comunicação digital são mostrados abaixo. Para além disso, usando a capacidade de control remoto destes equipamentos, é possível operar um estação completa de control automatico de rotor instalada numa mala portátil, sistema esse que pode ser operado através de qualquer conductor de 8 fios. Ideal para demonstrações ou férias. Veja também o interface do rotor.

Clique aqui para o setup do D700 (em inglês)

1200 Baud PSK ASTARS foi um sistema chamado TRAKNET e que foi apresentado em 1998 e 1999 nas conferências AMSAT como uma rede de satélite móvel a 1200 baud, usando o AO16 e IO26 (LO19 está inop), que tinha sido autorizada para seguimento em tempo real de APRS e informação de posição. PSK ASTARS foi usada por 16 estações durante vários eventos especiais. É um sistema perfeitamente viável para estações com TNC’s PSK ou com o sistema de uplink via placa de som de KA2UPW. Dado que todos os satélites partilham o mesmo uplink em 145.900, o objectivo foi o de colocar o indicativo do UI-DIGI de todos os satélites com a mesma designação genérica, para que as estações móvel NÃO necessitassem de alterar qualquer configuração entre passagens e, desse modo, usufruirem de 12 passagens diárias proporcionadas por esta constelação. Gostariamos de ter visto implementações do sistema de placa de som como modems PSK, fazendo de novo os satélites AO-16 e IO-26 meios populares de comunicações digitais, mas ninguém aceitou esse desafio.

1200 Baud AFSK ASTARS O conceito TRAKNET foi várias vezes demonstrado durante experiências com o sistema de Packet da Estação Espacial MIR e com o SAREX. O portátil Kenwood THD7 (ou móvel D700) com TNC’s de 1200 e 9600 baud podem ser usados para comunicações APRS via SAREX, PCsat e ISS em 1200 baud. Durante um teste em Junho de 99, mais de 55 estações trocaram mensagens entre portáteis. Embora alguns pensem que o PACKET a 1200 baud é coisa do passado, é perfeito para comunicações através de digipeater PORTÁTIL-SATÉLITE. A vantagem dos 9 dB em 2m para um portátil com a sua antena não pode ser batida por qualquer outra banda. Satélites com esta capacidade são SAREX, PCsat e ISS. (MIR e SUNSAT já não existem).

Futuro: Para o futuro, a US Naval Academy espera que todos os seus satélites continuem a suportar missões ASTARS com esses digipeaters de 1200 baud.

Os 9600 BAUD ASTARS tornaram-se realidade quando a Kenwood introduziu o emissor de móvel 1200/9600 baud APRS, TM-D700A e o portátil TH-D7(G). Estes rádios dual band com capacidade para dados (TNC incorporado) e informação frontal de APRS, tornam possível enviar e receber curtas mensagens de APRS através de qualquer PACSAT de 9600 Baud, caso o digipeater esteja disponível (por exemplo o UO-22). Estes dois equipamentos são terminais de dados satélite preparados para ASTARS e não necessitam PC ou qualquer outro acessório. Podem enviar e receber todos os dados no painel frontal apenas com a antena adequada para uso móvel. (see below).

INTERNET (SatGates): A presença da Internet possibilita a ligação de vários downlinks em todo o mundo, o que potencia a diversidade da recepção de informação através do tempo e espaço. Estas SAT-Gates combinam todos os pacotes recebidos na infra-estrutura mundial de APRS (TELNET second.aprs.net) e entregam essa informação a qualquer estação compatível APRS da rede.

Esta página descreve o ASTARS, começando com as suas limitações, expectativas, a configuração do TMD700 e THD7 para operação móvel, Link de trafego de/para o servidor mundial APRServe através de SAT-Gates, como operam as SAT-Gates e como o sistema terrestre de APRS pode distribuir tempos de acesso a satélite a sistemas móveis, usando o mínimo de largura de banda no sistema terrestre.

EXEMPLO: O formato APRS Mic-E usado pelos rádios Kenwood, transmite toda a informação seguinte em apenas 9 bytes, excepto o texto de STATUS que adiciona 1-para-1 ao comprimento do pacote. Muita informação pode ser transmitida em menos de 0.5 segundo. Aqui apresentamos um exemplo de trafego recebido num D700:

MODOS: O desempenho do LINK móvel-satélite está muito dependente do MODO e da potência de emissão. Esta página foi originalmente escrita baseando-se no conceito do existente Modo-J PACSATS, mas foi modificada para incluir as características opostas do Modo-B SUNSAT. As características podem variar até 9 dB, dependendo do uplink ou downlink ser feito ems VHF ou UHF. Agora com o OPAL, ISS, PCsat e Sapphire temos o tradicional digipeating na mesma banda. Aqui estão as diferenças:

UHF DIGIPEATER: Qualquer satélite que repita na mesma banda da frequência do uplink. OPAL e Sapphire repetem em 437.100, OPAL a 9600 baud e Sapphire a 1200 baud.Mas operar em UHF requer sintonia em direcções opostas +/- 10 Khz entre a recepção e a emissão. É necessária uma sintonia cuidada do uplink, uma vez que o efeito doppler é tanto maior quanto a frequência.
VHF DIGIPEATER: A ISS, SAREX e PCsat estão nos 2 metros e não é critica a correcção do doppler, dado que é menos de +/- 3 Khz. Esta é a banda ideal para um acesso simples e fácil.
MODO-J: Este é o modo de todos os 9600 baud PACSATS existentes. O UPLINK em 2 metros é fácil de realizar com uma antena omni e 5 watts ou mais. Contrariamente, o downlink em UHF do satélite é bastante mais fraco, devido à potência de 0.5 watt do emissor e dos 9 dB de perda do sinal.. É necessário 8 ou mais dB de ganho e correcção de doppler para copiar o downlink. Estes satélites são ideais para que portáteis ou móveis possam enviar pacotes como posição/status ou mensagens.
MODO-B: O SUNSAT estava neste modo Com os adicionais 9 dB de downlink nos 2 metros, o satélite podia ser ouvido por qualquer utilizador munido de uma antena omni. O uplink em UHF requeria antenas de maior ganho e correcção de doppler na emissão. O Modo-B era uma boa forma de RECEBER mensagens do satélite para portáteis. Apesar de no downlink ser fácil receber um sinal de 9600 baud, a penalização de 9 dB no uplink obrigava a usar 50w em móvel ou reduzir para 1200 baud com um portátil.
LIMITAÇÕES DE OPERAÇÃO: A faixa de 2-metros destes satélites não coloca qualquer dificuldade de operação, e pode ser usada com antenas omni-direccionais móveis. Por esse motivo, PCsat, SAREX e ISS são presentemente os melhores sistemas ASTARS em órbita. A dificuldade dos links de UHF no modo-B e modo-J colocam algumas limitações e complicam o cenário operacional nestes birds:

Devido à múltipla utilização destes satélites e frequências, deve evitar-se um congestionamento desnecessário no uplink.
O fraco downlink do modo J poderá ser recebido numa antena omni-direccional de móvel apenas nos 2 ou 3 minutos de uma boa passagem.
Essas passagens apenas acontecem uma ou duas vezes por dia, durante a manhã e a noite, e variam conforme a latitude do QTH.
Mais passagens são possíveis com o uso de uma Yagi de 4 elementos.
A sintonia doppler de +5, 0 e -5 é necessária para que uma antena omni possa ter o maior número de passagens num link em UHF.
MENSAGENS APRS: Para operadores de satélite pouco familiarizados com mensagens APRS, deverá perceber-se que uma mensagem APRS é uma única LINHA de texto. A maioria das mensagens são stand alone, mas ocasionalmente pode juntar-se se não couberem numa só linha. Aqui está uma foto de uma mensagem de 15 bytes recebida num rádio TMD700. (O comprimento máximo é de 64 bytes).

APRS EMAIL: Qualquer operador APRS pode enviar uma mensagem de EMAIL do seu portátil ou móvel. Tal como outras mensagens de APRS, é apenas uma mensagem de UMA LINHA e essa linha INCLUI o endereço completo de e-mail do destinatário (quanto maior o endereço de e-mail menos sobra para o resto da mensagem). Isto obriga a ser-se breve. Eis um e-mail transmitido do meu móvel D700 enquanto viajava para o meu local de trabalho. Note que o ÚNICO pacote introduzido no D700 foi apenas:

TO:EMAIL :wb4apr@amsat.org Testing Email via pacsat from my van enroute to work.
Eis como ele foi recebido pelo meu sistema de Email, após ter sido enviado para o APRServe via SAT-Gate e de lá ter sido apanhado pelo EMAIL Engine de WU2Z que o transformou num Email regular:

CENÁRIO DE OPERAÇÕES: Para desenvolver um sistema viável de comunicações via satélite que possa comunicar entre móveis e também para/de o sistema mundial APRServe com todas as suas limitações, o seguinte cenário é o que desejamos ser realidade quando completamente operacional:

Via satélite, use apenas um SSID -3 (guarde-o numa PM) para que as SAT-Gates saibam qual o trafego que devem enviar-lhe. (nenhum trafego terrestre).
O seu objectivo em móvel é de, pelo menos, UMA posição por passagem. Configure o envio para um pacote por minuto, o que parece garantir sucesso.
A taxa fixa de mensagens da Kenwood 1/minuto e o 5-vezes-timeout é apropriado para mensagens.
SAT-Gates apenas lhe enviarão trafego quando o satélite está 15 graus acima do horizonte (em relação ao seu QTH).
Assinale à SATGate que tente enviar-lhe trafego com ângulos mais baixos com “QRZ” no seu STATUS, ou enviando CUSTOM MSG 3 se possuir uma Yagi ou horizonte baixo.
PCsat tem um emissor de downlink dedicado em 144.39 para que as mensagems possam ser entregues a QUALQUER na América do Norte, mesmo sem previamente acordado.

OPERAÇÕES SAT-GATE: Comunicações Móvel-Móvel funcionam sem quaisquer considerações especiais no satélite ou em terra. Mas a aplicação mais útil é enviar e receber mensagens para qualquer outra estação APRS via SAT-Gates que monitorizam o downlink do satélite e servem como gateways do sistema mundial de APRServe. Essas SAT-Gates realizam as seguintes funções:

Monitorizam o downlink e capturam todos os pacotes UI.
Monitorizam o APRServe e capturam MENSAGENS para essas estações.
Entregam as mensagens a uma taxa “justa” sobe as seguintes condições:
1) O satélite está a pelo menos 2000 km (acima de 20 deg) do móvel.
2) Vê “QRZ” no texto de STATUS do móvel.
3) Vê o comentário CUSTOM-3. (Fácil de ligar/desligar).
Transmite essas mensagens redundantemente até serem repetidas duas vezes.

SAT-GATES OMNI SEM SEGUIMENTO Com antenas simples, como por exemplo uma antena whip em cima de uma grande plano de terra (o tejadilho do seu carro) e um TMD700, cria-se um receptor no-track SAT-GATE downlink. A antena capta os sinais do satélite sempre que este esteja a mais de 20 graus, o que se traduz em 5 minutos numa passagem de alta elevação. Note que teremos uma antena de 1/4 de onda no uplink em 2 metros e 3/4 de onda no downlink em 70 cms. Os 3/4 de onda têm quase 8 dBi de alto ganho de elevação, o que é ideal para o efeito. Não é boa no horizonte, mas os móveis não veem o horizonte e o satélite está 6 dB mais afastado. Veja os plots abaixo.

ADICIONE UM ROTOR DE TV! Após monitorizar os birds durante um ano com uma antena whip, decidi dedicar-me a receber os restantes 2/3 de dados quando os satélites estão abaixo de 20 graus.. Adicionei um simples interface de rotor ao meu software de control APRStk. Veja o meu Rotor para APRS.

Ao contrário da actividade satélite anterior, podemos combinar os outputs de dúzias de estações nacionais omni-direccionais e o resultado é mais de 99.96% de hipóteses decapturar cada pacote sobre os EUA! Mesmo se apenas 4 estações em dado momento tivessem o bird visível, e mesmo se eles tivessem apenas 60% de hipóteses de descodificar cada pacote, a sua probabilidade combinada seria de 98%. Mas, se o pacote original for replicado DUAS VEZES, então essa probabilidade subirá para 99.96%! Uma certeza! (Um simples portátil barato pode ser usado como estação de downlink)

Este mapa mostra como 6 estações terrestres, limitadas a downlinks seguros apenas quando o satélite se encontra acima de 30 graus e usando antenas whip, podem monitorizar o satélite em qualquer ponto dos EUA. Note que o sinal acima dos 30 graus é +7 dB mais próximo e talvez +3 dB dentro do lóbulo de ganho de uma antena whip de 3/4 de onda para um equivalente de +10 dB. Assim, nenhum pacote será perdido. Com uma dúzia de estações deste tipo poderiamos alcançar uma eficácia de 99.96%. Isto é fácil de realizar. Já possuimos dúzias de estações similares de APRServe I-GATES. Elas só necessitam acrescentar um D700 ao seu equipamento e uma antena whip. APRStk (veja abaixo) faz a sintonia automática de qualquer stélite em vista!

SAT-GATES ALEATÓRIAS SEM SEGUIMENTO E SEM SINTONIA: Onde podemos encontrar D700 em quantidade suficiente para este projecto ? FÁCIL! Em vários parques de estacionamento e estradas em toda a América, a maioria dos móveis D700 estão a maior parte do tempo fora de uso, mas estão instalados em veículos com perfeita visibilidade do céu e com excelentes antenas OMNI de bom rendimento. Simplesmente coloque uma dicha DB-9 de 3 fios entre o sistema de APRS e o D700 cada vez que estacione o carro. Bingo, está a contribuir para o downlink de APRS!

AINDA MAIS FÁCIL! Simplesmente programe uma memória PM do TNC do D700 para a frequência de downlink do satélite e emita em 144.39. Assim, cada pacote recebido no downlink será repetido para a SUA estação fixa e, posteriormente, para o sistema APRS via Internet. Ou, quando o seu THD7 não estiver em uso, ligue-o. Porquê deixar estes rádios desperdiçados, quando eles podem servir a comunidade!

SATÉLITES: Há muitos PACSATS de 9600 baud em órbita. Todos eles usam o protocolo PACSAT que é muito eficiente para enviar grandes ficheiros para vários utilizadores. A nossa presença constante no uplink é insignificante para os que fazem upload para o bird. Assim, os satélites IDEIAIS para nós poderão ser satélites de Imaging, que possuem megabytes no downlink, mas no uplink não estão sobrecarregados, excepto com as estações de comando e uplink. Estas estações de comando utilizam normalmente 100 watts e antenas de 13 dBi, o que dá uma margim de 16dB sobre qualquer móvel. Devido a este diferencial de potência, esperamos que os recursos do satélite possam ser partilhados entre as duas aplicações.

SEGUIMENTO DE SATÉLLITES E PREVISÕES DE PASSAGEM: As estações móveis de APRS devem apenas emitir no uplink durante a passagem do satélite e evitar transmissões não essenciais. Para isso temos dois bons métodos:

Software de seguimento: Adicionei seguimento de satélites ao programa APRSdos na forma do APRStk.exe. Apresenta as previsões de passagem do satélite no mapa de APRS e sintoniza automaticamente os rádios Kenwood, incluindo o doppler. Também controla o rotor de qualquer sistema barato de TV 24V AC. Desta forma, não se perderão passagens do satélite Deverá ser corrido dentro de uma já existente estrutura de ficheiros do APRSdos.Veja a informação de download abaixo.O ecran abaixo mostra como o sistema segue estações APRS stations e satélites, e mostra uma previsão de passagem de 2 horas…

Boletins APRS e Objectos: Outro programa chamado APRSdata, é um serviço que corre em qualquer estação da sua região e actualiza o painél frontal de todos os rádios Kenwood Radios com o azimute e distância de qualquer satélite em vista. Também envia a cada 10 minutos uma agenda das passagens dos próximos 80 minutos. Isto é feito através da transmissão dos satélites como objectos em movimento de APRS na rede terrestre de APRS (144.39) e enviando a agenda como um spot de DX para a DX-LIST dos rádios. Desta forma, ninguém necessita de um programa de seguimento, pois receberão essa informação via rádio no painél frontal.
O uso do APRStk desta forma alerta todos os que estiverem na frequência de APRS, incluindo móveis e portáteis, para a passagem dos satélites, funcionado quase como um servidor “WEB” do painél frontal dos equipamentos. A agenda é transmitida para a lista de DX. Assim, os nosso utilizadores móveis de satélite podem obter as PASSAGENS sem recorrer a um computador. Seguem-se imagens de um THD7 com a informação recebida no seu painél frontal. Primeiro está a lista de DX que indica existirem 3 satélites visíveis nos próximos 80 minutos: UO22, AO27 e UO14.

Os 2 ecrans seguintes mostram quando o satélite está visível. Mostram a distância, azimute, frequências de uplink e downlink e doppler. Uma informação útil para apontar a antena do portátil. Pode consultar APRS Satellite Resources para mais informações.

CLIQUE AQUI para ver um satélite no display do D-700.

Se já possui o APRSdos, faça o download do APRStk ou APRSdata. Se não tem o APRSdos instalado, faça o download do APRS848 e instale-o primeiro com PKUNZIP -d ou WinZIP.

CONFIGURAÇÕES TM-D700 e TH-D7(G): Aqui está uma lista da minha configuração miníma para os equipamentos Kenwood TM-D700 e TH-D7(G) para comunicações móveis de painél frontal-para-Satélite através de digipeating PACSAT no Modo-J ou Modo-B:

TRANSMISSÃO: O novo D7(G) tem o comando DCD SENSE para que o TNC possa operar em full duplex no modo de APRS, funcionalidade não existente no D700. Assim, enquanto que a BANDA de recepção do seu D700 está a receber, o equipamento não transmite. Perceber esta questão será a chave para o sucesso. Se o satélite tiver períodos de silêncio regulares no downlink (SUNSAT) então opere normalmente. Haverá hipótese de emissão. Mas se o downlink estiver em uso a 100% (como é normal no UO-22 e todos os restantes PACSATS) há alternativas para forçar a emissão.:

Configure para AUTO e faça QSY ocasionalmente no downlink, o suficiente para silenciar a recepção
Configure para PTT e pressione o xmtr quando Posit BECN estiver pronto… (não faz msgs)
Configure para AUTO e sintonize outra frequência de RX para ignorar o downlink.
Opere em modo PACKET com um PC em APRS (com FULLDUP ON)
Opere SUNSAT. Emite no downlinks apenas a cada 5 a 10 segundos

ANTENAS: Por causa do coaxial curto e da não necessidade de um PREAMP, uma antena Whip 19+” 2m no centro do carro é uma antena ideal OMNI para satélites em VHF e UHF. Em UHF, a antena é de 3/4 de onda com um lóbulo de 8 dBi em elevações grandes, o que é ideal para quando o satélite estiver perto do meio da passagem (linha amarela no gráfico). O meu D700 vai capturar pacotes quando os PACSATS estiverem 25 a 30 graus acima do horizonte durante alguns minutos (mais abaixo para o UO14 e SUNSAT). Para receber o downlink na totalidade, é necessária uma antena de 4 elementos para UHF, controlada em Azimute e Elevação e com a polarização correcta. Muita experimentação será necessária para obter bons resultados. Aqui está um gráfico dos ganhos produzidos EZ-NEC por 3 antenas whip, incluido as perdas devido ao caminho percorrido. A minha antena de 3/4 de onda começa a receber o satélite por volta de 20 graus.

Para validar os dados da vertical de 3/4 de onda, construí um modelo da antena para 1575 MHz, coloquei-a no tejadilho do carro e conectei-a a um GPS. Usei o programa SIGPLOT.BAS, escrito em BASIC. Dexei o sistema a funcionar toda a noite e criei um gráfico de GANHO, usando o sinal do satélite como fonte de RF. Assim, recebe-se RF de todos os ângulos e azimutes e o programa produz um gráfico do padrão da antena. Fi-lo duas vezes: o gráfico verde é da 3/4 e o vermelho da 1/4 de onda. Note que o ganho de mais ângulo da 3/4 é acima de 25 graus. Apesar da 1/4 começar a receber aproximadamente 10 graus abaixo, a perda de 6 dB devido à distância do satélite elimina qualquer vantagem no fraco downlink dos PACSAT.

SINTONIA NO MODO-J: A correcção do efeito Doppler no downlink de UHF é fácil de fazer de ouvido. Apesar dos dados a 9600 baud produzirem um som similar ao barulho da abertura do squelch, estes possuem”qualidade” que permite serem identificados pelo ouvido quando o receptor não estiver centrado na largura de banda dos dados. Todas as passagens começam em +10 KHz e movimentam-se descendentemente em incrementos de 5 KHz até -10 KHz. Apenas leva uma fracção de segundo para verificar se será necessário sintonizar ou não. Com antenas omni-direccionais que não escutam o satélite no horizonte distante, começe com +5 e mova duas vezes para -5 durante a passagem. SUNSAT e PCsat tem um receptor em UHF bem aberto, o que leva a que seja necessário apenas uma sintonia de -/+ 5 KHz.

SINTONIA NO MODO-B: No modo B deverá compensar o doppler no UPLINK, o que não é fácil. Mas lembre-se que é o OPOSTO. Começe abaixo 10 ou 5 Khz. Vá incrementando de 5 em 5 KHz à medida que a passagem decorre. Os satélies em Modo B (SUNSAT e PCSAT) deverão possuir receptores abertos de forma a serem necessárias apenas duas coreecções de +5 e -5 KHz. (o centro é tão breve que não vale a pena sintonizar).

JUNTE-SE A NÓS NOS BIRDS!

IMPORTANTE: Este conceito de ASTARS não foi considerado, apoiado ou aprovado para que seja usado na operação de qualquer satélite que não seja o AO16, LO19, IO26, SO35, OPAL, SAREX, PCsat, Sapphire e ARISS. Está publicado para incentivar a experimentação e para consideração em futuras aplicações.


APRS via ISS

A Estação Espacial Internacional pode servir como DIGIPEATER de pacotes AX.25, razão pela qual muitos dos aficionados do APRS a usam para repetir os seus pacotes de informação de posicionamento. Para além de servir como Digipeater, a ISS possui uma PMS (Personal Message System) capaz de armazenar mensagens que poderão ser lidas pela sua tripulação. Se quiser utilizar a PMS com sucesso, aconselhamos a leitura do documento em português que ensina como operar Packet através da ISS. Cliqueaqui para o poder consultar.

Para poder utilizar a ISS em Packet, configure o seu equipamento com as seguintes frequências:

Downlink
Uplink
145.800
145.990

Para usar a ISS como DIGI terá que configurar o comando UNPROTO do seu TNC para: CQ VIA RS0ISS

Posteriormente passe para modo de CONVERSAÇÃO (CONV mode) e tudo o que digitar será repetido pela ISS.

Se eu digitar na linha de comandos a seguinte informação e fizer <ENTER>, estarei a enviar uma frase no formato reconhecido pelo protocolo APRS e que identifica a minha posição geográfica:

=4126.64N/00817.86W- {UIV32N}

Aqui, poderá substituir os valores da Latitude e Longitude de acordo com a sua posição.

Se estiver a usar o software UI-VIEW pode configurar a sua linha de UNPROTO ADDRESS em Station Setup para: APRS,RS0ISS

Mais de 1500 estações que usaram a ISS como DIGIPEATER foram capturadas pelo servidor de APRS de Steve Dimse localizado em FINDU.COM. Veja aqui a LISTA.

ISS e outros UI DIGIPEATERS no espaço

Satélite
Downlink
Uplink
Digi-Path
Descrição
ISS
145.800
145.990
RS0ISS,SGATE,WIDE
SGATE,WIDE no caminho permite que o pacote
PCSAT-A
145.828
145.828
W3ADO-1,SGATE,WIDE
seja encaminhado pelo sistema FINDU mais facilmente
PCSAT-B
144.390
especial
PCSAT-11
Lado B. Uso especial. Peça autorização
UO-22
435.120
145.975
UOSAT5
Sistema 9600 baud

Estações Meteorológicas


Configuração APRS

*** Muito Importante ***

Nesta secção vamos tentar dar alguns conselhos de configuração do APRS. Temos notado que algumas estações que utiizam a rede de APRS não tem uma configuração correcta, o que provoca congestionamento desnecessário na frequência de trabalho e impede que muitos dos BEACONS de estações mais fracas (nomeadamente estações móveis e portáteis) não consigam entrar na rede. O que pretendemos é a máxima eficiência possível do sistema, apesar de sabermos que não há sistemas perfeitos quando estão envolvidos factores que não podemos controlar, como o caso da propagação ou interferências provocadas por outros equipamentos .

Os conceitos que utilizaremos aplicam-se a todas as versões de APRS, mas a consulta da documentação do vosso programa É INDISPENSÁVEL.

Dado que o APRS não utiliza o sistema de CONEXÃO directo, mas utiliza em vez disso os pacotes UI, a única forma de enviarmos a nossa informação para outras estações é através de DIGIPEATERS. Aqui reside alguma da confusão que existe no seio de quem utiliza o APRS.

Se é verdade que para o Packet ou para a Fonia é importante a existência de NODES e REPETIDORES em sítios de grande cobertura, não é menos verdade para o APRS. Na terminologia APRS, esta grande cobertura é designada por WIDE. Numa determinada área só deverá exisitir um DIGI WIDE, que por sua vez deverá conseguir escutar WIDE’s adjacentes e estar operativo 24 horas. Não aconselhamos que você se configure como um WIDE quando não estiver dimensionado para a verdadeira função desse serviço. Só irá causar problemas na rede.

Será muito dificil que todas as estações numa determinada área (especialmente móveis e portáteis) consigam escutar um WIDE, principalmente se estiverem em movimento. Para ajudar estas estações a alcançarem um digi WIDE existem as estações RELAY. Uma estação RELAY pode ser qualquer estação que consiga comunicar com um ou mais WIDE de forma fiável. Só deverá existir uma estação RELAY numa determinada área que opere um determinado WIDE. A regra do bom senso também se aplica aos RELAY. Ou seja, se duas estações RELAY se sobrepuserem em determinada área, mas consigam de per si cobrir áreas que a outra não cobre, esse benefício compensa a existência de algum possível tráfego redundante. Assim, torna-se muito importante a experimentação, para verificar onde existe redundância e para afinar o sistema APRS. Não é caso para cair em exageros. Nem 8 nem 80.

ESCOLHA DO PATH (caminho dos pacotes)

NOTA: No UI-View deverá manter APRS no início do caminho

Que caminho escolher para os meus pacotes ?

Se está em móvel ou portátil, aconselhamos a seguinte configuração:

UNPROTO address: RELAY,WIDE,WIDE

Se está em fixo, tente ver quais os digipeaters que escuta em directo. Se souber os seus indicativos é preferível usá-los em vez de WIDE, pois dessa forma tem a certeza que só esse digi o repetirá. Imagine o seguinte cenário: Está localizado numa zona baixa de BRAGA e apenas escuta em directo o digi WIDE cujo indicativo é CS1ARM. Pretende que o seu pacote seja repetido por CS1ARM e por mais dois digipeaters WIDE, não interessando quais forem. Configure o caminho para CS1ARM,WIDE,WIDE. Poderá também usar CS1ARM,WIDE2-2. Já explicaremos a diferença. Se não escutar nenhum WIDE em directo e houver uma estação RELAY perto de si, configure para RELAY,WIDE,WIDE ou RELAY,WIDE2-2.

Não utilize mais de 2 ou 3 saltos, pois vai gerar demasiado tráfego na rede de APRS. O facto de possuir muitos WIDE no seu caminho não significa que o seu pacote chegue muito longe, mas significará certamente que vai poluir os 144.800.

Senão pense nisto:

Se eu quiser que o meu pacote chegue a LISBOA (o que de todo não é muito importante – pensemos o APRS como um sistema de emergência no âmbito distrital da protecção civil), posso ser inteligente na configuração do meu caminho. Com apenas 3 saltos poderei lá chegar.

CT0XGM-3, CT0XMU-3, CT0XET-3

Com este caminho estou a forçar que o pacote seja repetido pelo digi da PENHA, depois pelo digi de MONTEMURO e finalmente pelo digi da SERRA DA ESTRELA. Com apenas 3 repetições sou bem capaz de chegar bem longe.

WIDE3-3

Esta configuração vai provocar 3 saltos, como na configuração anterior, mas o meu pacote poderá não passar muito além do meu distrito. Poderá muito bem acontecer que o meu pacote seja repetido por CS1ARM, CT0XGM e CT0XPG, acabando aí o seu percurso.

SUBSTITUIÇÃO DE INDICATIVO

Os Digipeaters Inteligentes de APRS entendem o significado de RELAY e WIDE e não repetem um pacote mais de uma vez (usando substituição de indicativo). Alguns digipeaters, como o caso dos nodes NetRom, são digis estúpidos e voltam a repetir pacotes que eles mesmos repetiram, caso os ouçam retransmitidos por outros Digipeaters de APRS. Por exemplo, se a rede de Digis for constituida por Digipeaters inteligentes, o caminho WIDE,WIDE,WIDE será passado como DIGI1,DIGI2,DIGI3. Com redes de digipeaters estúpidos pode acontecer que passem como DIGI1,DIGI2,DIGI1. Com veem houve uma duplicação no DIGI1. Agora imaginem WIDE,WIDE,WIDE ser executado como CS1ARM, CT2HZO, CS1ARM. O nosso pacote teria sido repetido só em BRAGA. Não será CS1ARM, CT0XGM-3, CT0XMU-3 muito mais eficaz ? Ou WIDE3-3 ? Por acaso os digis da ARM são todos inteligentes e esse problemas não se coloca, mas em caso de dúvida joguemos pelo seguro.

LIGAÇÕES ENTRE REDES (HF, VHF, INTERNET)

Também há as estações GATE, IGATE ou SGATE. As GATE passam o tráfego de redes de HF para redes de VHF, as IGATE passam tráfego de VHF para a Internet e as SGATE passam tráfego de Satélites para VHF. Uma GATE nunca deve ser usada de VHF para HF – isto terá graves implicações na rede de HF (podendo até colapsar a rede).O tráfego a 300 baud em HF não deverá colocar problemas na rede de 1200 baud em VHF, mas o contrário não é verdade. A mesma regra se aplica para as IGATE e SGATE. Nunca devem ser usadas para passar tráfego da Internet para VHF (excepto para determinadas estações e sob condições de absoluto controlo).

POTÊNCIA

Quando em móvel, há a tendência para usar uma potência elevada, para que haja a certeza de chegar. Não é necessariamente assim no APRS. É bem melhor usar potências baixas (entre 10 a 20 watts). Assim, chegará facilmente aos digipeaters e limitará a duplicação de tráfego na rede. Os móveis deverão configurar os tempos de emissão para 2 minutos ou mais, de acordo com a velocidade. Quanto maior a velocidade, menor deverá ser o tempo de intervalo de emissão.

O QUE DEVE FAZER

1) Use um WIDE em vez de um RELAY se conseguir escutá-lo em directo.

2) Seja uma estação RELAY se conseguir escutar um WIDE directamente e não exista outro RELAY num raio de 40km.

3) Use o SSID de –1 se tiver um RELAY definido e de -3 se for WIDE. Por exemplo: CT1ETE-1 é uma estação RELAY e CT0XGM-3 um WIDE.

4) Certifique-se que as estações RELAY estão separadas por 40Km. Isto evitará pacotes duplicados e congestionamento da rede. Lembre-se que todos os digipeaters WIDE também são RELAY.

5) Verifique as suas listas de DIGI ou PROTOPATH para ver quem consegue escutar em directo.

6) Use indicativos no caminho sempre que possa, especialmente se houver mais do que um RELAY mas não um WIDE ou se estiver numa estação fixa. Por exemplo: CS1ARM, CT0XGM-3, CT0XMU-3

7) Use apenas as repetições necessárias para que o seu pacote chegue ao destino.

8) Use as seguintes temporizações de emissão:

2, 3 ou mais minutos para estações em movimento (Dependendo da velocidade).
15 minutos para Estações Meteorológicas.
30 minutos para Estações Fixas.
30 minutos para Objectos.
30 minutos para Digipeaters.

NOTA: Seja rigoroso nesta utilização, P.F.

O QUE NUNCA DEVE FAZER

1) NUNCA use os seguintes caminhos:

WIDE,WIDE,WIDE: Após o segundo WIDE transmitir o seu pacote, o primeiro poderá fazê-lo de novo se os digipeaters não forem inteligentes. Esta bola de neve vai congestionar a rede.

WIDE,RELAY: Faz com que TODAS as estações RELAY retransmitam o seu pacote.

GATE, IGATE ou SGATE: Mencionado acima.

2) NUNCA configure a sua estação como WIDE a não ser que possa fornecer uma larga cobertura, que não existam WIDE na sua área e que possa fornecer o serviço 24 horas. Será muito aborrecido não poder contar com um WIDE numa situação de emergência.

3) NUNCA use mais de 3 saltos. 3 saltos dar-lhe-ão uma cobertura de aproximadamente 250Km em linha de vista. Exemplo de caminho: CT0XGM-3, CT0XMU-3, CT0XET-3

4) NUNCA configure a sua estação como IGATE a não ser que não consiga alcançar uma IGATE operacional em RF. Isso só criará ciclos de tráfego e problemas no canal.

5) NUNCA configure a sua estação como RELAY se já existir um RELAY perto de si. Ver o que DEVE fazer.

6) NUNCA use demasiada potência. 10 a 20 watts são mais do que suficientes.

7) NUNCA configure uma estação móvel como RELAY ou WIDE.


E-Mail via APRS

Através do APRS é possivel enviar mensagens para qualquer destinatário de e-mail. Para que tal seja viável, é necessário que a nossa mensagem possa chegar a uma Igate que, por sua vez, levará a mensagem até ao serviço que nos é disponibilizado neste momento pela estação norte-americana WU2Z. Note, no entanto, que o tamanho da mensagem está limitado ao tamanho das mensagens de APRS e que o endereço de e-mail do destinatário está incluido nesse tamanho.

Como fazer ?

Muito simples. Tomemos como exemplo o software UI-View:

1) No campo To da mensagem escrevemos EMAIL

2) No Digi colocamos o caminho da nossa mensagem (Notem que aqui uso 3 saltos para que a mensagem tenha mais sucesso no atingir de uma Igate).

3) No campo Text escrevo o endereço de e-mail do destinatário seguido do texto da mensagem (separados por um espaço).

Resta-me fazer ENTER e enviar a mensagem.

No TH-D7 da Kenwood é exactamente na mesma. Na opção MSG INPUT do meu portátil, crio uma mensagem onde introduzo o destino e texto. O caminho é o que está definido no menu APRS do equipamento.

Se a minha mensagem conseguir chegar a uma Igate (VHF –> Internet) e se o serviço de WU2Z estiver activo, então o sucesso será garantido. Eis a mensagem recebida na minha caixa de e-mail:

Note que a mensagem conseguiu chegar à Igate de EA1RCT e, posteriormente, até à Igate de WU2Z que a transformou numa mensagem de e-mail e a enviou ao destinatário. Esta mensagem foi enviada a partir de um TH-D7 em plena rua (daí o CT1ETE-7).

Se reside no Distrito de Braga, aconselhamos a que utilize no seu caminho de APRS a IGATE CT0XUL, pois está 24 horas em funcionamento e possibilita que o seu e-mail seja encaminhado para o serviço de WU2Z

Assim, poderá ter uma configuração de caminho do tipo: CT0XGM-3,CT0XUL

Simples, não acha ?

Boa sorte nos testes.


PCSAT (NO-44)

STATUS ACTUAL

PCsat está a reentrar na época de eclipse. NINGUÉM deverá tentar usar a PBBS, dado que esgotará as baterias. Uma vez perdido o satélite, ficará assim pelos próximos 2 ou mais meses. Por favor retorne à operação normal.

Isto é:

1) NÃO EFECTUE CONEXÕES AO ou ATRAVÉS do PCSAT e NÃO CONECTE COM A PBBS.
2) Por favor use apenas UIDIGIPEATS para operações de rotina. Evita usar o satélite após escurecer e antes do nascer do Sol.

O satélite NO-44 (NAVy OSCAR-44. NORAD object number 26931), ou PCSAT como também é conhecido, é um satélite da família dos microsats que foi desenhado e construído na Academia Aeroespacial da Marinha dos Estados Unidos. O objectivo da construcção deste satélite foi o de proporcionar aos estudantes da Academia experiência na área de desenho e operação de satélites.

O PCSAT funciona como satélite de comunicações de informação de posicionamento/status e mensagens, para utilizadores do sistema de APRS. Um dos radioamadores à frente deste projecto é o inventor do sistema APRS, Bob Bruninga, WB4APR, comandante da Marinha Americana na reforma e engenheiro de operações da Estação Terrestre de Satélites da Academia (SGS). O PCSAT pretende funcionar em conjunto com a rede de digipeaters terrestre, sendo uma forma eficaz de repetição global de pacotes UI. O PCSAT também possui um receptor GPS (Global Positioning System), o que o torna o primeiro satélite capaz de emitir a sua localização em tempo real.

Para operar o PCSAT, deverá ter as passagens do satélite na sua posição geográfica. Para tal deverá carregar o seu software de previsão com os dados keplerianos actualizados. Poderá descarregá-los AQUI.

Depois configure o seu software de APRS para o seguinte caminho: APRS, PCSAT-1,SGATE

ATENÇÃO: O indicativo do satélite poderá mudar de acordo com o seus status. Consulte AQUI as instrucções.

Eis um resumo:

UNPROTO APRS VIA PCSAT-1 Use este indicativo para operações normais
UNPROTO APRS VIA W3ADO-1 Use este indicativo após RESET
UNPROTO APRS VIA ARISS Use este indicativo via PCSAT ou ISS!

Não necessita usar muita potência. Entre 10 a 20 watts será suficiente, mas com 5 watts e com uma boa passagem poderá ter igualmente sucesso.

Recentemente, foi activada uma PBBS com o indicativo de MAIL-1. Por não possuir pilha de backup, perder-se-ão todas as mensagens caso seja efectuado um RESET. Seja breve na utilização da PBBS. Consulte aqui o Acordo de Utilização.

Eis o quadro de frequências do PCSAT:

PCSAT
Modo
Uplink
Downlink
Notas
AX25
145.827 MHz
145.827 MHz

AFSK/1200 baud via PCSAT-1

APRS
435.250 MHz
144.390 MHz

FSK/9600 baud via PACSAT-2 Região-2

O Modo APRS necessita autorização especial da Academia Naval. Consulte WB4APR Bob Bruninga

Para verificar se obteve sucesso na utilização do PCSAT, pode consultar o endereço WEB http://www.findu.com/cgi-bin/pcsat.cgi onde consta a lista das estações escutadas pelo satélite nas últimas horas.

Esta é uma captura de uma das consultas realizada:

Amateur Radio Stations heard via PCSat

This page captures downlink packets from PCsat as received by ground stations around the world feeding the worldwide APRS internet system. The PCsat was a student project at the Naval Academy and launched on 30 Sept 2001 to provide a satellite communications and position reporting capability for amateur satellite operators worldwide and the ASTARS system.

The proper path to use is suggested in the FAQ document. The current position of PCSat, as well as the 5 and 10 minute future positions are also shown on the map.

Há alturas em que o PCSAT fica com problemas de acumulação de energia, pelo que o satélite só poderá ser utilizado fora dos eclipses, ou seja quando a luz do Sol incidir sobre os seus painéis de alimentação. Consulte a página do PCSAT para saber o status de operação e assim operar de acordo com as recomendações dos seus controladores. Seja rigoroso no cumprimento das instrucções.

Consulte AQUI uma lista das estações que já utilizaram o PCSAT.

Se quiser monitorizar a telemetria emitida do satélite, poderá descarregar o programa.

Se utilizar o UI-View, experimente o PCSAT Telemetry V2.41 Decoder .

BOA SORTE!

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