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APRS 系統

APRS(Automatic Packet Reporting System,自動封包報告系統)係由 Bob Bruninga(WB4APR)開發嘅業餘無線電數據通信系統。APRS 可以實時傳輸位置、天氣數據、短消息等資訊,喺應急通信同戶外活動中有廣泛應用。

APRS 嘅功能

  • 位置追蹤:實時顯示電台嘅地理位置
  • 天氣報告:連接氣象站發送天氣數據
  • 短消息:電台之間發送簡短文字訊息
  • 遙測數據:傳輸感測器數據
  • 公告:發佈一般性嘅公告訊息
  • 物件/項目:喺地圖上標記特定位置

APRS 嘅工作原理

text
你嘅電台(帶 GPS)
    ↓ (144.390 MHz 美國 / 144.640 MHz 亞太)
APRS Digipeater(轉發器)

APRS iGate(互聯網網關)

APRS-IS(互聯網伺服器)

aprs.fi / 其他地圖顯示

關鍵組件

Digipeater(數碼轉發器)

  • 接收 APRS 封包並轉發
  • 擴展 APRS 嘅覆蓋範圍
  • 安裝喺高處(山頂、大廈頂)

iGate(互聯網網關)

  • 將無線電上嘅 APRS 數據橋接到互聯網
  • 反過來亦可以將互聯網上嘅數據發送到無線電

APRS-IS(互聯網伺服器)

  • 收集同分發全球嘅 APRS 數據
  • 提供查詢同顯示服務

APRS 頻率

地區頻率
北美144.390 MHz
歐洲144.800 MHz
亞太(包括香港)144.640 MHz
日本144.660 MHz
中國144.640 MHz
澳洲145.175 MHz

所有 APRS 通信使用 1200 bps AFSK(FM 模式)。

APRS 設備方案

方案一:專用 APRS 電台

部分電台內置 APRS 功能:

電台類型APRS 功能
建伍 TH-D75A手持機內置 TNC + GPS
建伍 TM-D710G車機內置 TNC + GPS
八重洲 FT-5DR手持機APRS 支持
八重洲 FTM-300DR車機APRS 支持
八重洲 FTM-400XDR車機APRS 支持

方案二:電台 + 外部 TNC

用一部普通嘅 FM 電台加上一個 TNC(終端節點控制器):

TNC價格(HK$)特點
Mobilinkd TNC4800-1200藍牙連接,配合手機 App
Argent Data Tracker3500-800GPS 追蹤器 + TNC
Byonics TinyTrak4600-900細小輕便

方案三:手機 + 電台

用手機作為 TNC 同顯示:

  • APRSDroid(Android):手機 App,連接到電台嘅音頻介面
  • 優點:成本低,功能豐富
  • 缺點:連接可能較複雜

方案四:純互聯網 APRS

唔需要電台,直接透過互聯網發送 APRS 數據:

  • APRS.fi 網頁介面
  • APRSDroid 嘅網絡模式
  • 呢個唔算「真正」嘅業餘無線電操作,但可以用嚟學習

APRS 封包格式

一個典型嘅 APRS 位置封包:

text
VR2XYZ>APRS,WIDE1-1,WIDE2-1:=2216.98N/11409.51E-PHG2360 VR2XYZ APRS

分解:

  • VR2XYZ:發送者呼號
  • APRS:目標(通用)
  • WIDE1-1,WIDE2-1:路徑(轉發設定)
  • =2216.98N/11409.51E:位置(北緯 22°16.98',東經 114°09.51')
  • -:圖標(房屋)
  • PHG2360:功率/高度/增益/方向性
  • 後面嘅文字:註釋

路徑設定

路徑決定咗你嘅封包會被轉發幾多次:

路徑意義適用場景
無路徑只有直接收到嘅電台先睇到非常近距離
WIDE1-1只被附近嘅 Digipeater 轉發一次城市環境
WIDE1-1,WIDE2-1被轉發最多兩次一般用途
WIDE1-1,WIDE2-2被轉發最多三次偏遠地區

唔好設定太長嘅路徑

過長嘅路徑會導致頻道擁塞。喺城市環境中,WIDE1-1 通常已經足夠。

信標速率

你嘅位置信標嘅發射間隔:

  • 固定電台:每 10-30 分鐘
  • 車載移動:每 1-5 分鐘
  • Smart Beaconing:根據速度同方向自動調整

查看 APRS 數據

aprs.fi

  • 網站:aprs.fi
  • 全球 APRS 數據嘅即時地圖
  • 可以搜索呼號、查看軌跡
  • 最常用嘅 APRS 查看工具

APRS Direct

手機 App

  • APRSDroid(Android)
  • APRS.fi(iOS/Android)

APRS 嘅實際應用

戶外活動追蹤

  • 行山、單車、越野時報告位置
  • 家人朋友可以喺 aprs.fi 追蹤你嘅位置
  • 配合 SOTA/POTA 活動

應急通信

  • 災害時報告位置同狀態
  • 建立臨時通信網絡
  • 傳送簡短嘅求助訊息

天氣監測

  • 連接家用氣象站
  • 自動上報溫度、濕度、氣壓、風速等
  • 數據匯集到天氣網絡

車隊管理

  • 追蹤多部車嘅位置
  • 適合車隊出遊或者活動保障

喺香港使用 APRS

香港嘅 APRS 網絡相對活躍:

  • 使用頻率:144.640 MHz
  • 有多個 Digipeater 同 iGate 覆蓋
  • 可以喺 aprs.fi 搜索「VR2」查看活躍嘅香港電台

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