home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Ham Radio 2000 #2 / Ham Radio 2000 - Volume 2.iso / HAMV2 / PACKET / APRS805 / README / PROTOCOL.TXT < prev    next >
Text File  |  1997-11-25  |  11KB  |  221 lines
  1. PROTOCOL.txt 7.9.7     APRS ON-AIR PROTOCOLS and FORMATS
  2. Copyright 1993-97           
  3.                            Bob Bruninga,  WB4APR
  4.                               115 Old Farm Ct
  5.                            Glen Burnie, MD 21060
  6.  
  7. APRS and the Mic-Encoder are Trademarks of Bob Bruninga, WB4APR
  8.  
  9. COPYRIGHT 1992-97:  Amateur radio operators may freely copy and use 
  10. the APRS software in the Amateur Radio Service.  I have tried to make 
  11. APRS fully capable of receiving and plotting ALL on-the-air packets 
  12. whether a station is registered or not.  The registration contribution 
  13. only balances the headache factor, and to cover myself against un-
  14. licensed commercial exploitation.  What you get for registering is the 
  15. ability to interface your OWN GPS/WX/DF units and a little convenience 
  16. in saving your configuration.
  17.  
  18. These APRS formats are provided for use in the amateur radio service.  
  19. HAMS may apply the APRS formats in the TRANSMISSION of position, 
  20. weather, and status packets for their personal use.  However, the author 
  21. reserves the ownership of these protocols for exclusive commercial 
  22. application and for all reception and plotting applications.  APRS is a 
  23. registered trademark of Bob Bruninga, WB4APR.  Other software engineers 
  24. desiring to include APRS RECEPTION in their software within or outside 
  25. of the amateur community will require a license from the author.  Also 
  26. TRANSMISSION of APRS protocols in any NON-AMATEUR commercial application 
  27. or software will require a license from the author.  Licensing is not
  28. intended to be restrictive, but to provide a means for the maintaining
  29. a consistent on-air protocol and for the owner of APRS to share in any
  30. proceeds made from APRS commercial applications.  See License.txt
  31.  
  32.  
  33. PROTOCOL:
  34.  
  35.      APRS uses UI frames which retain all of the error detection capability 
  36. of standard packets, but without acknowledgment.  In APRS, collisions or 
  37. lost packets are not a problem since information is redundantly transmitted 
  38. (AND effeciently! due to the decaying transmission periods).  UI packets 
  39. are the same type that are sent by a TNC using BEACON and BText commands.  
  40. NOTE, however, that the APRS UI packets are generated internally in the 
  41. APRS software and the TNC BText is not used while APRS is running.
  42.  
  43.      APRS uses the TNC UNPROTO command to setup the path for the trans-
  44. mission of each packet.  But when we refer to the  UNPROTO command in APRS, 
  45. we are refering to the APRS UNPROTO or OPS-UNPROTO command which then in 
  46. turn issues the hardware UNPROTO commands to the TNC.
  47.  
  48. TO ADDRESS:   APRS uses the TO address to indicate the general application
  49. of your packets or to address certain sub-nets of interest.  By default,
  50. APRS will accept packets addressed to a number of generic calls such
  51. as the following:
  52.  
  53.    APRS, BEACON, ID, CQ, QST, MAIL, SKYWRN, GPS, DFNET, and SPCL.
  54.  
  55. All other TO addresses are ignored unless you set CONTROLS-FILTERS-OTHER
  56. to ON.  There is also a alt-SETUP-MODES-SPECIAL command which tells APRS
  57. to ignore ALL TO calls except SPCL.  SImilarly it configures your station
  58. to transmit TO SPCL.  This allows participants in a special event to ignore
  59. all other traffic on frequency but still all non-participants will still
  60. see the SPCL packets.  You can also use alt-S-MODES-altNet to set up any 
  61. other private alternet address so that your APRS packets do not clutter
  62. up other APRS users screens.
  63.  
  64. APRS FORMATS:  In the following APRS on-air formats, the abbreviations are 
  65. D for degrees (or DAY), M for minutes (Both lat/long and time), h for 
  66. hundredths (or Hours), N for North and W for West.  The APRS symbol is
  67. identified by the characters following the Latitude and Longitude shown 
  68. here as / and $.  The / is an Alternate Table identifier and the $ is the
  69. symbol.  See SYMBOLS.TXT.  There are three types of time for local, zulu 
  70. and hhmmss.  
  71.  
  72.  
  73. POSITION REPORT:  The first character determines the position report 
  74. format except for the FIXED format which may occur anywhere up to the 24th 
  75. character position in the packet.  If the posit begins with @ or = then 
  76. APRS is running.  If only a TNC is running, then a ! or a / indicates that 
  77. there is no APRS messaging capability on line.  In this case, the date-
  78. time means the time that APRS was last running.
  79.  
  80. FIXED:      .......!DDMM.hhN/DDDMM.hhW$comments...   (fixed short format)
  81.             /DDHHMM/DDMM.hhN/DDDMM.hhW$comments...   (long format)
  82.                                                      
  83. MOBILE:     @DDHHMM/DDMM.hhN/DDDMM.hhW$CSE/SPD/comments...
  84. GRDSQR:     [XXnnyy]comments to end of line
  85.             [XXnn]comments to end of line
  86.  
  87. POWER:      ..........................$PHGabcd... (Power,ant/height/Gain.  
  88.        
  89.  
  90. POWER-HEIGHT-GAIN:  This optional field replaces the CSE/SPD fields with a
  91. report of transmitter power, antenna height-above-average-terain and 
  92. antenna gain.  APRS uses this to plot radio range circles around all 
  93. stations.  The following details the format to be used in the BText of 
  94. a TNC dedicated as an APRS digipeater:
  95.  
  96.     !DDMM.mmN/DDDMM.mmW#PHG5360/WIDE...(identifying comments)...
  97.       |         |      | | ||||  |_____ makes station show up green
  98.       |         |      | | ||||________ Omni (Direction of max gain)
  99.       |         |      | | |||_________ Ant gain in dB
  100.       |         |      | | ||__________ Height = log2(HAAT/10)
  101.      LAT      LONG     | | |___________ Power = SQR(P)
  102.                        | |_____________ Power-Height-Gain identifier *
  103.                        |_______________ # is symbol for digipeater
  104.  
  105.      As you can see by the integers in the PHG string, there are only 10
  106.      possible values for each of these fields as follows:
  107.  
  108.      DIGITS   0  1  2   3   4   5   6    7    8    9         Equation
  109.      -------------------------------------------------------------------
  110.      POWER    0, 1, 4,  9, 16, 25, 36,  49,  64,  81  watts  SQR(P)
  111.      HEIGHT  10,20,40, 80,160,320,640,1280,2560,5120  feet   LOG2(H/10)
  112.      GAIN     0, 1, 2,  3,  4,  5,  6,   7,   8,   9  dB
  113.      DIR      0,45,90,135,180,225,270, 315, 360,   .  deg    (D/45)
  114.  
  115.      The DIRECTIVITY field offsets the PHG circle by one third in the
  116.      indicated direction.  This means a front to back range of 2 to 1.
  117.      Most often this is used to indicate a favored direction or a null
  118.      even though an OMNI antenna is at the site.  Note that 0 means
  119.      OMNI and 8 means 360 or a NORTH offset.
  120.  
  121.      HIGHTS are ABOVE-AVERAGE TERRAIN!  Not above ground or sea
  122.      level.  Your antenna may be at 1000 ft above sealevel and be on 
  123.      a 100 foot tower.  But if you go out 10 miles in all directions
  124.      and find that the average elevation is 1200 feet, then your
  125.      height-above-averag-terain is less than ZERO!!!!
  126.  
  127.  
  128. OMNI-SIGNAL-STRENGTH DIRECTION FINDING REPORT:  APRS can localize jammers 
  129. by plotting the overlapping signal strength contours of all stations 
  130. hearing the signal.  This OMNI-DF format replaces the PHG format with DFS 
  131. to indicate DF Signal strength, and the transmitter power field is replaced 
  132. with the relative signal from 0 to 9.  The following beacon would
  133. represent a weak signal heard on an antenna with 3 dB gain at 40 feet:
  134.  
  135.    @141923/3859.11N/07629.23W\DFS2230/comments
  136.  
  137.    A signal of ZERO (0), is equally SIGNIFICANT beacuse APRS uses these 
  138.    0 signal reports to draw BLACK circles where the jammer is NOT!  
  139.    These BLACK circles are extremely valuable since you will get a lot 
  140.    more reports from stations that don't hear the jammer than from those 
  141.    that do.   This quickly eliminates a LOT of territory! 
  142.    
  143.  
  144.  
  145. WEATHER REPORT:  APRS uses the underline symbol character for WX reports.
  146. For these, the COURSE/SPEED field is used for the WIND and the remainder 
  147. of the comment line contains other weather items.  See WX.TXT 
  148.  
  149. OBJECT POSITION:  OBJECT reports are identical to POSITs except that the
  150. posit is preceeded with a fixed nine character object name and a *.
  151.  
  152.      OBJECT___*DDHHMM/DDMM.hhN/DDDMM.hhW$CSE/SPD/comments...
  153.     
  154. STATUS PACKET:  These packets are used to tell the world your current 
  155. mission or any other single line announcement.  Mobiles may indicate their
  156. destination and ETA.  These packets are time stamped so the sender knows
  157. when they were valid.  
  158.  
  159.     >DDHHMMzCOMMENTS......
  160.  
  161. ALL OTHER PACKETS:  Any packet that does NOT meet any of the above formats
  162. is assumed to be just a STATUS beacon and is placed on the LATEST list.  
  163.  
  164.     CQ anyone out there?
  165.  
  166. MESSAGE:  Station to station messages use the following format, again 
  167. padding the addressee call with spaces to a total of nine characters
  168. followed by a colon.  A line counter character follows the "{" symbol 
  169. at the end of the line.
  170.  
  171.     W3XYZ____:one line message text......{3    
  172.  
  173. MSG ACK:   An ACK is just a message with the letters ACK# where the # is 
  174. the message line number. 
  175.  
  176. BULLETINS:   BULLETINs are simply messages to the call signs of BLN1, BLN2, 
  177. ... BLN#.  They will never be acked, but all APRS stations will capture
  178. and sort them onto the special BULLETINS page.  Bulletins sent to BLN# will 
  179. decay to very long periods but bulletins sent to BLNx will decay down to 
  180. once every 20 minutes and stay at that rate.   Bulletins can be sent to
  181. specific groups and selectively filtered on receipt.  Such Bulletins are
  182. sent to BLN#grup where grup can be any 4 or less group name.
  183.  
  184. DF REPORTS:  The DF report includes a NRQ field in addition to the
  185. position, course and speed of the vehicle plus the bearing line.
  186.  
  187.      @DDHHMM.xxN/DDDMM.xxW\CSE/SPD/BRG/NRQ/DF report...
  188.  
  189.      NRQ indicates the Number of hits (for an N7LUE interface), the
  190.      approximate Range and the Quality of the report. If N is 0, then 
  191.      it means nothing.  Values from 1 to 8 give an indication of the 
  192.      number of hits per period relative to the length of the time period.  
  193.      So 8 means 100% of all samples possible, got a hit.  The N is not 
  194.      processed, but is just another indicator from the automatic DF 
  195.      units.  By entering a 9 as the HIT indicator, you can indicate to 
  196.      other users that your report is manual.  The range limits the 
  197.      length of the line to the original maps scale of the sending
  198.      station.  The range is 2^R so, for R=4 would be 16 miles.
  199.  
  200.  
  201. DIGIPEATERS, NODES, BBS's AND ALL OTHER PACKET STATIONS:
  202.  
  203. APRS should be used as a generalized position displaying tool, EVERY 
  204. TNC that is permanently on the air, even non APRS networks, should be 
  205. reporting its position in that ID beacon!  This way, stations
  206. monitoring can quickly see a geographical plot of the network.  If you want
  207. to keep the exact location of your transmitter ambiguous, then use
  208. the GRID-SQUARE format, and your position will be ambiguous to a few miles,
  209. but stations can still see that you are on the air.
  210.  
  211. See DIGIS.TXT for detail formats for the BText when setting up a digi.
  212.  
  213. QUERIES:  THere are two types of APRS Queries.  One is general to all
  214. stations and the other is an addressed Query to a specific station.
  215.  
  216.   ?APRS?                    Queries all stations (respond in 2 mins)
  217.   ?WX?                      Queries all WX stations
  218.   :W3ABC____:?APRS?         Queries just W3ABC  (all of his data)
  219.  
  220.   
  221.