基本介紹
- 中文名：自動位置回報系統
- 外文名：Automatic Packet Report System
- 簡稱：APRS
- 限制：節點傳送位置有限
- 發布：使用無線分組通信將數據
- 提供：APRS的網際網路直接接入
- 套用：APRS系統
自動位置回報系統發展背景,自動位置回報系統的概念,APRS構成,APRS硬體,APRS軟體,APRS系統,APRS節點,無線數字中繼台,APRS網關,APRS伺服器,APRS網際網路服務（APRS-IS）,
自動位置回報系統發展背景
1992 年，被稱為“APRS 之父”的美國愛好者 Bob Bruninga, WB4APR 在 ARRL 和 TAPR 數字通信會議第一次引入了 APRS 的名稱。設計者將 APRS 定義成隨時隨地進行即時數據交換的工具。初期的 APRS 是完全建立在傳統業餘無線電分組通信的基礎上的，APRS 的套用重點也並不全是移動對象的跟蹤，而是包括了四大類：遠程通信、定向、氣象報告和位置報告，只不過隨著 GPS 的普及，移動對象的跟蹤後來成為 APRS 的最好套用。
1999年，另外一位美國愛好者Steve Dimse, K4HG引入了APRS第一個網際網路的接口，從此，APRS 的重點又一次發生了轉移，APRS 的傳輸媒介出現了無線分組通信和網際網路兩者共存的局面，甚至網際網路大有超越無線分組通信之勢。其實不難理解，網際網路不需要昂貴的 TNC和電台，許多套用軟體功能強大而且免費，網路頻寬比傳統無線分組通信快成百上千倍，而且最重要的是，你不需要考取電台執照就可以通過網際網路了解和使用APRS。當然，無線分組通信也不會消失，因為目前網際網路的無線接入還很不普及，而且使用費用還比較昂貴，無線分組通信是本地接入的最好手段，在業餘無線分組通信基礎設施發達的美國和歐洲，這種優勢更加明顯。
APRS兼容的套用軟體和硬體的迅速增加也印證了APRS的飛速發展。從1992年到1999年，只出現了 6 個套用軟體，而現在，套用軟體的數量已然超過 20 個。新版的 TNC 一般都增加了對 GPS 和 APRS 的支持，另外，一些新的專門為 APRS 設計的固件或硬體也日益增多，比如兼容 TAPR TNC2 的 UIDIGI 固件，它燒入 ROM 後可將舊的 TAPR TNC2 改造成專用於APRS 的數字中繼，又如 Tinytrak，它將 GPS 數據轉換成無線分組通信的發射音調，專門用於設定 APRS 的發射台。
自動位置回報系統的概念
自動位置/分組報告系統 APRS（Automatic Position / Packet Reporting System）是一種可使業餘無線電操作者迅速的將實時事件相關的數據發布出去，並在計算機上圖形化的表示這些數據的軟硬體系統。
- 它是一個系統，因為它包含硬體和軟體部分。
- 它是一個報告系統，因為系統的目的是發布某實體的信息。
- 它是一個位置報告系統，因為系統發布的信息與實體或某物體的位置有關。
- 它是一個自動位置報告系統，因為系統發布位置信息不需要人工干預。
這個系統使用無線分組通信（Packet Radio）將數據進行發布。APRS 使用傳統無線分組通信的“信標”（Beacon）功能完成這種模式的通信。
APRS 信標分組的內容組成是將普通的信標分組變為一個 APRS 分組的關鍵。一般來說，一個 APRS 分組以某種特定的格式包含電台位置（經度和緯度）和電台類型（家中的、便攜的、移動的、數字中繼、氣象站等）信息，使處於接收 APRS 電台端的計算機上運行的軟體可以處理包含的信息，並在地圖上顯示相對應的圖示，顯示發信標電台的位置。如果 APRS 電台是那種處於移動之中的便攜或者移動電台，當收到位置更改的新位置分組後，APRS 在地圖上改變圖示的位置。
APRS構成
APRS硬體
移動 APRS 電台也許包含一個普通電台、TNC（終端節點控制器）和運行 APRS 的筆記本電腦。當電台沿著路徑移動的時候，電台操作者在 APRS 地圖上更新電台的位置，APRS 系統則會中轉這些新位置給其它 APRS 電台，以便在它們的 APRS 地圖上更新電台的位置。
更常見的情況是，移動 APRS 電台包含一個普通電台、TNC 和 GPS 接收器。GPS 接收器從地球軌道衛星接收信號來自動計算其位置。GPS 接收器不斷向移動 APRS 電台的 TNC 傳送位置信息，移動 APRS 電台則中轉這些位置信息給其它 APRS 電台去更新它們 APRS 地圖上移動 APRS 電台的位置。
APRS軟體
APRS 客戶端軟體為 APRS 電台提供數據傳送、接收和顯示的功能。另外往往也提供短訊息收發的功能。軟體可以運行在電腦上的各種作業系統，比如 Windows 和 Linux等，也可以運行在 PDA 上，比如 Windows Mobile 的 PDA 或者 PDA 手機上。常見的 APRS 客戶端軟體包括 UI-VIEW32、AGWTracker（PC 和 PDA 版本）等。
APRS 伺服器軟體提供了 APRS 客戶端軟體的接入。APRS 伺服器軟體也可以運行在多個作業系統上，比如 Windows 和 Linux 等。常見的 APRS 伺服器端軟體如 javAPRSSrvr 等。
APRS系統
APRS系統是使用無線分組通信將數據發布出去的。在APRS中，電台使用無連線分組基於一對多進行數據發布，類似於廣播電台和聽眾的關係。隨著APRS的發展，現在APRS的設備大抵分為APRS節點、無線數字中繼台(Digipeater)、APRS網關(IGate)、APRS伺服器等。
APRS節點
APRS節點可以細分成幾類。第一類是僅作傳送的節點，比如，一個裝在汽車上的不斷發送經緯度數據的節點，一個不斷發送氣象信息的節點等。這種節點的構成包括數據源(GPS接收器、氣象感測器等)、數據變換和處理器(即終端節點控制器TNC)和數據傳送器(無線電發射機)。第二種是僅作接收的節點，一個連線網際網路並運行APRS軟體的計算機就是最簡單的接收節點，在沒有網際網路接入的環境下，無線電接收機、TNC和單片機為核心的LCD顯示器或者筆記本電腦也可構成接收節點。這種節點的構成包括數據接收器(網際網路或無線電接收機)、數據變換和處理器(TNC或者音效卡加軟體)、數據顯示設備(運行軟體的計算機或者單片機為核心的LCD顯示器)。第三種就是接收和傳送節點的合一，一個連線GPS接收機、連線網際網路並運行APRS軟體的計算機，一個終端加TNC加收發信機(即典型的分包通信設備)都可以成為收發合一的APRS節點。
無線數字中繼台
在運行AX.25協定的業餘無線分包網路中，由於節點發射範圍有限，遠距離的數據傳輸需要用無線數字中繼台(Digipeater)。無線數字中繼台實際上就是一個分包通信節點，只不過它只負責轉發AX.25分包數據，不產生或者最終處理數據。
APRS網關
業餘無線分包網路與網際網路的互聯由APRS網關(IGATE)完成。它承擔無線分包網路的AX.25分組與網際網路上的TCP/IP分組的轉換與轉發。正是通過APRS網關，我們才能夠將無線電的作用發揮的更加淋漓盡致，將無線世界和網際網路結合起來，相輔相成。
APRS伺服器
APRS伺服器(SERVER)提供APRS的網際網路直接接入。所有實時信息通過IGate傳送到APRS伺服器上，APRS伺服器充分利用網際網路資源，快速的將所有的實時數據轉發給網際網路上連線著它的客戶端，通過網頁的方式讓任何支持java的網頁瀏覽器來查看APRS活動。
APRS網際網路服務（APRS-IS）
APRS網際網路服務網路，是指利用網際網路搭建成的一個龐大的APRS數據傳輸網路，該網路由核心伺服器、樞紐伺服器、二層伺服器三種不同的伺服器組成，這些伺服器都是由愛好者們自願提供的並無償維護的。整個網際網路服務網路所進行的通信是：不停地實時交換網路中的APRS實時數據，每個數據一旦被傳輸完畢之後就會被丟棄，整個網路並不會對這些數據進行存儲。具體的服務網路布局以後再收集，目前在國內可使用的
- hangzhou.aprs2.net
- fuzhou.aprs2.net
- t2xwt.aprs2.net
另外，大家所熟悉的aprs.fi、openaprs.net等具有地圖顯示台站等功能的網站，其實並不是APRS網際網路服務網路體系的一部分，而是一種APRS-IS網路發展出來的一個終端服務產品，相當於一個在電腦中運行的APRS軟體的角色。它們的工作原理是，從APRS的某個伺服器中收取整個網路的實時數據，並利用自身另外架設的伺服器進行APRS數據存儲，然後通過對數據的分析實現在地圖上的實時數據顯示、歷史數據查詢、台站覆蓋範圍推測（PHG）、台站收聽列表顯示（Heard List）等各種強大的擴展功能供APRS用戶使用。
