Как сделать кабель для APRS.

APRS предназначался для использования в автономных условиях - например, когда не работает или отсутствует сотовая связь.
Стандарт APRS также достаточно открыт, и не меняется много лет - модуляция APSK без шифрования, что позволяет "читать" сообщения даже без специального ПО, просто наблюдая приёмное окно декодера радиолюбительского стандарта PACKET в MixW или HamRadioDeluxe, или даже Soundmodem by UZ7HO.

Для передачи информации нужна та или иная вычислительная платформа - смартфон, ПК или ноутбук (нетбук). Для Android есть хорошая программа - APRSdroid, для ПК Windows - UI-View, APRSISCE/32, для Linux - программа Xastir.

Моё понимание перспектив APRS. Преимущества и недостатки

Условия для развития технологии хорошие, но в последние годы интерес радиолюбителей к APRS начал угасать. Почему? Готовые радиостанции D-Star, Сайт и форум www.dstar.su был запущен в июне 2012 года. D-Star радиостанции были на два стандарта (цифра и аналог), также умели передавать пакеты APRS, необходимость в TNC контроллерах и KISS модемах отпала.

Недостаток решений на основе D-Star - они совместимы по цифровой модуляции только с собой, со своим стандартом. Соответственно, радиолюбители вынуждены были поигравшись с дорогой игрушкой, "сбросить" её на рынок, пока трансивер ещё можно продать.

Затем последовал более дешёвый вариант - DMR, но в нём обработка APRS пакетов происходит на уровне "ядра" сети Brandmeister, а не на уровне местного узла, как в APRS. На многочисленные просьбы пользователей включить декодирование APRS в узел DMR/D-Star, от разработчиков следует ответ, что такого у них даже в планах нет. Пользователи DMR лишены выбора: их пакеты уходят в сеть APRS только через главную DMR сеть Brandmeister. Технология вышла не автономная, не приспособленная к работе в условиях, например, полного отсутствия Интернет. Также, различные радиостанции "говорят на разных языках" при передаче GPS координат, и для перевода на стандарт APRS пакетов, за границей существуют серверы обрабатывающие входящий трафик. Таким образом, DMR - наиболее привязанная к Интернету радиолюбительская технология.

С чем связано повышение интереса к APRS

Наблюдая зарубежные сайты, и только там, я отметил всплеск интереса к классическому APRS, по следующими причинам:

1. раньше контроллеры APRS (модемы KISS/TNC) были похожи на старые модемы - большие и железные. В последнее время частные фирмы наладили выпуск "plug and play" TNC/KISS контроллеров размером чуть больше спичечного коробка, которые при помощи переходников на разъём гарнитуры, превращают любую дешёвую аналоговую радиостанцию в APRS узел. Связь со смартфоном, на который запущена программа APRSdroid, радиолюбители часто устанавливают без проводов - с помощью Bluetooth, что удобно. Цена комплекта без учёта смартфона более чем демократическая - от 100 до 135 долларов. Контроллер можно переносить вместе с радиостанцией - брать в походы или поездки, передавая свои координаты на общепринятой частоте. Существует хорошая поддержка подобных устройств на Youtube, где показана их настройка и использование.
2. распространение недорогих, доступных радиостанций типа Baofeng UV-5r, как будто специально созданных для решений на основе APRS. Они имеют встроенный VOX.
3. возобновление передач с Международной космической станции (МКС) - пакеты APRS на частоте 145.825 МГц.
4. за границей большой интерес к здоровому образу жизни (который и в нашей стране заметно поднимается): распространены простые, но экзотические для нас хобби, такие как трекинг (пешие походы любителей, а не спортсменов, по заранее известному маршруту), хайкинг (пеший подъем в невысокие горы), велосипедные поездки в горы - трейлрайдинг. Там, где часто используются портативные радиостанции, радиолюбители могут пробовать включать APRS для информирования товарищей о своем движении по маршруту. Сосредоточение радиолюбителей, например, в каком-либо национальном парке, может приводить к переходу количества в качество - появлению движущихся меток на карте aprs.fi.
5. смена поколений - приход новой волны людей в возрасте 16-25 лет, которым радио, APRS и та же МКС будут интересны.

В нашей стране, России, по ряду причин (определенные трудности с заказом техники из-за границы - тот же языковой барьер, влияние на цену колебаний курсов валют, проблемы с логистикой), вариант с покупкой современного TNС контроллера для APRS не может стать массовым.
Самостоятельная сборка контроллеров подобных KPC-3 на PIC контроллерах доступна избранным умельцам с "золотыми" руками.

Остаётся перспектива использования портативных радиостанции с различными кабелями и переходниками. Многих из которых можно купить либо на AliExpress, либо в компьютерных магазинах. Ниже представлены фотографии двух работающих вариантов кабелей для APRS, которые протестированы на приём и передачу. Формированием AFSK звука на передачу занимается смартфон (который выводит звук на гнездо наушников / гарнитуры), а непосредственно передачей - радиостанция с функцией VOX (voice activated transmission). Приём APRS трафика из эфира: обработку звука принятого радиостанцией берёт на себя программа APRSdroid (вход звука с того же 4-контактного гнезда для наушников / гарнитуры). Уровень записи звука нужно выставить регулятором громкости - ручкой на радиостанции и закрепить регулятор в максимальному положении резинкой для банкнот, купленной в магазине канцелярских товаров.

Для настройки системы желательно иметь две радиостанции, для контроля наличия звука / модуляции при передаче пакетов APRS.

Первый вариант кабеля для смартфона с использованием переходников "jack 4pin" - на 2 шт. "jack 3 pin"

Выход звука радиостанции подаётся на микрофонный вход смартфона, а на вход звука радиостанции - выход звука смартфона. Использован адаптер с разъёма радиостанции Baofeng/Kenwood на гарнитуру iPhone.

1. Кабель Baofeng/Kenwood производитель Retevis, модель кабеля TCK01, цена около 500-550 рублей с AliExpress. - 1 шт.
   Остальные составные части кабеля куплены в ближайшем компьютерном магазине:
2. Переходник 4-pin mini jack 3.5 mm (M) - 2 x mini jack 3.5 mm (F) - 2 шт.
3. Кабель-удлинитель аудио jack 3.5 (M) - jack 3.5 (M) - 2 шт.

Преодолимый недостаток этого решения - присутствие постоянного напряжения для питания электретного микрофона, которую радиостанция воспринимает за входной сигнал. В результате этого при завершении передачи звука пакета APRS радиостанция остаётся на передаче по высокой частоте. То есть передатчик работает, и его приходится отключать вручную вращением ручки громкости. Разделительный конденсатор для самодельного кабеля я взял из второго решения . Подобный разделительный конденсатор, при отсутствии переходника-изолятора, можно было бы, самостоятельно впаять "в разрез" провода, отвечающего за вывод звука со смартфона на вход радиостанции..

Дополнение от 03/2024 Проблема залипания передачи по моему мнению связана с отсутствием "земли". Переходник TRRS на 3-pin смещает средний контакт, появляется "земля" и радиостанция при включенном VOX (уровень 1) заканчивает передачу при отсутствии сигнала. За указание на ошибку - спасибо RM1M!
См. рисунок ниже.

Достаточно переходника 4-контактного разъёма TRRS 4pin на 3pin
Его можно купить на Яндексе.

Залипание передачи прекратилось.

516,11 руб. 18%СКИДКА | Retevis TCK01 для Kenwood 2Pin до 3,5 мм женский телефон аудио наушник кабель передачи для Retevis RT21 RT22 RT24 RT27 H777 C9061A
https://a.aliexpress.com/_AKKp42

Второй вариант - готовый кабель с AliExpress (цена вопроса около 2000 рублей)

Кабель марки APRS-k1. Не требует комментариев.

Добавлю, уровень сигнала на передачу с кабелем APRS-K1 немного ниже (его не приходится уменьшать регулировкой громкости смартфона), т.к. производитель внутри "коробочки" реализовал аттенюатор на несколько дБ, чтобы исключить перегрузку входа радиостанции. Такой же делитель реализован на приём (установка максимальной громкости на радиостанции соответствует оптимальному уровню для записи звука или декодирования на смартфоне).

1 655,92 руб. 45%СКИДКА | APRS-k1 кабель аудио интерфейса для BaoFeng UV5R UV-82 5RA 5RB 'd xun TYT (APRSpro, APRSDroid, совместимый-Android, iOS
https://a.aliexpress.com/_AWlUB4

Дополнение от 03/2024:

Устройство APRS-k1

Фотография:

(Номиналы элементов производитель закрасил перманентным маркером).
Оборотная сторона платы - установлен один элемент: резистор красный-красный-красный-золотой = 2.2 кОм.

На этом фото видны названия элементов: R6 C3 R5 R4 C4 / C1 R1 R2 C2. Последний элемент P1, не установлен.

Схема подключения адаптера APRS-k1 к радиостанции Baofeng и смартфону

Если радиостанция слева - цвета проводов сверху вниз:

• MIC - красный
• GND - синий
• sp - черный
  Смартфон справа:
• sp - синий
• GND - красный
• MIC - оранжевый (золотистый)

Проверка работы и выводы

Проверка кабелей проводилась контрольной "стационарной" APRS радиостанцией RA1AHQ-1 (на которой были запущены DireWolf и XASTIR), в то время как портативная станция Baofeng UV-5r имела SSID -5 (в APRSdroid). На передачу на портативной станции была установлена минимальная мощность 100 мВт с целью не выхода пакетов на APRS gate. Частота - 144.800 МГц.

Вначале декодирование на контрольной радиостанции не шло, при хорошем уровне громкости передаваемых в эфир пакетов.

Причина оказалась банальной: нужно увеличить длительность "преамбулы", чтобы до передачи основной части пакета успевал сработать VOX радиостанции: длительности преамбулы 200 мс мала (нет декодирования), а 1000 мс велика, её можно уменьшать.

Вывод:

Такая реализация APRS трекера имеет право на жизнь.

Похожие публикации

APRS через TCP-IP

Автономные трекеры и Digi для системы APRS

APRS через спутники и КВ (теория и практика)

Использование Xastir для APRS в Linux

Обзор APRS