アマチュア無線とインターネット融合を科学する

APRSについて

ここからは、APRSについてです。

ハムフェア2023でAPRSブース

訪問しましたが、なんだか全く話が盛り上がりませんでした。
APRSなかなか良いんじゃない？って思っているのに
もっと深い話ができたらとおもったのですが、
全くそんなネタお持ちではなかったですね。
残念ながら・・・。
声をかけた人がわるかったのかも知れないけど・・・。

これを見る限り

出展者側にならないとそんな話しできないよだったのかも知れませんね。
今年は機会があれば、出展者側になっても良い気がしてきました。

システム概要

https://www.sbarc.org/aprs/ からお借りしました。

https://wikiwiki.jp/dcn/APRS/Welcome からおかりしました。

APRSってなんぞや？

まず、APRSってなに？って所からですが、
警視庁がやっているカーロケーターシステムってご存じでしょうか？
パトカーに取り付けて現在地をGPSで取得し、
警視庁のサーバに無線を使って送信し、管制センターの地図に
どのパトカーがどこにいるのか？を表示し、有事の際に一番近い
パトカーを現地に派遣するという事をする為のシステムです。

ARPSは、それのアマチュア無線版となります。
下記がその実際の追跡出来る画面となります。

運用中の画面はこんな感じ

気象局運用

当局は、気象についても興味があり、個人で気象観測機器を運用しています。
もちろん、対外的に正確なデータを送信するのは、それなりに認定機器を使い
気象庁に届出を出した上って事になるのですが、当局は個人局なので
それなりの機材を使って、それなりの精度で観測をしています。
よって、それなりに参考になさってください程度ですが
APRSのフォーマットに気象データを載せて送信が出来る仕組みが備わっているので
その機能をつかって、自己観測したデータをAPRSの気象ビーコンとして
送信する仕込みを構築しています。

実際にAPRSサーバ側に送り込んでいるデータ

もちろん、APRS側サーバ側だけでなく、
RF側（無線にて情報送信）もインターバルで送信しています。

実際の機材

9612と書かれているのが、
APRSでキモとなるTNC（ターミナル・ノード・コントローラー）です。

詳細は下記に記載があります。2024/01/07時点：67,255.28 円
https://shop.kantronics.com/kantronics-9612-xe/

これは、２portで２台の無線機を同時接続して制御出来るタイプです。
昔は、タスコ社というTNCを国内製造されているメーカーがありましたが
今は倒産して、廃業してもう会社して存在していない為
当局は、海外でまだ製造している会社から個人輸入して手に入れました。

2portは、1つは144.660MHz(APRS/1200bps)用
1つは、144.640MHz(APRS/9600bps)用です。
どちらか１つでよかったら1portの安価なモデルでもよかったのですが
どうせなら、どちらもサポートしたいということもあり
2portのTNCにしました。

このTNCは、シリアルケーブルでの接続ではなく
内部でUSB変換基盤を組み込まれているため
USB１本でPCと接続することができるタイプです。

ちなみに、このTNCですが、保証認定を受ける必要がある機材の為
保証機関に保証認定を出していただいて、機材としては無線に接続しています。

接続している無線機

※写真に写ってるSX-400のレンジですが
　200ｗになってますが、けして200ｗ出している訳じゃありません。
　デュープレクサで、433MHｚのWIRES-X（20ｗ）とAPRS9600bps(50w)が
　1本のGPに接続されている関係で、20w+50w でアンテナからは70w近くの
　出力がでるタイミングがある為に、レンジ20ｗだとメーターを振り切ってしまい
　ダメージがある為で200ｗのレンジで運用しています。
　お間違いのないようにご認識下さい。
　70ｗも出して電波法違反だとか言わないでくださいね。

出力について

9600bpsの方がシビアな為50ｗで送信しています。
1200bps側は20w送信となっています。
ぶっちゃけ、どちらが飛ぶの？って思いますが
出力の差は50ｗ側ですが、実際はコンディション的に安定した受信が
できるのはやっぱり、1200bps側の20ｗ側じゃないかと個人的には思っています。

リグも、9600bpsって送信が1秒以内なので、出力が上がりきるまえに
停止されているような気がします。よって、瞬間的には50ｗ近くまで
でているかも知れませんが、信号のマストの部分ではおそらく30ｗも
出ていない気がします。あくまでも、SX-400を見ている限りです。
SX-400のレスポンスが悪くて、そう見えているだけかも知れませんが。

APRSソフトウェア

UI-VIEW32を使っています。ただ、かなり古いソフトウェアの為
Windows10で安定動作させるのには、ちょっとしたコツが必要でした。
後は、諸々の動作を考えると、今後別のソフトウェアに入れ替える事も
視野に入れて検討しています。OSがWindowsというのがちょっと
安定性にかけるというのが主な理由です。

おそらく、APRS程度の処理であれば、ラズベリーパイ当たりでも
全然処理出来る位だと思うので、そちらで組んでしまって
このWindowsは廃止したいと思います。

APRSサーバについて

気象データ作成用ソフトウェア

weather Display というシェアウェアを使っています。
Buy Weather Display $58 USくらいの金額がしました。

こちらは、気象観測機器からデータをCRONという定期実行ソフトで
読み込んできて、APRSへ渡す為のデータを生成します。

詳細は下記のサイトにて確認ください。
[[https://www.weather-display.com/>https://www.weather-display.com/]

生成された電文フォーマットは次の通りです

１行目　mm dd yyyy hh:mm
２行目　126/000g001t043r000p000P000h76b10076

CRONが転けた場合の為、バッチを常時走行させていて
1２回まわして生成される電文が変化ないとCRONを落として
再度キックするようなバッチを回しています。

１２回まわして電文に変化がない＝情報が観測機材から取れて無い
ということで、取得しているCRONというプログラムを再起動しています。
そもそも、風向き・風速なんかが、常時変動しているので
日照も含めて、１２回取りに行って同じデータなんて事はあり得ない訳であって
その情報を比較し取れてないを判断してます。

ただし、バッチは本当に苦手です。
shellならもっと簡単なのにといつも思います。

また、この気象観測機器のデータを収集している機材が
定期的に不安定になりWifiに接続できなくなり
その度にデータが欠損するので、1日1回深夜にUSB電源をオフにして、
再度オンを自動化することで、強制再起動を実施し問題解決をしています。
1日1回で無くても、数日に1度でも十分ですが念の為です。

APRS提供用PCも、同時刻に毎日再起動を
Windowsタスクを使って再起動をかけています。

運用

台風の時や、線状降水帯の発生、気圧の著しい変化等
ゲリラ豪雨等の時など、若干のビーコン送信頻度を調整させて頂いております。
基本的にAPRSで位置情報を発信されている局しか
見れない情報ではありますが、念の為防災の意味も含めて
そのような運用としております。

今後について

APRS機材が故障した場合、最低減安価で再開できるようなら
再開しますが、TNCなどが大規模に故障した場合
もう1台TNCを買うのは大変なので円安の影響で1台7万弱してるので
これについては、停波になる可能性も高いです。

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