Lokacija, lokacija, lokacija, ...

Avtor: Žan Kafol

Za vse, ki vas zanima tehnika, pa tudi za tiste, ki vas ne

V prejšnjem izvodu Ikarja smo si pogledali različne možnosti sledenja preko mobilnih aplikacij, oziroma preko GPS omrežja ter obliko koordinat. Drugi del tega članka je bolj tehnične narave, namenjen največjim zagrizencem.

V poglavju “Pošiljanje koordinat” prejšnje izdaje smo omenili, da je možno klicati in pošiljati SMS sporočila nujnim službam tudi v nekaterih primerih, ko telefon ni v omrežju - torej v primeru, ko javi “Samo klic v sili” oz “Emergency calls only”. Za ta primer sem še malo raziskoval, ali bi bilo možno kontaktirati napravo v takem stanju, a izkaže se da ne. V tem primeru naprava ni registrirana v omrežje in je samo v stanju poslušanja. Šele ko sprožite klic ali SMS se naprava registrira v tuje omrežje. Torej mobilni operater takšne naprave ne more kontaktirati.

Razmišljal pa sem o možnostih - aplikaciji - ki bi bila ročno ali avtomatsko v stanju letenja / premikanja, in ko se lokacija ustavi, bi aplikacija ponudila opozorilo, na katerega je potrebno odgovoriti v določenem časovnem zamiku (10-30 minut). Če odgovora / preklica opozorila ne bi bilo, bi aplikacija poslala SMS z lokacijo na številko za reševanje (in se s tem registrirala v omrežje, če bi bila brez omrežja in bi bilo to možno). Delovanje je podobno kot eCall.

Zanimivo bi se bilo pogovoriti z vami o teh možnostih, na našem forumu ali v živo na kakšnem pristanku. Pa še dve informaciji kot zanimivost:

• Android že od verzije 2.3 dalje ob klicu na številko za reševanje avtomatsko pošlje tudi lokacijo po protokolu E911.

• Vsi avtomobili prodani v EU od aprila dalje morajo vsebovati možnost eCall, ki avtomatsko sproži klic za reševanje v primeru nesreče.

Satelitsko sledenje

Daleč najbolj zanesljivi sistemi za sledenje so tisti s satelitsko povezljivostjo. To nam omogoča pokritost kjerkoli na svetu, ko imamo nebo v vidnem polju. Za sledenje ne potrebujemo pokritosti GSM omrežja. Za ta namen poznamo dve najbolj razširjeni sledilni napravi, ki s seboj tudi nosita težko cenovno značko. Za Spot je potrebno odšteti dobrih 150€, potem pa je potrebno plačevati letno naročnino za satelitsko storitev po enaki ceni. Prvi finančni vložek je torej 250-300 EUR in vsako naslednje leto pa približno 150 EUR. Naprava je namenjena samo satelitskemu sledenju v živo in enosmernemu pošiljanju sporočil. Prejemanja sporočil ne podpira.

Garminov inReach je ročni GPS, z zaslonom in zemljevidi, tako kot vse ostale njihove navigacijske naprave in je zato tudi toliko dražji - različica SE+ stane 450 EUR, Explorer+ pa 500 EUR. Razlika med njima je v digitalnem kompasu, barometru, pospeškometru (SE+ jih nima) in količini spomina. Cena naročnine je podobna pri najcenejšem modelu kot za Spot, obstajajo pa različni in dražji paketi, ki ponujajo več zakupljenih enot (sporočil, lokacijskih točk ...), podobno kot pri telefonskih naročniških paketih. Vsekakor, če denar ni ovira, je to objektivno najboljša naprava za sledenje in navigacijo. Glede tehničnih specifikacij sta si različna v moči delovanja - inReach oddaja z močjo 1,6W, medtem ko Spot le z 0,4W. Razlika je tudi v delovni frekvenci - Spot dela na višjih frekvencah. InReach uporablja sistem satelitov Iridium v relativno nizki orbiti (700-800 km), medtem ko Spot uporablja manjše število satelitov v višji orbiti (1800 km). Vprašanje je, koliko je naprava Spot zanesljiva v gozdu brez pogleda v nebo.

Garminov inReach podpira dvosmerno komunikacijo, medtem ko jo Spot ne. Pri Spot-u tudi nikoli ne veš, ali je bilo sporočilo uspešno poslano ali ne. Oba omogočata spletni pogled sledenja v živo, baterija zdrži za cca 80-100 ur sledenja. Odhodna (in dohodna pri inReach) sporočila so samo tekstovna, ni podpore za slikovne datoteke ali govor. Imata tudi SOS tipko, ki aktivira reševalno akcijo, postopek reševanja s časovnimi značkami pa je viden tudi na spletni strani sledenja.

APRS sledenje

Ali ste vedeli, da lahko vašo čisto navadno radijsko postajo pretvorite v GPS sledilno napravo? APRS ali Amateur Packet Reporting System, je način pošiljanja podatkovnih paketov preko radijske zveze. Laično si ga lahko razlagamo kot “internet” preko radijske postaje, na radioamaterskih (HAM) frekvencah. Do čisto pravega interneta potrebujemo še kakšen modem vmes, vendar protokol sam po sebi že veliko omogoča. Uporaba tega sistema je omejena s takšnim pravilom, kot ga poznamo že iz navadne uporabe radijske postaje. Drugih HAM frekvenc, razen uradne frekvence ZPLS, 147.800 MHz, ni dovoljeno uporabljati brez veljavnega radioamaterskega izpita, kar vključuje tudi APRS frekvenco 144.800 MHz, ki se jo uporablja po Evropi in je v istem VHF frekvenčnem pasu - valovne dolžine 2 metra (144 - 148 MHz), kot ostale HAM frekvence, tu se pa najde tudi marsikatera neuradna klubska frekvenca.

S tem izrečenim naj samo omenim, da je pot do radioamaterske licence povsem neboleča in prav zabavna, če imate le malo volje in zanimanja do teh sistemov. Zato vas vabim, da si ogledate spletno stran Zveze radioamaterjev Slovenije, hamradio.si. S pridobitvijo licence in včlanitev v AKOS pridobite tudi svoj klicni znak s predpono S5, ki označuje Slovenijo. Enaka predpona se uporablja tudi pri registraciji letalnih naprav.

APRS deluje tako, da so na tleh radijski sprejemniki, ki posredujejo APRS pakete v internet, ali jih ponavljajo v radijskem omrežju. Vsi sprejemniki niso direktno priključeni na internet, APRS podatke pa so sposobne prejemati in pošiljati tudi nekatere bolj napredne ročne radijske postaje. Zato, da lahko neka ročna postaja sliši podatke od druge ročne postaje, ki se v “direktu” ne slišita, je vmes repetitor, običajno na vrhu kakšnega hriba.

Verjetno ste tudi opazili, da je uporaba radijske postaje veliko bolj primitivna kot ostale telekomunikacije - predvsem to, da tehnologija ne omogoča sočasne uporabe. Ko je nekdo na oddaji, zasede signal. Drugi morajo poslušati. Zato so tudi radioamaterji razvili svoj komunikacijski protokol, kjer se skuša biti čim bolj kratek in jasen s svojimi sporočili, veliko je kratic in kod (73 za pozdrav, 88 za poljub). Enako velja za APRS pakete. Pazljivi moramo biti, da z intervalom oddajanja in nastavitvami posredovanja naših paketov preko repetitorjev ne “smetimo” po frekvenci. Ker letalne naprave do sprejemnikov na tleh običajno nimajo ovir, da bi potrebovale posredovanje prek repetitorjev, je to možnost najbolje izključiti.

Prednost APRS sistema je podobna kot pri satelitskih sledilcih - zelo velika pokritost. Sploh iz zraka - višina je naš prijatelj. Sprejemnikov na tleh je tudi kar veliko, saj je radioamaterski hobi že dolgo na sceni in ima veliko aktivnih članov. UKV potuje po zelo dolgih razdaljah brez ovir, kar je lepo razvidno iz spodnje slike (na Lijaku so me slišale postaje od Benetk pa do Snežnika, opazi se tudi vpliv terena in nadmorske višine - proti severu signal ni segel).

Omenili smo torej, da nekatere bolj napredne postaje znajo pošiljati podatkovne pakete - APRS. Nekatere imajo tudi GPS modul in so že same po sebi sledilne naprave. Ampak ne boste verjeli, kako enostavno je uporabiti čisto navadno radijsko postajo v ta namen. Vsa dodatna oprema, ki jo potrebujete je Android telefon z nameščeno aplikacijo APRSdroid ter navaden avdio kabel s 3.5mm moškim avdio priključkom na obeh straneh.

Kabel priključite na telefonu v izhod za slušalke, na ročni postaji pa v vhod za mikrofon.

Aplikacija APRSdroid (na voljo na Google Play kot plačljiv prenos, brezplačna je tudi objavljena uradna izvorna koda in .apk datoteka za namestitev) izvaja modulacijo iz binarnih APRS podatkov v analogni signal, ki ga ročna postaja pošlje preko radijske frekvence (RF). Na ročni postaji vključite še možnost VOX, ki povzroči, da gre postaja na oddajo samodejno, ko je na mikrofonu zaznana aktivnost.

Torej, ko APRSdroid aplikacija dobi GPS lokacijo, pošlje analogni signal po kablu za mikrofon, ročna postaja pa bo avtomatično šla na oddajo in poslala APRS paket. Sprejemniki na tleh ta paket ujamejo, in ga pošljejo v internet. Zemljevid vseh APRS paketov je viden na spletni strani http:// aprs.fi

Če se boste odločili poskusiti povezati radijsko postajo z Android telefonom preko aplikacije APRSdroid, si na radijski postaji vklopite VOX (občutljivost 1-10 je odvisna od telefona, malo se poigrajte), ter na APRSdroidu vnesite vaš radioamaterski klicni znak, pri možnostih povezave pa izberite protokol AFSK (audio shift keying). Ker znajo APRS sprejemniki tudi posredovati pakete in ker nas po zraku veliko postaj sliši, te možnosti običajno sploh ne potrebujemo, zato pri nastavitvah Digi path pobrišemo vrednost. Privzeto je nastavljena na WIDE1-1, kar pomeni en skok.

Ta možnost torej ponuja vzpostavitev sledenja v živo z napravami ki jih že imate (radijska postaja in Android telefon) s precej boljšo pokritostjo kot GSM.

Open Glider Network Project

Pred kratkim sem pa naletel na še en zanimiv projekt - Open Glider Network (OGN), ki je neuradni ljubiteljski projekt, z namenom da vzpostavi sledilno omrežje letalnih naprav (zaenkrat bolj ciljajo na jadrilice). Pridobivajo podatke, ki jih pošiljajo letala preko FLARM, ki je protokolarno podoben ADS-B (te pa pobira FlightRadar24 in njemu podobni). FLARM je celovit komercialni produkt z oddajniki, sprejemniki lokacije in algoritmi za detekcijo kolizij, ki ga uporabljajo pretežno jadrilice, vse več pa tudi manjša motorna letala ali helikopterji. ADS-B pa se za sledenje uporablja pretežno v komercialni aviaciji.

Te naprave so seveda prevelike in pretežke, da bi se uporabljale v jadralnem padalstvu in zmajarstvu. Imajo pa navodila kako narediti svoj OGN sledilec, ki je manjši in precej mobilen.

Shema delovanja OGN

OGN stremi k temu, da vzpostavi univerzalni protokol sledenja z združevanjem obstoječih protokolov, razvitega pa imajo tudi svojega, z navodili za samostojno izdelavo.

Na spletni strani omenjajo APRS, kar malo zavaja, da bi vključitev v OGN omrežje lahko delovala že po zgoraj opisani povezavi med Androidom in ročno radijsko postajo, vendar uporabljajo drugo frekvenco, poleg tega pa protokol APRS uporabljajo zgolj za distribucijo podatkov preko interneta. Njihova sledilna naprava, ki pošilja podatke preko RF pa uporablja drug - lasten protokol.

OGN pri svoji sledilni napravi preko RF uporablja frekvenco 868 MHz, ki ga uporablja tudi FLARM. Legalnost uporabe te frekvence je po besedah samih avtorjev kočljiva tema, saj ima FLARM kot komercialni produkt frekvenco zakupljeno, OGN sledilec pa s FLARM protokolom ni kompatibilen.

Zaradi te frekvence (868MHz), ki jo ročne postaje ne podpirajo in OGN protokola, ki pri sledilni napravi ni APRS, vključitev v to mrežo brez razvoja nove strojne in programske opreme ni možna.

Kljub temu se mi zdi projekt zanimiv in ima veliko potenciala za višanje varnosti v splošni aviaciji.

RDF (RG)

Ročna radijska postaja je zelo koristno orodje. Nekoga je mogoče najti tudi preko radijske postaje, če je le ta na oddaji. Temu postopku triangulacije se reče Radio Direction Finding oziroma po slovensko radiogoniometrija.

Z usmerjeno anteno se lahko najde ročno radijsko postajo, če oddaja signal. Nekatere ročne postaje imajo tudi SOS tipko, ki sproži sireno, pri nekaterih napravah gre sirena na oddajo po radijski frekvenci, druge imajo samo zvočni pisk, brez oddaje. Koristno je, da se z baterijo varčuje in ne oddaja po nepotrebnem. Pri moči oddajanja 4W, (prilagodljivo v nastavitvah - možnost TXP) bo baterija s kapaciteto 1800mAh in napetostjo 7.4V zdržala le 3 ure oddaje. Pri 1W (TXP low) pa 8-9 ur.

Pomembno je tudi, da imate postajo nastavljeno na uradno frekvenco. Reševalci poznajo naše frekvence in jo v primeru iskalne akcije uporabljajo.

FlySafe

Aplikacija FlySafe je od prejšnje izdaje Ikarja dobila kar nekaj novosti. Sedaj omogoča tudi SMS zahtevke lokacije (podobno kot ParaFollow, ki je bil opisan v prejšnjem Ikarju).

SMS lokacija deluje tako, da ima vsak vaš prijatelj unikatno kodo za zahtevanje lokacije. Ko aplikacija prejme SMS sporočilo s to kodo, bo odgovorila z lokacijo. Načina sta dva - ukaz za novo GPS pozicijo, ali pa “LastKnownLocation”, na katerega aplikacija odgovori z zadnjo znano GPS lokacijo (v primeru če nove pozicije ni mogoče dobiti). Če želite preko aplikacije aktivirati SMS zahtevek vam aplikacija ponudi izbiro tega ukaza ter izbiro telefonske številke na katero boste poslali SMS. Če je vaš prijatelj že vnesel svojo telefonsko številko v aplikacijo, potem se ta korak izbire številke lahko preskoči, lahko se pa tudi telefonsko številko popravi.

Z načinom SMS zahtevkov je pridobivanje lokacije zelo robustno in lahko vam zahtevke pošiljajo tudi prijatelji, ki nimajo Androida, samo pošljete jim njihovo kodo, s katero lahko oni zahtevajo vašo lokacijo.

Zaradi vaše zasebnosti poskrbite, da ima res vsak prijatelj svojo kodo in jo ne delite z več kot eno osebo.

Kodo prijatelja lahko zamenjate tako, da odstranite in ponovno dodate osebo na vaš seznam prijateljev.

Aplikacija omogoča tudi pogovore znotraj aplikacije ter ustvarjanje skupin pogovorov, na primer za vašo padalsko jato.

V bazo so bile uvožene tudi GPS sledi hoje iz Hribi.net ter PZS.si, tako da je slovenska (pa tudi širša) Hike & Fly transverzala kar dobro pokrita.

Zaključek

Zdi se mi pomembno, da imamo med letalci neko možnost kako pridobiti lokacijo. Eno je, če imaš vključeno neko aplikacijo za sledenje v živo, ampak zdi se mi še najbolj enostavno, da si namestiš FlySafe, določiš, kdo te lahko najde (prijatelji, družina), in potem zadeva deluje za logistiko, gnezdenje ali za reševanje, ne da bi vsakokrat pred letenjem sploh moral misliti na to.