Winlink - глобальная почта на КВ
Винлинк - по своему уникальное порождение, "ушки и рожки" которого торчат с одной стороны, из секретных структур "американской военщины", как впрочем и всем известный Интернет, и GPS, и сотовые системы связи, с другой стороны - именно радиолюбители "растянули" ее на весь земной шар, поддерживают систему в рабочем состоянии, и активно эксплуатируют и развивают ее.
Винлинк в подробностях описана в Интернете по адресу http://www.winlink.org, в этой статье я попытаюсь обобщить собственный опыт эксплуатации системы, технологию подключения, необходимые программы и оборудование, недостатки и преимущества, и предложить свое мнение по поводу этой штуки.
Основной текст статьи был написан в 2008 - 2009 году и оставлен для общего понимания принципов работы системы, внизу - свежее дополнение 2013 года, касающееся работы в новом протоколе WINMOR, который не требует наличия дорогостоящего модема, а использует вместо него программные ресурсы и звуковую карту компьютера.
Система Winlink используется для решения трех основных задач:1. Обеспечение связи после аварий, катастроф, стихийных бедствий. В условиях разрушенной инфраструктуры радиолюбители, как правило, первые налаживают контакт с цивилизацией. Надежная цифровая связь, обеспеченная мастерски "скрученными на коленках проводками" в таких условиях очень важна.
2. Связь в тундре, песках, джунглях - там, где нет мобильных телефонов, Интернета, и до ближайшего поселения - тысячи километров.
3. Связь в океане. Ее используют тысячи лодок, идущих в открытом море, во всем мире.
Что такое Winlink?Эти "пупырышки" разного цвета на карте мира - базовые станции системы, каждая из которых состоит из коротковолновой радиостанции с антенной системой, специального КВ модема, предназначенного для работы в условиях помех КВ диапазонов с протоколом PACTOR, компьютера, и имеет соединение с Интернетом.
Все базовые станции соединены в сеть через Интернет и работают как единое целое в общей программе. Фактически для сетевой программы все базовые станции "зеркалят" друг-друга.
Каждая станция прослушивает выделенную ей полосу частот, как правило в нескольких участках КВ диапазона, выделенных для любительской радиосвязи (режим ожидания). Каждый цикл сканирования занимает 10-20 секунд. Частоты подобраны таким образом, чтобы станции не создавали помех друг-другу.
Как только базовая станция услышит вызов пользователя системы, сканирование прекращается, и начинается радиообмен по цифровому протоколу PACTOR под управлением автоматики. Базовая станция при этом является промежуточным звеном, соединяя конечного пользователя, работающего в КВ диапазоне с его электронным почтовым ящиком в Интернете. За счет использования КВ диапазона частот "рабочие" дальности обмена составляют несколько тысяч км. После завершения радиообмена базовая станция возвращается в режим ожидания и готова к вызову следующего пользователя системы.
Зеленый цвет указателя станции показывает, что она находится в рабочем состоянии, желтый и красный, что станция по каким-то причинам неактивна в настоящий момент. Я пишу этот текст 11 декабря 2008 года, в активном состоянии 49 так называемых RMS (RadioMailStation) базовых станций открытого доступа, охватывающих большую часть земного шара. Отчет системы показывает, что в ноябре количество соединений RMS станций с конечными пользователями на КВ составил 44800, принято 32684 сообщения, передано 42260, при среднем размере сообщения электронной почты 2597 байт.
Конечные пользователи, "юзеры" системы Winlink - радиолюбители, то есть люди, имеющие радиолюбительскую лицензию и позывной, выданные соответствующими государственными органами. Для того, чтобы включиться в Winlink, достаточно собрать необходимое "железо" (КВ трансивер на любительские диапазоны, КВ модем, компьютер), установить бесплатную программу Airmail, доступную для скачивания в Интернете, - и выйти на связь с подходящей RMS станцией, которая зарегистрирует позывной и сделает для этого конечного пользователя почтовый ящик для хранения электронной почты. С первого соединения с базовой станцией новый пользователь получает все доступные виды сервиса, предоставляемые Winlink, (причем используя только одну программу - Airmail):
во-первых, это обмен сообщениями электронной почты с любым пользователем Интернета, причем эту возможность мы протестировали по полной схеме - во время последнего похода мы практически каждый день отправляли письма и проверяли почту через КВ на всем пути от Владивостока до Новой Зеландии.
во-вторых, отправка на "Большую землю" своих координат, и открытый доступ к этой информации в Интернете, причем разными путями, см., например, ссылки POSITION REPORT и www.findu.com , показывающие место нашей судовой станции UA0LDK. Можно посмотреть местоположение нужного позывного прямо с сайта winlink.org.
Скрин экрана ниже - карта конечных пользователей, недавно обновивших свое местоположение.
Если внизу, в синем прямоугольнике, набрать UA0LDK (мой позывной), и кликнуть Search рядом, то Winlink выдаст следующее окно:
Отметка станции синяя, т.к. "ЧАВА" стоит на берегу в Улиссе, и радиоконтакта давно не было, тем не менее - в строке Location - координаты последнего выхода на связь, ниже комментарий, принятый с координатами, дата и время. Точка на карте удерживается три месяца, поэтому остальные отметки движения радиостанции UA0LDK отсутствуют.
в третьих - это получение "сырого" прогноза погодных условий для заказанного участка поверхности, так называемых GRIB-файлов. Глобальный "сырой" прогноз по планете рассчитывается суперкомпьютером, его используют метеорологи, как основу для прогноза, и многие Интернет-сервисы, например любимый многими Windguru. Он не всегда выдает точные значения в "прибрежке", и часто заметно занижает скорость ветра в открытом море, тем не менее очень удобен и полезен. Ниже - пример такого прогноза, открытый во встроенном в Airmail GRIB-броузере:
Действия конечного пользователя сводятся к типовой последовательности операций:1. Вводим в Airmail свои координаты, пишем письма, делаем запросы на погоду.
2. Определяем подходящую для связи RMS и оптимальное время связи с помощью программы прохождения, присутствующей в Airmail.
3. В расчетное время включаем аппаратуру, внимательно прослушиваем частоту, и если частота свободна, то вызываем RMS. Основное правило любительской радиосвязи - сначала слушать, а потом вызывать. RMS может быть занята радиообменом с другим пользователем, и если вы будете вызывать ее в это время, этот радиообмен сильно замедлится. Как правило, RMS реагирует с первого-второго запроса, после чего в первую очередь сообщает условия прохождения на КВ (для программы прохождения), принимает почту пользователя, потом сбрасывает ему то, что есть в его почтовом ящике.
4. Иногда RMS не отвечает. Возможно нет прохождения, она работает с другим пользователем в другом диапазоне частот, или находится на профилактике. Индонезийская RMS YB0AJZ практически "на моих глазах" получила молнию в антенну - все оборудование сгорело, и Дэвид долго-долго занимался его заменой. Бывает, что RMS отвечает, но сообщает, что не имеет связи с Интернетом уже. сколько-то часов.
В этих случаях нужно попробовать связаться позже, использовать другой RMS, находящийся в радиусе устойчивой связи - как правило, радиоконтакт удается практически ежедневно.
Необходимое для работы "железо"На фото - моя судовая система, как она есть, прямо с кончиком для фиксации на полке всего блока.
Трансивер - ICOM 706 MKIIG с тюнером LDG AT-7000 Подойдет любой любительский трансивер с удаленным управлением "прием-передача", лучше, если у него будет возможность внешнего управления частотой от компьютера, чтобы не настраивать его каждый раз на станцию вручную.
Тюнер - это автоматическое согласующее устройство для антенны. В некоторых условиях можно работать без него (на согласованную антенну), второй трансивер на лодке ICOM 703 имеет встроенный тюнер и подключается к антенне напрямую.
Антенна - наклонный стеклопластиковый штырь длиной 5 метров. На мой взгляд, это лучший вариант для металлической лодки, корпус которой является эффективным заземлением. Антенна очень эффективна в море, имеет небольшое ветровое сопротивление и не мешает парусному вооружению. Тюнер "строит" такую антенну, начиная с диапазона 7МГц.
Дополнение от 8 января 2021 - Про антенну статья здесь.
Модем - SCS PTC-IIusb. Сайт производителя http://www.scs-ptc.com
Насколько мне известно, для работы в системе подходят только две группы модемов - SCS и Kam+. SCS обеспечивает работу по протоколам PACTOR I, II, III. P III - действительно очень эффективен. На расстояниях в 2-3 тысячи миль мы умудрялись не только отправлять текстовую почту, но и передавать фотки в небольшом разрешении.
Kam+ позволяет использовать только медленный (200 бод) P I, однако его цена в несколько раз меньше.
Команда Winlink разрабатывает новый протокол связи, который позволит организовать радиоконтакт без использования модема, просто подсоединив трансивер к звуковой карте компьютера (подобно распространенному среди любителей BPSK), так называемый WINMOR. Сообщение об этом прошло в сентябре 2008, сейчас проводится тестирование. WINMOR не сможет заменить PII и PIII, но работает заметно лучше PI, и дешевле, поскольку реализуется программными средствами. WINMOR может стать прорывной технологией, которая будет способствовать широкому распространению системы Winlink.
Компьютер - любой, на котором будет работать Windows XP. Для использования на лодке удобен ноутбук, который в состоянии работать от судовой сети 12В. Мой Mitak - работает.
Программа Airmail обеспечивает работу электронной почты, отсылку координат, и получение погоды, причем как в виде GRIB файлов, так и стандартный прием метеофаксов. Для просмотра этих файлов в программу встроены соответствующие "смотрелки". Ее можно скачать здесь - Airmail WEB page.
Сколько стоит?Стоимость нового модема (порядок) 35-40 тыс. руб за модем SCS с протоколами P1, P2, P3, или 1.5 тыс. руб. модем Kam+ (только Р 1). Трансивер - любой любительский SSB с возможностью переключения прием-передача от компьютера. Все более-менее современные трансиверы имеют такой интерфейс, в принципе его несложно сделать самому.
Это все. Работа системы, всех этих RMS, программеров и центров управления, весь обмен - почта, координаты и погода - бесплатны. Организация некоммерческая и существует на пожертвования и дотации, радиолюбители самостоятельно устанавливают базовые станции по всему миру, команда Winlink обеспечивает их программным обеспечением и подключает к системе. Оказывается, так бывает, это "их ответ Чемберлену", миру гринбаксов и спутниковых телефонов, который реально работает, и который можно потрогать руками.
Проблемы конечного пользователяГлавные проблемы, как правило, возникают там, где начинается бюрократия. Официальные бумаги левого и правого полушарий нашей планеты заметно отличаются, и если подходить к законам с уважением, по-американски, то наш радиолюбитель не может работать в этой системе с американской станцией. Это касается именно обмена электронной почтой на КВ и связано с так называемым обменом "информацией для третьих лиц", который для евроазиатских радиолюбителей в основном запрещен. Ведь посылая почту по радио, ты шлешь ее нерадиолюбителю! Бред, конечно, но это ЗАКОН. На чем я и погорел, в результате по выходу с Маршаллов я на неделю был отключен от Интернет-компоненты Winlink, и в первые пару дней даже об этом не подозревая. Такая же история и с английскими и многими другими радистами-любителями - они не могут законно работать в системе на КВ с американскими станциями. В то же время американцы сами мне и предложили решение - работать с канадцами, австралийцами и новозеландцами, которые к законам относятся более "по-русски" и не грузятся такими вопросами.
Проблемы с техникой у меня отсутствовали, хотя в море возможны ее отказы из-за климата, близких разрядов молний, ударных нагрузок на волнении. При понимании проблем, должном отношении к ним и дублировании основных узлов система будет достаточно надежной, чтобы стать главным средством дальней связи в море. В любом случае, для нормальной эксплуатации Winlink придется стать в какой-то степени радиолюбителем, тут никуда не деться. Это дополнительно повысит надежность системы связи - даже при отказе чего-нибудь в цифровых компонентах - компьютере и модеме, отказе самой Winlink, всегда останется возможность подать о себе весточку, просто поговорив или постучав ключом (каждый моряк знает морзянку!) в эфире. Радиолюбители - народ отзывчивый, и всегда передадут информацию по адресу.
В системе есть "дыры". В первую очередь нам интересен Тихий океан, так вот, базовые станции не покрывают устойчивой связью Японское, Охотское, Берингово моря, просто потому, что их рядом нет. Единственная RMS на Филиппинах плохо проходит в нашем районе. Получается, что для устойчивой связи через Winlink нужно "отскочить" миль на двести-триста на юг, тогда начинает нормально проходить индонезийская YB0AJZ и филиппинская DX1FLR. Далее нигде проблем работы с RMS не было, даже без участия американских станций.
Трафик - пробки на дорогах. При соединении RMS поставит ваш позывной "на счетчик", вы получите определенный лимит времени для связи в течение суток. Для слабозагруженных азиатских станций это может быть 60-30 минут в сутки, загруженная станция может выделить и 15 минут. В принципе, такой подход позволяет надеяться, что RMS будет большую часть времени находиться в режиме ожидания, и шансы на контакт увеличиваются. Однако если вы в это время находитесь "у черта на куличках", где-нибудь возле Сангарского пролива, "окно" прохождения на Филиппины составляет от 15 минут до часа, и в это время трое американских боатеров передают на нее свои фотки с Гуама, выбирая свои положенные "полчаса" каждый, то шансов влезть в радиообмен у вас очень немного. Тем не менее, активные попытки на разных диапазонах на разные RMS, как правило, приводят к успеху, но требуют времени.
Лицензия. Система требует от конечного пользователя наличия радиолюбительской лицензии. Нужно связываться с местным радиоклубом, разбираться в основах, сдавать экзамены, платить взносы. Однако, по трезвому размышлению, дело это нужное и очень пригодится в жизни, особенно если это жизнь морского, или сухопутного бродяги.
Все это непросто. Конечно, это не спутниковый телефон, который можно вытащить из кармана и нажать кнопку - "Але". Здесь куча коробочек, программ, проводков, какие-то прохождения, настроенные антенны, позывные, мэйлбоксы. со служебными сообщениями на английском языке. Если это сильно пугает, или выглядит недостаточно круто - забудьте об этой системе, и пользуйтесь на здоровье Инмарсатом, Глобалстаром, или что там еще на орбите. Для меня радиолюбительство оказалось открытием еще одного увлекательного мира, тем более, что в море появляется время для работы в эфире.
Перспективы развития системы, что дальше?Если еще раз посмотреть на карту базовых станций, перспективы развития становятся очень наглядными. Системой охвачена Северная Америка, Европа, и Австралия с Новой Зеландией. Основные магистральные станции стоят вдоль дороги парусных круизных маршрутов. В этом плане Азия представляет собой большую проплешину, а Россия вообще не представлена в системе. В процессе написания этого текста я как раз и задал себе вопрос, а почему, собственно, в то время, "когда космические корабли бороздят просторы Большого театра. " ни одной RMS, так нужной здесь на ДВ, нет. Россия вообще не представлена в системе Winlink!
Это упущение было срочно исправлено в январе 2009.RMS практически готова к пусковым испытаниям и экспериментальной работе. Для этого приобретены трансивер Icom 718, модем SCS с полным набором протоколов PACTOR (I, II, III), антенна Hustler на 6 диапазонов. RV6ASX в самом разгаре титанического труда по переводу хэлпа к программе Айрмэйл. Трансивер прибыл сегодня, так что - на днях выкатываем систему на старт (в радиоклуб), пока с моим судовым модемом (с "Чавы"), и пробуем.
Наша штука в процессе тестирования внешнего управления от компа.
ТестированиеТолько что запаял кабели. Свои родные, с любовью запаянные и подаренные на память Питером PA0WAP из Голландии, оставил на RMS (кстати - ферритики везде, без них у меня были проблемы с интерфейсом). Запаял новые коротыши, тоже с ферритовыми колечками, подцепил IC703, антенны нет, надо проверить. собрал монтажные провода, что были, метра три, соединил, завесил под потолком, в другом конце комнаты висит горный велосипед под потолком. К нему подсоединил конец антенны. Вызвал, 10 Ватт мощности, с никакой антенной, из квартиры. Устойчиво соединяется, кстати, на слух среди городских помех не слышно совсем. Передал тестовые сообщения, местоположение, принял ГРИБ-файл метео. 200 бод. Работает!! Позже попробовал соединиться с лодки, стоящей в Улиссе. Скорость обмена в третьем Пакторе достигла 3200 бод.
RMS Pactor, RK0LXA, Владивосток - в рабочем режиме, выделяет каждому пользователю по два часа на радиообмен ежедневно, пока на двух радиолюбительских диапазонах, частоты вызова 3541,5 и 7041,5 КГц (позже изменены!). Приглашаем к экспериментам!
Пока станция подключена к клубной антенне - двухдиапазонному Inverted V и работает в круглосуточном режиме для всех желающих подключиться и протестировать систему. Следующая задача - перевод станции в штатный режим, с собственной антенной Hustler, на 80, 40, 30, 20 и 15 метровом диапазонах. В такой конфигурации станция с запасом перекроет надежной цифровой связью Японское, Желтое, Охотское моря, северо-западную часть Тихого океана, и заметную часть азиатской территории России. Время запуска в штатную эксплуатацию - март-апрель 2009, (когда появится возможность работы на крыше с мягкой кровлей для установки антенны).
Сводной бригадой радиолюбителей и яхтсменов смонтирована и установлена многодиапазонная антенна Hustler. RMS начала работу на пяти диапазонах частот.
Центральные частоты вызова RMS Pactor RK0LXA (КГц)
3584.5 7041.5 10148.5 14105 21093 (позже изменены! см. здесь)
Небольшое послесловиеВ заключение не могу себе отказать в удовольствии с некоторыми вольностями процитировать известную фразу Джошуа Слокама: "Никакой король, никакая страна и никакая казна не финансировали нашего проекта; мы сами сделали все, чтобы выполнить задуманное".
Базовая станция системы Winlink, первая в России, была построена и запущена в эксплуатацию во Владивостоке 24 января 2009 года силами и средствами команды единомышленников, в основном форумчан КиЯ - Алексея Прядко (Alekseyvas), Ильи Воробьева, Сергея Бессараба (RV6ASX), и Андрея Поповича UA0LDK (mkd). RMS была установлена на территории коллективной любительской радиостанции RK0LXA и поддерживалась в рабочем состоянии под присмотром ее руководителя - UA0LW (Валерия Пыхтеева) до середины 2010.
РМС Владивосток после некоторых мытарств поменяла место и теперь находится у меня дома, приведена в рабочее состояние и запущена для настройки.
Антенна установлена на коньке оцинкованной двускатной крыши пятиэтажного жилого дома. По металлу крыши растянуты и закреплены к ограждению крыши резонансные радиалы из изолированного алюминиевого провода диаметром 2.5 мм, по четыре на все диапазоны, кроме 80-метрового. Электрического контакта с крышей система радиалов сейчас не имеет. В качестве оттяжек радиалов и антенны использована леска диаметром 2 мм. При первой установке все резонансы ушли вниз, что говорит о хорошем качестве "земли". Фидер - коаксиал 50 Ом с дросселями на обоих концах (10 витков диаметром 150 мм), кроме того на кабель надеты ферритовые кольца и равномерно распределены по той его части, которая проходит по поверхности крыши. Станция запущена и работает в штатном режиме через домашний Инет, помаргивая с верхушки кухонного холодильника. Тестирование работы с лодки выдало обнадеживающие результаты на всех диапазонах.
Ждем погоды и рабочего дня, чтобы настроить резонансы на нужные частоты.
Настроилось все, пришлось двигать трапы 30 и 15 метров.
Ремонт PC - замена сетевой карты. Осенью 2011 пришлось заменить транзистор в предоконечном каскаде усилителя мощности трансивера
2 июля 2016 базовая станция Winlink RK0LXA повреждена во время прохождения грозового фронта и находится в неактивном состоянии. Явные неисправности - сетевая карта ноутбука и USB хаб.
4 июля 2016 - работоспособность восстановлена.
C 4 апреля 2017 - из-за проблем с ноутбуком станция OFFLINE
6 апреля 2017 работа станции восстановлена, протокол WINMOR отключен ввиду неактуальности.
С 6 октября 2019 работа остановлена на период ремонта кровли дома. Антенну пришлось демонтировать.
OFFLINE
ФинансированиеСуществование и развитие станции полностью определяется добровольными пожертвованиями сил и средств неравнодушных людей. Вы можете принять в этом участие.