Развертывание системы автономной КВ-почты PSKmail: оборудование, настройка и особенности работы

Принцип работы и назначение PSKmail

Система PSKmail разработана для обеспечения связи в отдаленных и труднодоступных местах (на морских судах, в экспедициях, зонах бедствий). Клиентские станции связываются с серверами по радиоканалу на КВ-диапазонах. Главная особенность цифровых протоколов заключается в том, что текстовые данные стабильно проходят даже в тех условиях помех и слабого сигнала, где голосовая связь уже невозможна.

Архитектура системы включает два основных режима использования:

• С выходом в сеть: сервер PSKmail подключен к интернету, благодаря чему клиенты могут отправлять и получать письма с обычных почтовых ящиков, запрашивать сводки погоды и передавать GPS-координаты.
• Автономный локальный режим: при полном отсутствии подключения к интернету сервер выступает в роли независимого почтового узла. В этом случае радиоабоненты могут полноценно обмениваться сообщениями между собой внутри зоны радиопокрытия.

Выход из строя одного центрального узла не нарушает работу всей сети: клиенты могут оперативно переключаться на любой другой доступный сервер.

Рабочие КВ-частоты и параметры антенн

Связь ведется в режиме однополосной модуляции на верхней боковой полосе (USB). На практике применяются следующие базовые КВ-частоты серверов:

• 3.589 МГц;
• 7.042 МГц (расчетная длина плеча антенны Inverted V — 987 см);
• 10.148 МГц (длина плеча — 685 см);
• 14.111 МГц (длина плеча — 493 см);
• 18.106 МГц (длина плеча — 384 см).

Помимо КВ, возможно локальное развертывание шлюза и на УКВ-диапазоне для работы в радиусе прямой видимости (около 30 км в пределах населенного пункта), однако для связи на дальние расстояния необходим полноценный КВ-трансивер.

Требования к оборудованию и программной части

Комплект клиента или сервера строится на доступной аппаратной базе:

• Радиостанция: КВ-трансивер с достаточной стабильностью частоты (подойдут как современные аппараты вроде Yaesu FT-817, FT-857, так и радиостанции уровня Р-143);
• Терминал: ПК под управлением Windows или Linux, либо мобильное устройство на базе Android.

Для программной части широко используется специализированный дистрибутив Puppy Linux со встроенным клиентом и сервером PSKmail. Puppy Linux загружается с USB-накопителя в оперативную память (виртуальный диск занимает порядка 64 МБ), после чего все процессы выполняются исключительно в ОЗУ. Это исключает нагрузку на жесткие диски или флеш-накопители по циклам перезаписи, существенно снижает энергопотребление и позволяет использовать устаревшие маломощные компьютеры (например, нетбуки Asus EEE PC или системы на базе процессоров Pentium-3 без HDD).

Аппаратное сопряжение трансивера и компьютера

Для передачи данных и управления трансивером (на примере Yaesu FT-817 / FT-857) требуется организовать два канала: аудиотракт и интерфейс управления (CAT)

. Управление трансивером базируется на программном комплексе Fldigi , .

1. Аудиотракт:

• Звуковой сигнал передается с выхода трансивера («Data out» разъема DATA) на вход «Line in» звуковой карты, а с выхода «Line out» звуковой карты — на «Data in» трансивера .
• Для предотвращения земляных петель и наводок аудиотракт рекомендуется гальванически развязывать с помощью согласующих аудио-трансформаторов (например, от старых телефонных модемов) , .
• В случае использования смартфона на Android возможно даже простейшее акустическое сопряжение через микрофон и громкую связь.

2. Управление передачей (PTT) и CAT-интерфейс:

• Перевод на передачу реализуется либо через функцию VOX (голосовая активация, обязательна при использовании связки с Android без аппаратных интерфейсов), либо командами CAT.
• Для сборки кабеля CAT (разъем ACC) на базе микросхем типа PL2303HX используются линии RXD, TXD и GND: контакт RXD адаптера соединяется с TXD трансивера, TXD адаптера — с RXD трансивера, а сигнальные земли объединяются .
• Перед подключением кабель необходимо оснастить ферритовыми фильтрами (защелками или намоткой нескольких витков на кольцо) для подавления ВЧ-наводок, а корпуса компьютера и трансивера должны быть надежно соединены по общей шине заземления.