В последние годы системы спутниковой навигации (GPS) стоят почти в каждом автомобиле и уже мало кто отваживается поехать по незнакомому маршруту без такого устройства, вооружившись лишь атласом. Сами устройства и программное обеспечение сделали большой рывок в сторону доступности и понятности, но вместе с тем есть несколько базовых понятий, без знания которых поездка с навигатором может значительно затянуться. В первой части статьи мы рассмотрим, что представляет из себя спутниковая навигация и GPS, какие бывают GPS приемники и навигаторы, чем они отличаются и как работают. Во второй части статьи перейдем к практике, рассмотрим ряд вопросов, связанных с GPS навигацией и типичными ошибками, которые допускают новички.
Как это работает
В последнее время очень часто приходится слышать от разных людей весьма суровый бред (по-другому это назвать не могу) относительно принципов работы и возможностей GPS. Сразу приведу опровержение нескольких распространенных ошибочных тезисов: Прибор GPS ничего не передает и не запрашивает; отследить Ваше местоположение по прибору нельзя; прибор не излучает никаких специфических электромагнитных волн; никаких сильных помех не создает; не опасен для человека и его можно безопасно носить в кармане (прием только ухудшится). Нельзя отключить какой-то конкретный прибор, если один прибор показывает координаты, а другой нет — значит, он неисправен. Если возникают проблемы на спутниках, то перестают работать все приборы сразу.
Как работает навигатор
На самом деле, GPS — это приемник и принимает он радиосигналы со спутников и не более того! Эти радиосигналы представляют собой сигналы точного времени. Поскольку радиосигнал в пространстве распространяется не мгновенно, то благодаря разнице в этих сигналах, приходящих со спутников, он вычисляет расстояние до них и потом вычисляет Ваше положение в пространстве относительно этих спутников.
От чего зависит точность координат
В первую очередь, конечно, от качества приема сигнала со спутников. Чем больше спутников «видит» (принимает и расшифровывает с них сигнал) Ваш GPS-приемник, тем больше входных данных для определения положения. Но это еще не все, поскольку положение вычисляется математическим способом, то все еще зависит от программы: насколько точно будет рассчитано положение.
GPS приемники, как правило, выпускаются в виде модулей, которых не так много на самом деле. Из наиболее известных Sirf Star и Atlas. Если первый — это проверенный временем, надежный элемент, то второй — его более дешевый аналог. Разница весьма существенна, погрешность Atlas’a может доходить до десятков метров, когда Sirf Star выдает точность до нескольких метров. Другие производители чипов, как правило, еще хуже и приобретать приборы, собранные на их базе, надо очень осторожно, прочитав отзывы других покупателей.
Классический GPS. Как правило, это весьма громоздкое устройство, в прорезиненном корпусе из ударопрочного пластика. Наиболее распространены устройства фирмы Garmin различных моделей, от самых простых с черно-белым дисплеем, без встроенных карт, до самых сложных, с цветными дисплеями, встроенными картами. Работают такие приборы, как правило, на батарейках стандартных форматов.
Галилео. GPS Навигация GPS navigation
Никаких дополнительных сервисов типа «Пробки» не существует, и даже зачастую маршрут по дорогам они прокладывать не умеют. Но зато это очень надежные приборы, предназначенные для автономной работы в сложных условиях. Ими обычно пользуются охотники, рыбаки или люди, которым по долгу службы приходится проводить много время вне цивилизации — например, геологи. Также они пользуются популярностью у спортсменов и туристов.
Классический GPS
PND (Персональное Навигационное Устройство). Наиболее распространенный вид, чаще всего его называют GPS-Навигатор. Представляет собой плоское устройство с дисплеем на всю площадь. Хоть и имеет встроенный аккумулятор, но держит он недолго, поскольку предназначен в основном для работы в автомобиле.
Они умеют прокладывать кратчайший маршрут из точки А в точку Б, знают где находятся больницы, АЗС, магазины, автосервисы. Многие имеют сервис «Пробки». На таком устройстве стоит стороннее программное обеспечение в зависимости от страны и региона, где оно продается. В нашем регионе это, как правило, CityGuide или Навител-Навигатор, также популярна программа iGo.
Недостатком таких приборов, кроме маленького времени автономной работы и физической уязвимости, является очень низкий уровень детализации карт вне населенных пунктов. В лучшем случае прорисованы крупные дороги между населенными пунктами. Особняком в этом ряду стоят навигаторы фирмы Garmin: у них свое программное обеспечение, оно не совместимо с другими устройствами, и другое ПО на эти навигаторы поставить нельзя. Но надо отдать должное: ПО и карты фирмы Garmin очень хороши для тех, кто путешествует вне городских просторов.
PND (Персональное Навигационное Устройство)
GPS-Приемник. Маленькая коробочка без дисплея, обычно снабжена светодиодом (одним или несколькими), отображающими режим работы. Предназначена для подключения к ноутбукам и ПК через порт USB или беспроводному интерфейсу Bluetooth (в этом случае снабжена аккумулятором, позволяющим работать, как правило, в течение нескольких десятков часов.).
На ноутбуке или ПК, к которому подсоединен такой приемник, может стоять различное программное обеспечение для работы. Помимо узкоспециализированных программ, таких как OziExplorer, с такими приемниками умеют работать большинство простых картографических программ и сервисов, например Google Earth. Также на ноутбук можно поставить ПО фирмы Garmin. Преимуществом таких систем является гибкость, возможность использования нескольких программ одновременно, большой дисплей удобен для отображения детализированных карт. Недостаток: громоздкость — без помощника (штурмана) не обойтись.
GPS-Приемник c ноутбуком
Какой навигатор выбрать
Классический GPS — отлично подойдет, если Вы путешествуете не только на автомобиле, но и регулярно покидаете его. Грибникам, рыбакам, туристам.
Устройства PND — для тех, кто ездит исключительно по городу.
PND от фирмы Garmin — для тех, кто город знает в совершенстве, а путешествует по необъятным просторам нашей планеты, но только по дорогам общего пользования и хорошим грунтовкам.
Навигатор на базе ноутбука — для тех, кому дороги не нужны. Если Вы путешествуете на подготовленном внедорожнике, то без множества специальных программ, позволяющих работать с различными типами карт — не обойтись.
Источник: www.drive2.ru
GPS как работает? Принципы работы GPS-навигатора
Сегодня мы поговорим о том, что такое GPS, как работает эта система. Уделим внимание развитию данной технологии, ее функциональным особенностям. Также обсудим, какую роль в работе системы играют интерактивные карты.
История появления GPS
История появления глобальной системы позиционирования, или определения координат, началась в США еще в далеких 50-х годах при запуске первого советского спутника в космос. Бригада американских ученых, следивших за запуском, заметила, что при отдалении спутник равномерно меняет свою частоту сигнала.
После глубокого анализа данных они пришли к выводу, что при помощи спутника, если говорить более подробно, то его расположения и издаваемого сигнала, можно точно определить нахождение и скорость передвижения человека на земле, как и наоборот, скорость и нахождение спутника на орбите при определении точных координат человека. К концу семидесятых годов Минобороны США запустило систему GPS в своих целях, а еще через несколько лет она стала доступна для гражданского применения. Система GPS как работает сейчас? Точно так, как и работала в то время, по тем же принципам и основам.
Сеть спутников
Более двадцати четырех спутников, находящихся на околоземной орбите, передают радиосигналы привязки. Количество спутников варьируется, но на орбите всегда находится нужное их число для обеспечения бесперебойной работы, плюс некоторые из них есть в запасе, чтобы в случае поломки первых принять их функции на себя. Так как срок службы каждого из них приблизительно около 10 лет, производится запуск новых, модернизированных версий. Вращение спутников происходит по шести орбитам вокруг Земли на высоте менее 20 тысяч км, оно образует взаимосвязанную сеть, которой управляют станции GPS. Находятся последние на тропических островах и связаны с основным координационным центром в США.
Как работает GPS-навигатор?
Благодаря этой сети можно узнать местонахождение при помощи вычисления задержки прохождения сигнала от спутников, и при помощи этой информации определить координаты. Система GPS как работает сейчас? Как и любая сеть навигации в пространстве — она совершенно бесплатна. Она с высокой эффективностью работает при любых погодных условиях и в любое время суток.
Единственная покупка, которая должна у вас быть, это сам GPS-навигатор или устройство, которое поддерживает функции GPS. Собственно, принцип работы навигатора строится на давно используемой простой схеме навигации: если точно знаете место, где находится маркерный объект, наиболее подходящий на роль ориентира, и расстояние от него до вас, нарисуйте окружность, на которой точкой обозначьте ваше месторасположение.
Если радиус окружности велик, то замените ее прямой линией. Проведите несколько таких полос от возможного вашего расположения в сторону маркеров, точка пересечения прямых обозначит ваши координаты на карте. Вышеупомянутые спутники в таком случае как раз и играют роль этих маркерных объектов с расстоянием от вашего месторасположения около 18 тысяч км.
Хотя вращение их по орбите и происходит с огромной скоростью, местоположение постоянно отслеживается. В каждом навигаторе установлен GPS-приемник, который запрограммирован на нужную частоту и находится в прямом взаимодействии со спутником. В каждом радиосигнале содержится определенное количество закодированной информации, которая включает в себя ведомости о техническом состоянии спутника, местонахождении его на орбите Земли и часовом поясе (точное время). К слову, информация о точном времени и является наиболее нужной для получения данных о ваших координатах: происходящее вычисление отрезка времени между отдачей и приемом радиосигнала умножается на скорость самой радиоволны и путем недолговременных подсчетов рассчитывается расстояние между вашим навигационным прибором и спутником на орбите.
Сложности синхронизации
Исходя из этого принципа навигации, можно предположить, что для точного определения ваших координат могут понадобиться всего два спутника, на основе сигналов которых легко будет найти точку пересечения, и в итоге — место, где вы находитесь. Но, к сожалению, технические причины требуют применения еще одного спутника как маркера.
Главная проблема заключается в часах GPS-приемника, что не позволяет провести достаточную синхронизацию со спутниками. Причиной этому является разница в отображении времени (на вашем навигаторе и в космосе). На спутниках присутствуют дорогие высококачественные часы на атомной основе, что позволяет им вести подсчет времени с предельной точностью, тогда как на обычных приемниках такие хронометры применить попросту невозможно, так как габариты, стоимость, сложность в эксплуатации не позволили бы применять их повсюду. Даже малая ошибка в 0.001 секунды может сместить координаты более чем на 200 км в сторону!
Третий маркер
Так что разработчики решили оставить обычную технологию кварцевых часов в GPS-навигаторах и пойти по другому пути, если говорить точнее — использовать вместо двух ориентиров-спутников — три, соответственно, столько же линий для последующего пересечения. Решение проблемы строится на гениально простом выходе: при пересечении всех линий с трех обозначенных маркеров, даже при возможных неточностях, создается зона в форме треугольника, за центр которого берется его середина — ваше расположение. Также это позволяет выявить отличие во времени приемника и всех трех спутников (для которых отличие будет одинаковым), что позволяет скорректировать пересечение линий ровно в центре, проще говоря — это определяет ваши координаты GPS.
Одна частота
Следует также заметить, что все спутники посылают на ваше устройство информацию на одной частоте, и это довольно необычно. Как работает GPS-навигатор и как воспринимает всю информацию корректно, если все спутники беспрерывно и одновременно посылают на него информацию? Все довольно-таки просто.
Передатчики на спутнике для определения себя посылают в радиосигнале еще и стандартную информацию, в которой находится зашифрованный код. Он сообщает максимум характеристик спутника и заносится в базу данных вашего устройства, что потом позволяет сверять данные со спутника с базой данных навигатора. Даже при большом количестве спутников в зоне досягаемости очень быстро и легко их можно определить. Все это упрощает всю схему и позволяет использовать в GPS-навигаторах меньшие по размеру и более слабые антенны приема, что удешевляет и уменьшает дизайн и габариты устройств.
GPS-карты
Карты GPS загружаются на ваше устройство отдельно, так как вы сами влияете на выбор местности, по которой хотите передвигаться. Система всего лишь устанавливает ваши координаты на планете, а уже функцией карт является воссоздание на экране графической версии, на которую наносятся координаты, что и позволяет вам ориентироваться на местности. GPS как работает в данном случае?
Бесплатно, это так и продолжает оставаться в таком статусе, карты в некоторых интернет-магазинах (и не только) все же платные. Зачастую для прибора с GPS-навигатором создаются отдельные приложения для работы с картами: как платные, так и бесплатные. Разновидность карт приятно удивляет и позволяет настроить дорогу из точки A в точку Б максимально информативно и со всеми удобствами: какие достопримечательности вы будете проезжать, кратчайший путь до пункта назначения, голосовой помощник, указывающий направление и другие.
Дополнительное GPS-оборудование
Применяется система GPS не только для указания вам нужного пути. Она позволяет производить слежку за объектом, на котором может находиться так называемый маячок, или GPS-трекер. Состоит он из самого приемника сигналов и передатчика на основе gsm, 3gp или иных протоколов связи для передачи информации о расположении объекта в сервисные центры, осуществляющие контроль. Применяются они во многих отраслях: охранной, медицинской, страховой, транспортной и многих других. Также существуют автомобильные трекеры, которые подключаются исключительно к автомобилю.
Путешествия без проблем
С каждым днем значения карты и бессменного компаса уходят все дальше в прошлое. Современные технологии позволяют человеку проложить дорогу для своего странствия с минимальными потерями времени, усилий и средств, при этом увидеть наиболее захватывающие и интересные места. То, что было фантастикой около столетия назад, сегодня стало реальностью, и воспользоваться этим может практически каждый: от военных, моряков и пилотов самолетов до туристов и курьеров. Сейчас большую популярность набирает и использование этих систем для коммерческой, развлекательной, рекламной отраслей, где каждый предприниматель может указать себя на глобальной карте мира, и его будет совсем нетрудно найти. Надеемся, что эта статья помогла всем, кто интересуется тем, GPS — как работает, по какому принципу происходит определение координат, какие его сильные и слабые стороны.
Источник: fb.ru
GPS навигатор. Виды и работа. Применение и карты. Особенности
GPS навигатор – это электронное устройство с экраном, предназначенное для получения спутникового сигнала с целью позиционирования своего местонахождения на дисплее. Он определяет точные координаты по широте и долготе, а также вычисляет высоту своего нахождения над уровнем моря. Основным предназначением прибора является прокладывание маршрутов с точки нахождения по требуемому адресу.
Как работает GPS навигатор
Принцип действия устройства основывается на том, что оно получает точные данные о своем местонахождении, на основании которых находит себя на карте местности, загруженной в его память. Прибор автоматически совмещает эту информацию и отображает на своем мониторе план улиц и дорог с обозначением своего местонахождения на них. При передвижении устройства данные на дисплее меняются. На карте отображается переход между улицами. Благодаря этому данная техника дает возможность держа ее при себе двигаться в любом направлении, исключая вероятность потерять ориентировку и заблудиться.
Что касается карт навигатора, то они загружаются в его память. Графические планы городов или целых регионов записываются, после чего устройство может в любой момент указать на плане где именно оно располагается. Чтобы проводить позиционирование осуществляется подключение к спутникам глобальной системы GPS. Они постоянно находятся на орбите Земли в большом количестве, поэтому почти с любой точки планеты имеется прямая видимость на них. Спутники транслируют сигналы, которые улавливает навигатор и по ним определяет свое текущее расположение.
Чтобы GPS навигатор мог определять широту, долготу и высоту, ему нужно получать сигнал сразу от 4 спутников. Именно поэтому все устройства без исключения поддерживают минимум 4 канала. При этом многие из них способны одновременно улавливать сразу до 9 сигналов. Это позволяет повысить точность и убрать вероятность кратковременной потери необходимых радиоволн в том случае, если один из четырех спутников находится не в прямой видимости, к примеру, обзор к нему закрывает многоэтажный дом.
Использование навигационных технологий дает возможность путешествовать без риска заехать в тупик, попасть на улицу с односторонним движением и ехать против направления основного потока автомобилей, а также позволит заранее узнать о множестве неприятностей и избежать их. При этом технические возможности прибора ограничены. Он не может полноценно воспринимать сигналы находясь в длинном туннеле, или в окружении высотных домов расположенных рядом друг к другом.
На что способны навигаторы
Эти устройства помимо выполнения своего прямого предназначения, а именно определения координат и прокладывания маршрута с визуальным сопровождением при движении на экране, могут поддерживать и другие функции.
GPS навигатор способен:
- Проигрывать музыкальные и видеофайлы.
- Отображать картинки и фото.
- Давать голосовые подсказки.
- Читать текстовые форматы.
- С помощью специального FM передатчика транслировать звук на штатную магнитолу.
- Давать громкую связь при разговоре по телефону без необходимости удерживать смартфон в руке.
- Записывать видео как видеорегистратор.
- Отображать изображение с камеры заднего вида.
Конечно, всеми этими функциями владеют только более дорогие навигаторы из высшего ценового сегмента. При этом самые базовые помимо составления маршрутов и определения своего местонахождения способны проигрывать видео и музыку. Отдельные устройства предусматривают специальный слот для установки обыкновенной SIM-карты, которую используют на смартфоне.
Такие устройства могут используя 3G или 4G подключаться к интернету. Это позволяет просматривать видео прямо из сети, читать книги, новости и делать все, что и на планшете. Кроме этого, такие навигаторы могут загружать новые карты и обновлять старые без необходимости подключения к компьютеру.
Операционные системы
Обеспечением работы технического оснащения навигатора занимается операционная система. Именно она позволяет составлять маршруты, отвечает за передачу изображения и все другие операции, требующие расчета.
Самые распространенные серийные навигаторы действуют под управлением ОС:
- Windows СЕ;
- Android.
Операционная система Windows СЕ была одной из первых успешных, но на данный момент уже уступает по своей функциональности и удобству. Ее ставят на бюджетные устройства, которые имеют небольшие показатели оперативной и встроенной памяти. Навигаторы под ее управлением зачастую немного зависают, обладают низкой скоростью переключения режимов, медленно увеличивают изображение и дольше строят маршрут.
Данные недостатки являются сравнительными, и не зная о более совершенной системе Android можно считать Windows более чем функциональной и хорошей операционной системой. Пользуясь навигатором под ее управлением, удастся применять все его функции, хотя это будет и не так удобно.
Операционная система Android уже более привычна для многих, поскольку ставится на множество смартфонов и планшетов. Она очень быстрая, к тому же поддерживает сотни приложений, способных в разы расширить функционал навигатора. Такая ОС гораздо легче для технического оснащения устройства, поэтому карты загружаются быстрее, изображение выглядит более качественным, к тому же в случае увеличения масштаба картинка не зависает.
Виды навигаторов по предназначению
Устройства позиционирования отличаются между собой. По предназначению их разделяют на следующие виды:
- Автомобильные.
- Пешеходные.
- Универсальные.
- Специализированные.
Автомобильные
GPS навигатор для машины является самым массивным. У него имеется крупный дисплей, что позволяет водителю с удобством просматривать карты, двигаясь при этом по автостраде. Прибор может монтироваться на панель приборов авто или на лобовое стекло. Его ставят таким образом, чтобы не закрывать обзор дорожного полотна. Обычно дисплей таких приборов превышает 5 дюймов.
Конечно, чем он больше, тем комфортнее можно рассматривать мелкие детали на карте. При этом избыточно крупный навигатор закроет видимость, что небезопасно.
Автомобильные устройства разделяются на переносные и инсталлируемые. Съемные внешне напоминают обыкновенный планшет. В них имеется собственный встроенный аккумулятор, поэтому навигатор в любой момент можно снять и унести с собой. Убрав с панели приборов машины дорогое оборудование, минимизируя вероятность того, что на авто позарятся злоумышленники. Для обеспечения питания на протяжении большого периода времени в комплектации устройства предусматривается кабель, который с одной стороны подключается к прикуривателю, а вторым концом присоединяется к навигатору.
Инсталлируемые или встраиваемые навигаторы внешне имеют параметры крупной автомагнитолы. Они устанавливаются непосредственно в посадочное гнездо в автомобиле. Конечно, далеко не каждая машина предусматривает в своей конструкции столь много места для монтажа, что делает такие приборы не универсальными. У них не имеется собственной батареи питания. Они подключаются к бортовой сети машины.
Пешеходные
GPS навигатор для пеших прогулок обладает скромными габаритами, что обусловлено необходимостью максимально уменьшить массу прибора для его удобной переноски. Данные устройства зачастую очень маленькие, и даже выполняются в виде обыкновенных наручных часов. Их используют туристы, которые отправляются в путешествие в незнакомую местность, и стремятся исключить возможность заблудиться.
Такие навигаторы встречаются в городском варианте и для более активного отдыха. В обыкновенной базовой комплектации они применяются для путешествий в обустроенной местности, а в усиленном варианте имеют влаго- и пылезащищенный корпус, что дает возможность брать их с собой на прогулку по лесам и другим необжитым зонам.
Универсальный GPS навигатор
В продаже встречаются навигаторы, которые могут использоваться для пеших прогулок и для автомобильных поездок. Они имеют средние размеры, поэтому изображения на них вполне возможно просматривать за рулем. При этом доехав по предназначению. Возможно снять прибор и применять его для ориентирования в пеших прогулках.
Специализированные
Также в продаже можно встретить GPS навигатор, конструкция которого максимально адаптирована под определенные условия применения. Имеются специальные устройства для установки на велосипед и мотоцикл. У них более мощная конструкция для гашения вибрации, а также предусматривается надежное крепление, подсоединяемое к рулю.
Обычно они имеют влагозащищенный корпус, что обусловлено их эксплуатацией во влажных погодных условиях. Существуют и специализированные навигаторы для установки на мелкие морские суда или рыбацкие лодки. Зачастую у них имеется функция эхолота для определения глубины на водоеме и поиска рыбы.
Выбор карт
Чтобы GPS навигатор работал корректно, необходимо чтобы в его память были загружены детальные карты. Даже если устройство является технически совершенным, и имеет большой ресурс встроенной памяти, а также мощный передатчик, оно будет не настолько хорошим если поставить на него плохую карту.
Обычно на навигаторах можно встретить карты:
- Навител.
- iGo8.
- СитиГид.
- Автоспутник.
- Гармин.
Сложно определить какая карта является безусловным лидером. Говоря упрощенным языком, определенный город может иметь планировку в картах нескольких разработчиков или даже у всех из них. При этом одни отображают только план, в то время как другие также могут указывать на нумерацию домов, что позволяет сделать адресный маршрут.
Третьи навигационные карты еще и дают информацию об имеющихся пробках, сообщают о наличии впереди камеры для фиксации превышения скорости и т.д. В одних населенных пунктах лучше одни карты, в то время как для других они малопригодны. В связи с этим важно предварительно поинтересоваться – что лучше на интересующей местности.
Похожие темы:
- Видеорегистратор. Виды и работа. Применение и особенности
- Радар-детектор. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности
Источник: electrosam.ru
Основные принципы работы GPS-навигатора
Практически у каждого автомобилиста сейчас есть навигатор – прибор, необходимый для определения собственного месторасположения, постройки маршрута до конкретной точки на карте или нахождения некой достопримечательности, которую необходимо посетить. Все умеют пользоваться прибором, однако далеко не все понимают, как работает навигатор.
Спутники – наше все
Небольшое отступление в историю. Еще в пятидесятые годы прошлого века в Америке родилась идея создания единой сети спутников, с помощью которой можно было бы определять положение на местности. Толчком к этому послужил запуск Советским Союзом первого искусственного спутника Земли, который передавал на планету сигналы, содержащие координаты и состояние объекта. Благодаря эффекту Доплера этот сигнал усиливался при уменьшении расстояния до поверхности, что натолкнуло ученых на мысль о прямой зависимости координат от времени прохождения сигнала, скорости и направлении движения объекта. На основании этих данных с Земли легко было определить положение спутника, но отталкиваясь от координат искусственного тела, можно было узнать свое месторасположение на поверхности планеты.
Идея завладела умами и Армия США в сотрудничестве с флотом и ВВС в 1978 году запустила на среднюю околоземную орбиту первый навигационный спутник. Для полного охвата планеты и определения точных координат необходима была группировка из 24-х объектов, последний из которых был введен в эксплуатацию в 1993 году.
Изначально система навигации рассматривалась исключительно с военной точки зрения и была необходима для более точного наведения ракет, проведения бомбардировок и упрощения работы на местности наземным группировкам. Но через время в ней усмотрели далеко идущие перспективы для гражданского сектора и в 1983 году был открыт доступ всем желающим.
На данный момент группировка спутников GPS на орбите составляет 31 единицу – 24 базовых станции и 7 дублирующих. Это количество с лихвой покрывает стандартные требования навигаторов, которым для определения собственного месторасположения достаточно принимать сигнал минимум с трех передатчиков в каждый момент времени.
Принцип работы навигатора
Чтобы понять, как работает автомобильный GPS-навигатор, нужно вспомнить школьную программу. Представьте, что вы – это точка на поверхности земли, над которой в зоне прямой видимости находятся два спутника. Мысленно проведите от себя к ним прямые линии. Потом очертите две окружности, используя прямые как радиусы.
Эти окружности будут пересекаться, и ваше текущее месторасположение находится в области этого пересечения. Теперь необходимо найти третье измерение – высоту, для чего нам понадобился дополнительный спутник. Использование расстояния до него в качестве радиуса окружности и пересечение его с имеющимися двумя позволит сузить область, в которой вы находитесь. Третий спутник определит высоту вашего месторасположения, отбрасывая заведомо ненужные значения, если точка пересечения находится над поверхностью планеты. Увеличение количества видимых спутников позволяет еще сильнее сузить область пересечения всех окружностей, а значит, точнее определить точку реального месторасположения.
Об основных приемах ремонта кузова читайте тут.
Принцип работы автомобильного навигатора основывается на постоянной отправке и приеме текущих координат на базовую станцию. Вычисления производятся на основании двух главных параметров – времени прохождения сигнала до спутника и его текущего положения на орбите. Программа обрабатывает значения, вносит необходимые поправки и выдает определенную точку на карте, в которой вы находитесь. Однако стандартный гражданский навигатор не может определить это значение с высокой точностью и всегда будет иметь некоторую погрешность, которая составляет 3–10 (иногда больше) метров. Связано это с неравномерностью прохождения сигнала до спутника и обратно.
На этот параметр постоянно оказывается стороннее влияние. Его тормозят следующие факторы:
- Наличие препятствий в зоне прямой видимости (дома, деревья и прочие объекты достаточной высоты).
- Помехи в ионо- и тропосфере.
- Неблагоприятные погодные условия.
Суммарное воздействие этих и прочих помех увеличивает время, необходимое навигатору на прием и отправку сигнала. Отсюда и погрешность вашего месторасположения.
Работа с картами
Для корректной работы прибора мало определить собственное положение, необходимо соотнести его с реальной местностью. Поэтому в функции навигатора входит работа с картой – главная причина покупки прибора. Опираясь на имеющиеся данные, он может:
- Проложить оптимальный маршрут до указанной точки и при этом выбрать несколько вариантов: быстрый, короткий или проходящий через определенную местность.
- На основании вашей скорости и направления движения рассчитать среднее время, необходимое на поездку.
- Учесть наличие на пути пробок или иных препятствий и скорректировать проложенный маршрут, чтобы вы не застряли.
Все это возможно при наличии достаточно точной карты местности и регулярном обновлении данных на ней. Поставщики лицензионного программного обеспечения выпускают свежие карты примерно один раз в сезон. Такая невысокая частота связана с требующимися для сбора и анализа данными.
Весь массив информации по поддерживаемым картам необходимо обработать и внести соответствующие поправки в программу, а это требует времени. Но это не единственный способ быть в курсе событий. Наряду с крупными компаниями, которые зарабатывают деньги на обслуживании навигаторов, частные энтузиасты регулярно скидывают в Интернет свежие карты, полученные на основании собственных поездок. Так как они работают только с одной местностью, то и скорость обновления бесплатных карт существенно выше.
Нельзя однозначно сказать, какой из способов лучше. С одной стороны, использование общедоступных данных позволит вам обладать актуальной информацией о ситуации на дорогах и рядом с ними, необходимой для корректной работы GPS. Можно гораздо быстрее узнать, что здание, раньше бывшее жилым домом, стало магазином, а проулок, через который вы регулярно сокращали путь, теперь недоступен. Для обновления этих данных на карте, занесенной в память вашего навигатора, не придется ждать три месяца.
Как настроить навигатор, узнайте из другой статьи.
С другой стороны, «левые» карты могут содержать вирусы или быть некорректно написанными, что приведет к системному сбою в приборе, удалит ваши личные данные или передаст их третьим лицам. Лицензионное ПО таких проблем лишено. Поэтому только вам решать: обладать безопасной, но не всегда актуальной, картой или скачать свежую информацию, которая может нанести вред вашему навигатору.что такое ссылкикино и телевидения школачто такое cookieсделать аккаунт на ютубе
Как вам статья?
Источник: mycary.ru
Коротко о GPS-навигаторах: как работают, что выбирать, где искать карты
GPS-навигаторы сделали автомобилистов еще более свободными, практически вытеснив бумажные карты и кардинально решив вопрос ориентации в пространстве за рулем. Но породили проблему выбора: что купить из десятков приборов, представленных в любом магазине электроники?
Основа основ — программная оболочка
Выбор автомобильного навигатора лучше начинать не с прибора, а с выбора навигационной программы, т.е. той «начинки», под которой будет работать ваш прибор. Выбор этот чем-то сходен c выбором операционок для смартфонов — Android, iOS, Windows Phone и т.д. И так же, как в смартфонах, основная разница в навигационных программах сводится к организации управления системой: интерфейсу, картам и их отображению, а также возможностям обновлений самой системы в целом и карт в частности.
Навигационная система Навител
Навигационная система СитиГид
Навигационная система ПроГород
Навигационная система Shturmann
Навигационная система Яндекс.Навигатор
Навигационная система 2GIS. К сожалению, эту программу использовать в качестве навигатора еще рано:
прокладка маршрута здесь несовершенна, и может предлагать даже такие вот «петли» на совершенно
прямом участке пути…
Один из лидеров навигационных программ в России — система Навител. Популярность и распространение настолько велики, что, по большому счету, рынок автонавигации можно поделить на «Навител» и «Ненавител».
Плюсы Навитела — распространенность, возможность работы в любом устройстве (как в навигаторах, так и в смартфонах и планшетах), а также хорошие карты всех регионов и населенных пунктов России. Пользователям программы доступны регулярные обновления карт, а также и самой системной оболочки. В последнее время разработчики «закрыли» программу для независимых картографов, из-за чего в регионах снизилась актуальность и точность навигации. Есть претензии и к интерфейсу — не все могут легко его освоить на интуитивном уровне. Наконец, Навител считается самой ресурсоемкой навигационной программой, и на слабых (недорогих) устройствах может работать с запаздываниями.
Среди альтернативных Навителу программ выделим СитиГид и ПроГород. Эти программы также доступны как на специализированных устройствах, так и в качестве приложений для смартфонов или планшетов. Разница между программами, а также между ними и Навителом, сводится, по большому счету, только к организации интерфейса и управления навигацией (эти нюансы можно легко увидеть во время тестирования демо-версий программ).
За скобку вынесем навигационные сервисы от Яндекс (программа Яндекс.Навигатор) и 2GIS (в мобильной версии): эти программы предлагают картографический сервис бесплатно, без лицензий и первоначальных взносов. Но пока далеки от совершенства: в частности, Яндекс.Навигатор хоть и прокладывает адекватный маршрут и даже предлагает два-три варианта проезда до цели, не всегда способен ориентироваться во дворах. А навигация 2GIS и вовсе ориентирована только на крупные улицы и магистрали, игнорирует мелкие переулки и проезды, которые часто сокращают и ускоряют путь. К тому же навигатор от 2GIS не может показывать ситуацию по пробкам (так как по сути, это даже не навигация, а только дополнение к известному справочнику). Зато остальные отечественные навигационные системы благополучно освоили пробочный сервис, предлагая либо собственную систему мониторинга заторов, либо основываясь на данных сервиса Яндекс.Пробки.
Внимание: Пробочный сервис во многих российских навигационных программах работает через сотовые GSM-сети, с оплатой интернет-трафика за передачу данных. Для поддержания работы пробочного сервиса необходимо устройство с GSM- или Bluetooch модулем (для Garmin — с радиомодулем TMS) — без этого получать информацию о пробках навигатор не сможет.
С иностранными навигационными программами — такими, как Garmin, TomTom или iGo — сложнее: демо-версий для них нам найти не удалось, а потому при выборе полагаться придется больше на отзывы других пользователей. Плюс этих навигационных программ — хорошие карты зарубежных стран.
Вопрос специалисту
Михаил Санников, руководитель группы ОАО «НИС ГЛОНАСС».
Какие особенности автомобильной навигации вы можете отметить, и какие из них более важные для потребителя?
«Главные потребительские качества, на которые нужно обращать внимание:
- прием информации о пробках;
- предупреждение об особенностях маршрута (ограничения, посты ДПС, speed-камеры, ДТП и т.п.);
- легкое, интуитивно понятное управление;
- надежное и удобное крепление в автомобиле;
- возможность планирования маршрута и расчета требуемой скорости исходя из времени прибытия;
- поддержка картографии разных стран (для поездок за границу);
- получение и отображение дополнительной информации о местности (точки интересов, пробки и т.п.)».
Ваши карты, господа!
Как правило, навигационные устройства продаются с неким набором доступных карт: либо полностью территория РФ, либо какой-то регион на выбор покупателя (такой выбор обычно предлагается при покупке навигационных программ для мобильных устройств через Интернет). Любая официальная карта будет иметь те или иные неточности, которые могут быть вызваны как недостаточной проработкой самой карты (чаще всего этим грешат региональные карты для небольших населенных пунктов), так и изменением ситуации на местах, за которыми разработчики ПО не успевают отследить. В связи с этим важным фактором становится периодичность обновлений навигационных карт, которая у официальных ПО составляет в среднем от полугода до года (и не факт, что в новую версию карт войдут все последние изменения на местах).
На сегодня идеальной карты не может предложить ни одна навигационная система!
Ситуацию по актуализации информации могут исправить неофициальные карты, которые во множестве создаются энтузиастами по всей России и для всех основных отечественных навигационных программ (их несложно найти в Интернете). Некоторые производители навигационных систем не только охотно используют эти карты в своих ПО, но и предоставляют их создателям возможность использования в этих картах фирменных информационных сервисов. Однако в ряде систем (например, Навител, Garmin или TomTom) использование альтернативных карт либо невозможно в принципе, либо ограничено. Официально о возможности использования сторонних карт в своих системах производители не говорят, поэтому о наличии неофициальных карт можно узнать только от самих пользователей той или иной навигационной системы на местных Интернет-сайтах и форумах. Также через Интернет осуществляется и обновление навигационных карт (а иногда и самих программ), в большинстве случаев эта услуга бесплатна.
Иностранные навигационные системы в своем большинстве пока отстают от российских программ и по территориальному покрытию, и по детальной проработаке предлагаемых для России карт. На достаточно высоком уровне и по всей России работает разве что Garmin: среди иностранных навигаторов только он способен поддерживать пробочный сервис, причем совершенно бесплатно для пользователей (по радиоканалу TMS, и пока только в 12 городах РФ). Но и у этой навигации еще есть «слабые звенья» в покрытии России и стран СНГ. К тому же пробочный сервис поддерживают только некоторые устройства Garmin, имеющие специальный радиомодуль (и более высокую стоимость).
Главное при выборе
На какие параметры стоит обращать внимание при выборе автонавигатора?
Экран. Экран должен быть достаточно большим, чтобы не приходилось каждый раз напрягать зрение, но при этом не слишком громоздким, чтобы не ограничивать обзорность с места водителя. Оптимальными на сегодня считаются экраны с диагонально от 5 до 7 дюймов. Разрешение экрана: чем оно выше, тем проще будет восприниматься информация. Хорошим считается разрешение от 800х480 точек на дюйм и выше.
Аппаратное обеспечение. Необходимо оценить возможности процессора, а также объем памяти устройства. Слабые процессоры с невысокой частотой (менее 500 МГц) не смогут обеспечить быстродействия навигатора во время движения при работе с картами высокой детализации (особенно актуально при ориентировании в крупных городах, а также в странах Европы).
Минимальный объем оперативной памяти должен быть не менее 128 МБ (больше — лучше). Для физической памяти общепринятый минимум 2 ГБ. Обязательна поддержка дополнительных карт памяти (как правило, это MicroSD), на которых можно хранить дополнительные карты. Кроме того, если есть выбор, то при прочих равных стоит предпочесть двусистемные (GPS+ГЛОНАСС) навигаторы, которые обеспечивают более стабильную и точную работу в сложных условиях городской застройки.
Внешний вид и крепление. Надежная установка в автомобиле — вопрос удобства и даже безопасности поездки. Поэтому перед приобретением навигатора лучше потестировать крепеж прибора: насколько он крепкий, насколько широки пределы регулировок, удобно ли ставить/снимать навигатор с крепления, и не будет ли он ограничивать обзорность для водителя. Не мешает оценить и штекер питания: в некоторых автомобилях расположение розетки прикуривателя таково, что слишком крупные штекеры могут мешать управлению машиной (например, затруднять пользование ручным тормозом, или мешать при переключении передач).
Вопрос специалисту
Михаил Санников, руководитель группы ОАО «НИС ГЛОНАСС».
В чем выражается преимущество двусистемных (GPS + ГЛОНАСС) приемников, чем такие приемники полезны рядовому автомобилисту?
«В более быстром определении координат в сложных условиях (например, при плотной городской застройке). Соответственно, быстрее и точнее определяются координаты движущегося автомобиля, особенно при необходимости выбора конкретной полосы движения. При этом стоимость самих модулей приемников GPS и GPS+ГЛОНАСС практически сравнялась».
В магазине понравившийся навигатор можно посмотреть воочию, оценить удобство интерфейса
установленной программы, проверить крепление. Однако выбора навигационного ПО практически нет:
на 90% предлагаемых в розницу навигаторах предустановленна программа от Навител
Цена и ценность
Как и любой товар, автонавигаторы можно условно поделить на три основные ценовые категории.
Бюджетные модели. Небольшие размеры и минимально необходимая функциональность. Чаще всего такие приборы неспособны поддерживать пробочный сервис, а также не несут дополнительных мультимедийных функций. Средняя стоимость таких устройств от 2000 до 3500 руб.
Средний класс. Навигаторы, обладающие более крупными дисплеями (более 5 дюймов) или с более расширенной функциональностью, позволяющей принимать и обрабатывать информацию о пробках, о камерах видеофиксации нарушений, имеющие FM-трансмиттер для трансляции звукового сопровождения навигации на штатную аудиосистему автомобиля, а также поддерживающие функции hands free и Bluetooth. Средняя стоимость таких навигаторов от 3500 до 5500 руб.
Топ-устройства. Навигаторы с более мощным и производительным аппаратным обеспечением (как правило, на платформе Android) по сути представляют из себя планшетные компьютеры с приоритетом в сторону автонавигации. Обладают максимально возможной функциональностью с широкими мультимедийными возможностями, допускают использование в качестве мини-планшета (могут иметь в комплекте сетевое зарядное устройство). Стоимость — от 5500 руб. и выше.
Навигаторы с предустановленными импортными системами (Garmin, TomTom и др.) в среднем оцениваются вдвое дороже отечественных навигаторов: бюджетная модель обойдется порядка 5-7 тысяч рублей, навигатор среднего уровня в 7-10 тысяч, а топ-устройства, соответственно оцениваются от 10 тыс. руб. и более.
Альтернатива
Автомобильный навигатор с успехом можно заменить другими устройствами. В первую очередь — смартфонами. Большинство современных смартфонов оснащены встроенными GPS-модулями (иногда встречаются смартфоны исключительно с A-GPS — таких лучше избегать, поскольку вне зоны действия сотовой сети навигация на смартфоне становится невозможной, а в роуминге потребуются дополнительные расходы на трафик).
Но у смартфонов есть ряд недостатков: после тестового периода часто требуется приобретение официальной лицензии; относительно небольшой размер экрана; сложности при вводе команд или адресов (из-за небольшого размера виртуальных клавиш); дополнительное крепление. Достоинства — более мощное аппаратное обеспечение: даже смартфоны среднего уровня сегодня имеют более производительные процессоры и более емкие элементы памяти.
Смартфон Samsung Galaxy Note в роли автомобильного навигатора
Другая альтернатива автонавигаторам — стремительно набирающие популярность планшетные компьютеры, многие из которых имеют размер экрана в 6-7 дюймов — то, что нужно для автомобиля. Достоинства и недостатки у планшетников схожи с таковыми у смартфонов с той только разницей, что экраны у планшетов больше и, соответственно, плюсы и минусы, связанные с их размерами меняются местами. Но самый существенный плюс планшетов в том, что их стоимость, в сравнении с аналогичными автонавигаторами, ненамного выше, при куда как более широких мультимедийных возможностях.
Пример использования недорогого планшета в качестве навигатора
Источник: www.drom.ru