Устройство и принцип работы автомобильных GPS-навигаторов. Принципы работы GPS-навигаторов

Часто от водителей можно услышать критику, что навигаторы предлагают не оптимальные маршруты, которые к тому же не соответствуют реальной дорожной обстановке. Причина более 50% таких ситуаций кроется в некорректной работе программной части приборов по привязке к реальной местности. Если устройство выбрано правильно, то на него всегда можно положиться и довериться предложенному маршруту. Что же нужно знать при покупке такого изделия в свой автомобиль, тем более, что на прилавках магазинов можно обнаружить более 100 моделей? Прибор характеризуется многими параметрами, но для оптимальной покупки достаточно разобраться в основных его характеристиках.

Принцип работы навигации

Прежде, чем приступить к обзору параметров, необходимо кратко сформулировать принципы работы навигатора, тогда станет более понятной важность его характеристик. Обычный GPS-навигатор для отображения на своем экране улиц и автомобиля в виде движущегося треугольника, использует координаты точки нахождения и соответствующую данной местности карту. Эти две составляющие требуются для функционирования прибора.

Координаты местоположения он рассчитывает благодаря приему на свою антенну сигналов со спутников, которые находятся на орбите Земли и образуют глобальную систему позиционирования, сокращенно GPS. Импульсы принимаются не менее чем от четырех спутников. При этом они должны быть в зоне видимости. Поэтому на точность работы навигатора влияет не только алгоритм расчета, тип антенны и чувствительность приемника, но и рельеф местности. Этот факт необходимо учитывать при нахождении на закрытой домами и возвышенностями местности, так как прибор просто не сможет принять сигнал от спутника. Даже в пасмурную погоду, а тем более в дождь, амплитуда импульсов заметно затухает.

Фото: europrokat.by

Главные критерии выбора

Наиболее значимыми для комфортного пользования такими изделиями можно выделить два основных критерия:

• Размер экрана;
• Навигационное программное обеспечение.

Дисплей

Водителю при управлении транспортным средством смотреть на экран приходится кратковременно, поэтому очень важно иметь изображение оптимальное по качеству и размеру, чтобы за минимальное время ухватить нужную информацию. Но стоит отметить, что именно от дисплея зависят габариты и вес прибора, правда для установки его в авто это не играет особой роли, главное требование - удобство пользования. Габариты устройства необходимо учесть при выборе места установки его на торпедо или лобовом стекле. Для автомобиля практичными будут модели с экраном более 5-ти дюймов. Как вариант универсального использования прибора (в авто и при пеших прогулках) подойдут и модели с дисплеем 4 - 5 дюймов.

Программное обеспечение

Навигационное программное обеспечение (ПО) является полноценной операционной системой. Именно от него зависит, с какими картами предстоит работать, степень их информативности, а также детализации объектов отображения (отели, заправочные станции, достопримечательности, пробки на дорогах и пр.). Кроме того, ПО отвечает за:

• Расчет фактической скорости движения;
• Определение времени прибытия к месту назначения;
• Обеспечение голосовой поддержки перемещения автомобиля по маршруту.

Разные типы программного обеспечения имеют свои особенности и по-разному представляют детализацию карты одного и того же города. На одних могут прорисовываться только улицы без строений, на других указываться номера домов для организации адресной навигации, а третьи в дополнение показывают заторы на дорогах.

Каждый навигатор поставляется с уже установленным комплектом карт. По этой причине желательно ориентироваться в их характеристиках, чтобы получить все необходимые данные в удобном виде. Главное, чтобы они содержали нужные города и местность. В противном случае прибор превратиться в обычную игрушку. Почти все модели позволяют докупить и установить дополнительный комплект карт.

Наиболее распространенные типы навигационного программного обеспечения:

• Автоспутник - российский софт, работающий с картами, имеющими усовершенствованную детализацию. Регулярно обновляется базаPOI (по магазинам, театрам, банкам, кафе, АЗС и пр.), а такжеSpeedcam (радары, посты ДПС, лежачие полицейские, ЖД переезды и т.д.). Реальная адресная привязка с контурами зданий. Поддерживает бесплатный сервис Яндекс.

• Навител - тоже российское навигационное ПО, карты которого показывают названия улиц, номера зданий, обозначения станций метро и много другой полезной информации. Включает все страны Европы, Средней Азии, Закавказья и прочие. Россия представлена общей обзорной картой (в последней версии обзорная карта Земли) и по Федеральным округам. Очень точно прорисован весь СНГ. Полная дорожная сеть страны со всеми городами и населенными пунктами. Расширенная база POI и поддержка сервиса «Пробки». Устанавливается на многих моделях навигаторов. Отличительная особенность - инновационная технология трехмерного формата.

• iGo8 - до недавнего времени была одной из самых популярных в нашей стране навигационной программой. Главная особенность - трехмерные здания с реалистичной текстурой. Но, в основном, это касается территории Европы, а для России программа не адаптирована. Не поддерживает сервис «пробки». Карты в основном только для крупных городов.

• Для популярных в нашей стране навигаторов Garmin предлагается одноименное программное обеспечение с набором карт, которые пригодятся не только водителям, но и рыбакам, охотникам и просто путешественникам. Детальные топокарты дорог и всех достопримечательностей России. Отличный адресный поиск. Преимущество софта заключается в хорошей детализации дорог многих стран.

Фото: www.lexand.ru

Чем еще полезен навигатор?

Поскольку прибор представляет собой электронное устройство (почти планшетный компьютер), за работу которого отвечает процессор и программное обеспечение, а информация выводится в удобной для пользователя форме, то он может выполнять и другие задачи, кроме навигации. Наиболее полезными и востребованными являются функции:

• Воспроизведение видео и аудио файлов практически всех наиболее распространенных медиаформатов. Очень удобно коротать время в пробках. Медиа файлы считываются с карт памяти, но многие современные модели уже имеют USB-разъемы.
• Трансляция звукового сопровождения через встроенный FM-трансмиттер на установленную штатную магнитолу, а значит на автомобильную акустику.
• Подключение камеры заднего вида и вывод изображения на экран. Очень полезная функция для парковки, если автомобиль не оснащен парктроником. Камера входит в комплект далеко не всех моделей, но ее можно приобрести отдельно. Главное, чтобы был стандартный видеовход.
• Громкая связи для соединения по беспроводному протоколу Bluetooth с мобильным телефоном (смартфоном) . В данном случае навигатор заменяет комплект «свободные руки».

При выборе устройства необходимо обратить внимание на удобство пользовательского интерфейса, а именно достаточные ли размеры пиктограмм и оптимальность прокладки маршрутов. При этом рекомендуется, чтобы была возможность выбора режимов: самый короткий, наиболее оптимальный, с учетом пробок и другие. При изменении предложенного навигатором маршрута, он должен оперативно перестраивать и предлагать уточненные направления движения. Обязательно необходимо удобное масштабирование и функция автоповорота карты.

Подклассы автомобильных устройств

Модели для авто, отличающиеся большими дисплеями, классифицируются на съемные и встраиваемые (инсталлируемые) навигаторы. Первые изготовлены в виде планшетного устройства. Закрепляются на специальной подставке с присоской. Они легко снимаются, поэтому в любой момент можно забрать их домой или установить в другую машину. Подключаются такие изделия к стандартному прикуривателю. Имеют встроенные аккумуляторы, так что могут некоторое время работать и автономно. Пользуются популярностью среди автолюбителей следующие модели: Navitel A731 ,Garmin Nuvi52LM ,Explay Patriot , Lexand STR-7100 HDR и др.

Инсталлируемые навигаторы изготавливаются в виде магнитолы с функцией GPS. Монтируются на штатное место центральной консоли и выпускаются конкретно под каждую модель автомобиля. Питание осуществляется от бортовой сети. Устанавливать и подключать такие устройства должны специалисты.

Фото: h-a.d-cd.net

Вывод

Оперативность и удобство работы навигатора зависит от полноценности аппаратно-программного комплекса. Какой бы продвинутой не была платформа прибора, но без ПО с удобным интерфейсом он будет неэффективным в использовании. И наоборот, самые обновленные карты при использовании платформы с устаревшим чипом будут беспокоить пользователей задержками и частым пропаданием сигнала.

Поэтому покупать навигаторы необходимо только проверенных брендов в зависимости от финансовых возможностей, но желательно среднего ценового диапазона. В таких приборах используются современные GPS-модули, быстродействующие процессоры и предусмотрено достаточное количество памяти. В комплекте с ПО будет обеспечена комфортная навигация.

Система слежения очень может пригодиться на охоте, особенно, если происходит она в незнакомых местах или в крупных лесных и горных массивах. Кроме того, возможности GPS-слежения позволят контролировать передвижения вашего четвероногого помощника и не потерять его в угодьях.

Что такое GPS

Если сильно не углубляться в специальные термины и детали, то глобальная система позиционирования Global Positioning System – GPS оказывается очень простой. Помните школьную задачку – из пункта А в пункт Б выехал автомобиль со скоростью 100 км/час…Вот GPS и является тем способом, который простым измерением расстояния и времени, потраченного на его преодоление, может определить точное местонахождение передвигающегося предмета или человека.

Для точного определения своих координат не человеку достаточно знать расстояние до трех каких-либо пунктов. В Случае GPS эти три пункта-ориентира – космические спутники.

Немного истории

Первые спутники системы Вооруженные силы США начали размещать на орбите в 1974 году. От Земли они на расстоянии почти 1900 километров. Изначальное количество их было 6 и возросло до 24 в 1994 году. Этого оказалось достаточно, чтобы можно было вычислить местоположение чего-либо или кого-либо в любой точке планеты, включая Антарктиду. Первая система имела аббревиатуру DNSS. Сейчас группа этих спутников носит название NAVSTAR (акроним Navigation Timing and Ranging), а сама система переименована в GPS (не путать с GPRS, которая работает только через Интернет). На 2015 год она включает 29 спутников, 5 из которых – запасные. Они подключаются, когда какой-нибудь из основных выходит из строя или на время замены устаревших новыми, более современными технологически моделями.

Спутники не очень большие – от 1 до 2 тонн каждый, размеры не более 5 метров с развернутыми солнечными батареями, движутся они по 4 штуки на 6 орбитах. Скорость их такова, что за сутки каждый облетает Землю по 2 раза. Орбиты расположены таким образом, что 4 из спутников постоянно могут принимать сигналы из любой точки на планете.

Принцип работы системы GPS

В систему входит также единый центр управления в американском городе Колорадо Спрингс и еще 5 подчиненных пунктов по всему миру, предназначенных только для приема сигналов и мониторинга работы системы GPS. Задача центра управления – проверка соответствия передвижения спутников заданной им орбите. Если какой-то из них отклоняется – то через радиосвязь подается сигнал и с помощью ракетных двигателей, установленных на каждом из спутников, его отправляют на место.

Бесконечно вращаясь вокруг Земли, спутники в унисон ведут радиопередачу на одной частоте – 1,57542 Ггц, к которой подключаются ежесекундно сотни миллионов GPS-приемников в машинах, на кораблях, в карманах пользователей и даже на собачьих и кошачьих ошейниках.

Вообще-то спутники GPS транслируют два сигнала – L1 и L2. Изначально они имели разное назначение. Сигнал L1 предназначался только для гражданского пользования, и в намеренно была заложена погрешность на точность определения координат с разбросом в 100 метров. Сигнал L2 имеет назначения высокоточной навигации авиации и флота, а также, для применения в военных целях. Но с развитием технологий и потребностями гражданских пользователей в более высокой точности в 2002 году было принято решение дать доступ к L2 и гражданским лицам. Хотя в системе предусмотрена возможность в случае надобности моментально поменять код и закрыть доступ к военной системе GPS.

Что примечательно, этой высокоточной навигацией абоненты могут пользоваться бесплатно, а оплачивать надо только стоимость самих устройств.

Как и в стандарте цифровой беспроводной связи CDMA, которую изначально американцы также разработали для военных нужд, в GPS используется принцип «псевдослучайной последовательности», или еще одно название – псведошумовой сигнал. Он отличается такими характеристиками как защита от естественных и искусственных помех, возможность мгновенного оправления и принятия огромных объемов информации от множества объектов. А еще, эти сигналы не требуют большой мощности передаточных и приемных устройств ни на спутниках, ни на аппаратах абонентов.

Скорость, с которой распространяется сигнал, равна скорости света. То есть, если спутник находится прямо над головой, то сигнал с орбиты дойдет чуть меньше чем за 0,06 секунды. При такой скорости погрешность в вычислении координат будет составлять почти 3 километра. Конечно, такая точность не интересует ни гражданских, ни военных, поэтому на каждый спутник установлены и синхронизированы с другими высокоточные атомные часы, дающие погрешность всего в одну наносекунду (0,000000001 секунды) против 0,0001 секунды в обычных электронных часах. На каждом спутнике установлены по 4 такие атомные часы (про запас) и такая точность позволяет допускать погрешность в координатах 3-5 метров.

Как работает GPS-навигатор

Это высокотехнологичное устройство, размером не больше мобильного телефона – приемник и компьютер в одном корпусе. Приемник принимает сигналы с орбиты, а программа его расшифровывает и производит все нужные вычисления, выдавая пользователю нужную информацию.

В GPS-навигатор встроены также высокоточные часы, но не атомные (их стоимость – 75 тысяч долларов), а кварцевые, погрешность которых учитывается при компьютерных расчетах, и производится их корректировка.

Все модели навигаторов GPS отображают на экране текущее его место положения, географические координаты точки, а также траекторию пройденного пути от предыдущей отмеченной точки (все эти данные сохраняются в памяти компьютера). Кроме того, все приборы двух последних поколений имеют несколько страниц, на которых отображается разная информация: положение спутников относительно точки расположения прибора, карту с пройденным путем, страничку навигации с указанием самого короткого и удобного пути к выбранной точке. Это может быть сделано различными способами: стрелочкой на экране путевого компьютера или голосовыми предупреждениями. При этом программа учитывает скорость передвижения и отмечает уже пройденное расстояние.

В программе уже заложена часть совместимых с ним карт, но производители рекомендуют загружать более точные в стране использования прибора, что позволяет получать не только географические координаты, но и отметку на карте конкретной местности, что гораздо удобнее и нагляднее.

В чем особенности автомобильных GPS-навигаторов

По принципу действия они практически ничем не отличаются, просто оснащены дополнительным оборудованием: креплением для передней панели автомобиля, шнуром питания в прикуривателе и разъемом для выносной антенны. Последний момент очень важен, так как в салоне часть неба закрыта крышей — и сигнал от части спутников не достигает приемного устройства. Кроме того, именно в автомобильных навигаторах чаще всего предусмотрена функция голосовых подсказок, а также, возможность прокладывания и расчета маршрута только по заданной конечной точке, в автоматическом режиме, без участия человека.

Эта функция удобная и необходимая в условиях передвижения на незнакомой местности и позволяет сгенерировать весь маршрут, конечной точкой которого может быть конкретный город, улица и даже дом.

Но эта функция поддерживается только при загрузке определенных карт с подробной информацией о дорогах, развязках, знаках. При этом программа сама выбирает из всех возможных вариантов маршрута тот, который будет самым коротким, комфортным для автомобиля и максимально пролегающим по качественным дорогам.

На карте при этом фиксируются путевые точки (отправная и конечная) а также точки POI – точки интереса. Они хранятся в памяти устройства и недоступны для редактирования пользователем. Точки POI – это координаты АЗС, полицейские посты, СТО, магазины, кафе и рестораны, отели, кемпинги, развлекательные заведения и пр. Библиотеку POI можно пополнять, но только с фирменных CD, с информацией о конкретных регионах и городах. Последние версии с библиотеками точек интереса содержат не только точный адрес и название, но и номер телефона заведения или учреждения.

GPS-навигатор на охоте – есть ли в нем потребность?

Система слежения очень может пригодиться на охоте, особенно, если происходит она в незнакомых местах или в крупных лесных и горных массивах. В азарте поиска и преследования дичи охотник может потерять ориентиры и заблудиться. Или же охотник получил ранение и не имеет возможность самостоятельно передвигаться. Сколько раз уже находили останки охотников (даже промысловиков), которые так и не нашли выход из тайги. Часто в таких диких местах мобильная связь недоступна, зато поисковые службы могут определить местонахождение потерявшегося или раненого человека по сигналу GPS-трекера (более простой, бюджетный вариант, работающий через сотовую связь) или навигатора (независимое устройство). Кроме того, навигатор поможет найти кратчайший путь до нужной точки: например, до охотничьей базы или ближайшей дороги.

GPS-ошейники для собак

Еще одно, наверное, чаще всего используемый функционал системы позиционирование – контроль за местоположением собаки на охоте.

Она может убежать за дичью и потерять любую связь с охотником, а может стать в крепкую стойку и найти ее в высокой траве или зарослях будет крайне сложно. Каждый охотник наверняка вспомнит такой случай в своей практике, когда приходится по несколько часов рыскать по угодьям, свистя и срывая голос, в поисках пропавшего помощника. Специальный ошейник с трекером раз и навсегда избавит от этой проблемы. Мы не будет описывать все системы – а их более 10-ти от разных производителей, просто предоставляем советы охотников, которые уже испытали несколько доступных в нашей стране вариантов и рекомендуют выбирать модели:

• в которых есть двухсторонняя связь;

• встроено устройство экономии энергии;

• зарядка аккумулятора действует больше 24 часов;

• корпус устройства должен быть водонепроницаем;

• есть возможность слежения в режиме реального времени;

• есть кнопка подачи тревожного сигнала (дай Бог, чтобы никогда не пригодилась).

  Такие модели незначительно дороже, но они того стоят, особенно если вы собираетесь на серьезную охоту.

Немного юмора

Чтобы 100%-но найти утку, надо ее поймать и прикрепить навигатор — теперь трофей точно будет ваш

Возможности устройства — обнаружены 8 белых грибов и 1 лисица

Видео

Видеосюжет о возможностях навигатора

Как выбрать навигатор

Навигатор для охоты и рыбалки

Сегодня трудно найти водителя, в автомобиле которого отсутствует электронный навигатор. Ведь атласы автомобильных дорог, топографические карты и схемы, выполненные методами полиграфии, постепенно уходят в прошлое. Их место занимают многофункциональные электронные гаджеты, пользоваться которыми, находясь за рулем транспортного средства, намного удобнее. Для таких устройств разрабатывается специальное программное обеспечение, позволяющее использовать в качестве навигатора смартфон или компактный планшет.

Одним из самых известных в России и на территории постсоветского пространства разработчиков и поставщиков лицензионного программного обеспечения в области навигационных сервисов и цифровой картографии является ЗАО «ЦНТ». Вся продукция этой компании реализуется под торговой маркой Navitel.

Среди пользователей навигационного оборудования наиболее популярна мультиплатформенная навигация Navitel Navigator, успешно работающая с операционными системами Symbian, Mobile, Android, IPhone, Bada, Windows, Windows CE, Java и iPad. Кроме подробных навигационных карт России и других стран (СНГ, Европа, Азия, Америка), программа Navitel Navigator предоставляет доступ к бесплатным навигационным сервисам Navitel:

• «Пробки»,
• «События»,
• «Динамические POI»,
• «Друзья»,
• «Погода».

Всевозрастающей популярности навигационная программа Navitel Navigator обязана быстродействию и высокой точности позиционирования. Производя большое количество математических расчетов различных геодезических параметров, программа способна вывести на дисплей не один, а несколько вариантов маршрута, предлагая водителю выбрать оптимальный.

Внимание! Благодаря своим достоинствам Navitel Navigator все чаще включается в состав штатных мультимедийных устройств, устанавливаемых непосредственно на заводах-изготовителях автомобилей.

В связи с этим компания «ЦНТ» недавно приступила к выпуску собственных навигаторов, оснащаемых навигационными программами собственной разработки.

В настоящее время линейка навигаторов Navitel включает в свой состав 6 моделей. Флагманом линейки является навигатор Navitel A737.

Установка и настройка навигатора Navitel

Несмотря на то что конструкция и функциональные возможности как навигаторов, так и их программного обеспечения постоянно совершенствуются, установка и первичная настройка навигатора Navitel остается неизменно простой. Выполнить ее может практически любой автовладелец. Для этого необходимо знать об основных особенностях такого устройства.

Установка

Устанавливается навигатор Navitel, как правило, на приборную панель или лобовое стекло автомобиля. Для этого в его комплект входит специальное крепежное устройство на присоске. При установке устройства необходимо учитывать следующие факторы:

• навигатор способен точно определить свое местонахождение, получив информацию не менее, чем от четырёх спутников. Если их количество меньше, то на дисплее появится предупреждающее сообщение «Недостаточно данных»;
• устанавливая навигатор, необходимо следить за тем, чтобы рядом не было экранирующих предметов (фольга, металлические листы и пр.). При наличии таких предметов могут быть сбои в работе устройства, несмотря на имеющуюся защиту;
• Провода, используемые для зарядки или работы навигатора от автомобильного «прикуривателя», не должны быть сильно натянуты. При этом необходимо помнить, что и большое количество свободно лежащего возле прибора провода, также нежелательно.

Настройка

Одним из основных достоинств навигаторов Navitel является простота его первоначальной настройки.

Во время первого запуска программа самостоятельно инициализируется, а затем задает несколько простых вопросов, на которые необходимо ответить нажатием соответствующих кнопок.

Завершается первоначальная настройка навигатора Navitel голосовым сообщением «Соединение со спутниками установлено».

Кроме того, можно воспользоваться кнопкой «Дополнительные настройки». В этой вкладке программы Navitel Navigator настраивают формат отображения времени и даты. Также можно включить или отключить звук.

В дальнейшем работа с навигатором не представляет никакой сложности. Все необходимые предварительные операции позиционирования выполняет при включении прибора высокоскоростной навигационный ЧИП ГЛОНАСС/GPS.

Наиболее сложной операцией считается прокладка предварительного маршрута. При этом необходимо руководствоваться всплывающими в необходимых местах подсказками.

Для настройки движения владелец навигатора Navitel должен выполнить следующие операции:

Задать конечную точку маршрута можно и другими способами, например, воспользовавшись подменю «Точки интереса» (POI), «Путевые точки», «История», «Любимые», «По координатам» или «Навител SMS».

После того как будет введен конечный пункт назначения и программа обозначит его флажком на карте, нажимаем кнопку «Поехать» и на дисплее появится проложенный маршрут.

Во время движения может возникнуть необходимость куда-нибудь заехать. При необходимости изменить маршрут необходимо просто отметить это место на карте. При этом активируются кнопки «Заехать» и «Продолжить».

Нажатие на кнопку «Заехать» вызовет изменение маршрута на карте, а последующее нажатие кнопки «Продолжить» снова выведет маршрут к конечной точке.

Во время движения изображение на карте не загромождается излишней информацией. Приводятся только самые необходимые данные.

Следуя пословице «Лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать» весь процесс правильной настройки маршрута движения на навигаторе Navitel можно посмотреть на небольшом видео:

(С. Бояр - Рыбацкое подворье - №2 -2005)

Принцип действия GPS-навигаторов. GPS-навигаторы для начинающих

Работая заведующим отделом в одном из магазинов, торгующим снаряжением для охотников и рыболовов Санкт-Петербурга, мне часто приходится стоять за прилавком и консультировать покупателей. Очень многие «продвинутые» рыболовы и охотники не только не пользуются навигаторами, но даже не представляют, на каком принципе основана их работа. Все дело в том, что информации по навигаторам в печати очень мало, а та, что есть, носит, в основном, рекламный характер.

Имея большой опыт общения с навигаторами, я попытаюсь наиболее доходчиво, не очень вдаваясь в сложные технические подробности, рассказать об их возможностях, наиболее популярных моделях, применении и системе GPS в целом.

Изобретение спутниковых систем навигации по своей значимости можно сравнить с изобретением мобильной связи, спутниковых телевидения и телефонии. Человек, который хоть один раз в жизни оказывался в незнакомой местности, вдали от дорог и других ориентиров, по достоинству оценит это величайшее изобретение 20 века.

Сегодня GPS - навигация становится чрезвычайно популярной среди любителей пешего, горного, водного и лыжного туризма, охотников и рыболовов, велосипедистов и многих других любителей активного отдыха. Тому, кому нужно знать, где он находится, откуда пришел, как ему добраться до нужного места, с какой скоростью он движется и когда доберется до цели - можно посоветовать воспользоваться преимуществами, предоставляемыми GPS.

Навигация, в современном своем виде, основана на таких дисциплинах, как астрономия, картография, геодезия. Работа штурмана требует множества специальных знаний, навыков работы с навигационными приборами, картами, справочниками. Недаром на судне штурман является вторым человеком после капитана. Ошибки штурмана нередко приводят к трагическим последствиям.

Основные задачи, решаемые навигацией - выбор безопасного и кратчайшего пути, определение места, скорости и направления движения, оценка точности этих определений. Со всеми этими задачами с легкостью справится грамотный пользователь спутникового навигатора, не обремененный тем огромным объемом зна­ний, необходимых профессиональному штурману в его работе.

Система GPS (Global Positioning System - всемирная система определения координат) является наиболее ярким примером конверсии, и была разработана по заказу Министерства обороны США в конце семидесятых годов 20-го столетия. В восьмидесятых годах систему GPS (официальное название - NAVSTAR - NAVigation System with Timing And Ranging - навигационная система определения времени и дальности) открыли для гражданского использования.

Система GPS работает при любых погодных условиях по всему миру 24 часа в сутки. С ее помощью можно с высокой степенью точности определять координаты и скорость подвижных объектов. За пользование услугами системы GPS не взимается ни абонентская плата, ни плата за подключение. Все, что нужно для пользования системой GPS - это приобрести GPS-приемник (спутниковый навигатор).

Система состоит из 24 спутников (на самом деле спутников больше, но некоторые из них находятся в резерве), вращающихся по б орбитам на высоте около 20 000 км с периодом обращения 12 часов, нескольких наземных станций слежения, систем связи и центрального пункта управления. Наклон орбит к земному экватору - 55 градусов, угол между плоскостями орбит - 60 градусов.

Каждый спутник весит меньше 1 т и имеет размер около 5 м (с раскрытыми солнечными батареями). Мощность радиопередатчика - не более 50 Вт. Спутники рассчитаны на работу примерно в течение 10 лет. Новые спутники изготавливаются и запускаются на орбиту по мере необходимости. Спутники GPS способны передвигаться по орбитам, заполняя бреши в системе (если один из них вышел из строя). Важным элементом спутника являются атомные часы, рубидиевые и цезиевые, по четыре на каждом.

Орбиты спутников располагаются примерно между 60 градусами северной и южной широты. Этим обеспечивается устойчивый прием сигнала от нескольких спутников повсеместно в любое время. "Увидеть"спутники можно даже на полюсах, правда, они не будут пролетать прямо над головой.

Наземная часть Системы GPS состоит из 4 станций слежения, расположенных на тропических островах. Они отслеживают видимые спутники и передают данные на Главную станцию управления и контроля на авиабазе в Колорадо-Спрингс для обработки на сложных компьютерных программных моделях. Эти наборы данных называются эфемеридами. Через наземные станции данные передаются обратно на спутники, а затем спутник передает их приемникам GPS.

Определение местоположения GPS приемника основано на измерении задержки прохождения радиосигнала от нескольких спутников и вычисления на основе этих измерений географических координат и высоты над уровнем моря.

Сигнал каждого спутника содержит псевдослучайный код (PRN - PseudoRandom Number code), эфемериды (ephimeris) и альманах (almanach).

Статья о том, как выбрать автонавигатор, на какие критерии прибора обратить внимание при его выборе. В конце статьи - видео ТОП 10 автомобильных навигаторов.

Содержание статьи:

Необходимость в установке автомобильных навигаторов многими водителями воспринимается не совсем однозначно. Не смотря на то, что известная полезность этих устройств в сочетании с приемлемой стоимостью говорит сама за себя, некоторые владельцы машин (особенно из маленьких городков) не осознают выгоды от наличия этого прибора в салоне автомобиля.

Чтобы преодолеть противоречия, следует не только более-менее разбираться в моделях автонавигатора, но и быть в курсе принципов его функционирования, а также уметь ориентироваться в возможностях, предлагаемых программным обеспечением.

Что такое навигатор

Главная задача навигатора – обеспечение легкого ориентирования на местности, в независимости от того, где Вы находитесь: в горах, в пустыне, в огромном мегаполисе или же путешествуете по просёлочным дорогам. Прибор определит Ваше местонахождение и покажет самый оптимальный маршрут дальнейшего передвижения.

Основные преимущества устройства

Основные преимущества навигатора:

• высокая скорость и точность обработки данных;
• высокая точность и надёжность приёма;
• высокое качество комфортности и полноты баз данных;
• высокая комфортность работы с устройством.

К примеру, наличие в навигаторе двух модулей : стандартного GPS и российского ГЛОНАСС. Совместное функционирование этих систем навигации по определению координат Вашего автомобиля обеспечит на порядок большую точность, что особенно важно для пользователей северных регионов страны.

Быстродействующий высокопроизводительный процессор . Достаточно важно, чтобы прибор не только быстро предоставлял достоверные данные, но и оперативно реагировал на изменившиеся обстоятельства пользования.

Яркий экран с высоким разрешением . Вроде бы это пустяк, однако при естественном ярком освещении оперативно и качественно передать информацию водителю может лишь такой экран.

Наличие дополнительных опций . Имеется в виду применение прибора не только в роли развлекательного мультимедийного устройства, но и его использование для просмотра видео и фотосъёмки сложившейся обстановки на дороге. К примеру, для своевременного предупреждения о появлении на пути радаров ГИБДД.

Принцип работы устройства

Правила функционирования спутниковых систем довольно просты. В надземном пространстве имеется шесть орбит, на каждой из них вращается четыре спутника, скорость которых составляет два оборота в сутки. Каждые 12,5 минут спутники передают полный пакет данных, а именно - сигналы точного времени, которые базируются на значении атомных часов. Эти сигналы и ловят приёмники, встроенные в навигаторах.

Точное расположение устройства на поверхности планеты электроника приёмника вычисляет по разнице между переданным в сигнале временем и реальным моментом приёма сигнала. Этот процесс обусловлен получением сигналов одновременно минимум от четырёх спутников.

Для принятия трансляции с каждого отдельно взятого спутника приёмник предоставляет отдельный канал, хотя чтобы одновременно поймать сигналы всех трансляторов со «своего» полушария, устройству достаточно иметь лишь 12 каналов. Но для более эффективной работы приёмника (как с прямыми, так и с отражёнными сигналами), как правило, устанавливают большее количество каналов – от 12 до 64.

Хотя максимальное число каналов не гарантирует лучшее качество устройства, тем не менее, это не последний критерий, на который следует обратить внимание, выбирая навигатор.

Время старта

Так как процесс «Холодный старт» довольно дискомфортный, при выборе прибора необходимо выяснить, насколько долго навигатор может обойтись без питания, не воспользовавшись данной процедурой. А также уточнить, не отвечает ли прибор «холодным стартом» на непредвиденные обстоятельства, вызванные перебоями в получении данных со спутников.

«Тёплый старт» - время включения устройства после отсутствия питания или краткосрочной потери сигнала. За этот период (срок которого напрямую зависит от свойств навигатора) обновляется имеющаяся информация устройства.

И наконец, одной из самых главных характеристик приёма является точность определения скорости перемещения машины и её координат , а также частота обновления данных . На качество данных показателей влияют характеристики самого устройства, в частности поддержка устройством сигналов систем WAAS (США) или EGNOS (Европейский союз).

Дисплей и процессор навигатора

Диагонали дисплея нынешнего автонавигатора варьируются от 3,5 до 7 дюймов, и практически все они поддерживают сенсорный ввод. Разрешение колеблется в более обширных границах: от 320 на 240 точек до 800 на 480 точек и выше.

Стоит заметить, что широкая диагональ не гарантирует широкую функциональность устройства. Размер и разрешение дисплея – это больше эстетическая характеристика.

Современные навигаторы несмотря на то, что имеют довольно узкую специализацию, включают в себя тот же набор технических квалификаций, что и любой современный компьютер: программную платформу, тип процессора (его частоту и объём памяти), а также набор универсальных опций.

Поэтому при выборе устройства, следует обратить внимание на частоту процессора (от которой зависит скорость расчётов и удобность работы с прибором), а также на свойства функционирования дополнительных мультимедийных опций .

Кроме того, немаловажную роль играет размер оперативной и рабочей памяти прибора . Особенно если в навигаторе отсутствует слот для флэш-карт, размер объёма последней является очень важной характеристикой, поскольку именно там будут храниться мультимедийные и картографические файлы.

Мультимедийные опции и операционная система

Как и в любом компьютере, операционная система делает возможным программное функционирование навигатора. Современные виды приборов основаны на одной из трёх платформ: Google Android версий 2.1 – 4.0.4, фирменной ОС на основе Unix-ядра и Microsoft Windows CE версий 5 или 6.

Преимущества и недостатки каждой из этих систем аналогичны достоинствам и изъянам соответствующих операционных программ, которые устанавливают на смартфонах или карманных компьютерах.

Общие опции картографии

На сегодня вариантов программ навигации очень много. Как показывает практика, лучшими из них можно назвать такие программы, как Штурман, Автоспутник и Навител.

Ещё одним важным моментом является качество карт, которые Вам предлагает прибор. Поэтому перед покупкой важно проверить устройство на точность определения маршрута. Не забывайте, что удобность поиска адреса – это одно из важнейших достоинств приобретаемого навигатора.

В нынешнем навигационном программном обеспечении предусматривается не только автоматическое обновление и загрузка новых карт, но и предоставление достоверных данных о ситуациях на дорогах (пробки, аварии и прочие). Однако для функционирования последней опции у прибора должен быть налажен вход в Интернет.

Заключение

Чтобы не быть разочарованным в покупке, необходимо максимально верно сформулировать желаемые характеристики и возможности навигатора перед его приобретением. Если Вам требуется лишь навигатор, а все другие опции не являются необходимыми, следует присмотреться к устройствам бюджетного уровня - нет смысла переплачивать за навигатор, основной функцией которого является способность рассчитывать и прокладывать оптимальный маршрут перемещения. Если Вам интересны какие-либо дополнительные опции в устройстве, следует обратить внимание на приборы более высокого ценового диапазона.

Топ 10 автонавигаторов - в видео: