что такое жпс навигатор
Как работает GPS
Содержание
Содержание
Надо найти библиотеку в 3 часа ночи — пожалуйста, доехать до Рубинштейна «24» — нет проблем, найти север без фокусов с иголкой — запросто. Портативные гаджеты давно заменили бумажные карты и компасы благодаря GPS и ее аналогам. Система спутниковой навигации — популярная тема для споров, обросшая мифами и легендами, как исландское дерево мхом. Попытаемся разобраться во всем по порядку.
Маленький, но уже военный
В 1967 году руководство СССР задумалось о создании системы глобальной навигации. Спустя 9 лет родился «Циклон» — комплекс спутников, снабженных атомными часами, передатчиками и возобновляемым источником питания. Перспективный космический страж не долго сиял золотыми эполетами солнечных батарей. В начале 90-х прекратили выделять ассигнования, несколько спутников сломались и сошли с орбиты. Сменив в 1993 году военную форму на гражданский костюм, Циклон взял новое имя — ГЛОНАСС. В этом же году американцы запустили двадцать четвертый спутник, завершив девятнадцатилетнюю эпопею создания GPS. До этого момента СССР и США шли ноздря в ноздрю, создавая практически идентичные системы, но кризис 1998 года изменил расстановку сил навсегда.
Слухи и факты
Среди форумных забияк бытует мнение, что ГЛОНАСС — плохая система с очень низкой точностью позиционирования, ее работе может помешать даже дерево. Слухи начали распространяться в начале 2000 годов.
Десяток спутников отправились в космос полетать, один сошел с орбиты, их осталось девять.
Девять спутников, в космосе летая, ловили солнца луч, один не смог поймать, их осталось восемь.
Из-за недостатка финансирования в 2001 году количество летунов сократилось до шести. В те времена пациент был скорее мертв, чем жив. В 2007 аппаратов стало 18, в 2010 на орбиту вывели 26 штук. Космические скитальцы постоянно падают, срок жизни американского образчика технического искусства — 10 лет, у российского меньше.
Как это работает?
Спутник в космосе — летающая радиостанция, посылающая приветственные сигналы приемникам. Роль приемников играют наши смартфоны и навигаторы. Вопреки расхожему заблуждению, телефон никуда и никакие сигналы не отправляет с помощью супермощной антенны. Для точного вычисления координат необходимо минимум 4 спутника — три передают данные о своем местоположении относительно земли и друг друга, четвертый фиксирует время прохождения сигнала от передатчика к приемнику. Местоположение устройства определяет процессор — он должен быть мощным. Флагманский вычислитель обрабатывает информацию практически мгновенно. Старенький же процессор, как Сусанин, будет долго водить по кустам, кочкам и болотам. Современные устройства умеют принимать сигналы от 12 летающих радиостанций, в скором времени научатся и от всех 24. Чем больше источников информации — тем лучше.
Кроме широко известной GPS и отечественного аналога, существует еще несколько похожих систем навигации — китайский Beidou, европейский Galileo, индийский IRNSS. Но чтобы точно определять координаты, достаточно только одной. Такое многообразие обуславливается лишь страхом пред отключением GPS и необходимостью координировать передвижение войск в случае войны.
Не такой, как все
У ГЛОНАСС, в отличии от GPS, отсутствует привязка к планете. Из-за этого спутники не видят краев и часто падают, сгорая в атмосфере. Точность тоже страдает — 4–8 метров против 2,5 метров у американцев. Зато в России можно пользоваться двумя системами одновременно, получая точность в 1,5 метра. В США такая опция доступна только в некоторых штатах, устройства просто не видят российские спутники. Для точного определения местоположения на территории РФ достаточно 18 спутников на орбите. ГЛОНАСС лучше всего ловит на севере, потому что изначально система создавалась для позиционирования войск в северных регионах страны. GPS info — приложение, помогающее ловить сигналы от двух систем одновременно. Узнать, сколько космических летунов видит конкретное устройство, можно с помощью софта GPS Test.
Почему тупит?
Спутники все время находятся в движении, их траекторию отслеживают наземные станции. Актуальная информация отправляется на гаджеты в альманахах — библиотеках с самыми точными сведениями о местоположении всех доступных спутников. Обновляются альманахи по воздуху через GPRS или Wi-Fi. Если скорость Интернет-соединения низкая, процедура поиска может затянутся на 5–10 минут. В нормальном режиме на обновление уйдет 30 секунд.
Для тех, у кого с интернетом все норм, придумали A-GPS — специальный софт, передающий данные о местоположении спутника с помощью всемирной сети. Используется там, куда не пробиться сигналу от крылатой радиостанции — горы, подвалы, низины. По сути A-GPS — это цифровой репитер, повторяющий сигналы от GPS по другим каналам.
Незаменимые помощники
Акселерометр приходит на помощь спутникам, показывая куда поворачивает телефон, с какой скоростью он движется.
Магнитометр помогает акселерометру понять, где север, чтобы сориентировать в пространстве. Чем больше всяких датчиков в гаджете, тем точнее будут определены координаты.
Датчик компаса помогает определить направление движения. Если он не настроен, точность позиционирования значительно снижается. Чтобы привести его в рабочее состояние, достаточно запустить приложение и откалибровать, следуя инструкции от производителя.
А что в целом?
ГЛОНАСС — ровесник GPS, идеален для северных регионов, об этом хорошо осведомлены Шведы, использующие именно эту систему спутниковой связи. Самый большой минус — низкая точность, компенсируется подключением GPS-спутников через специальное приложение для Android и iOS.
В смартфонах антенна не важна, главное процессор и вспомогательные датчики, топовые устройства не имеют проблем с навигацией. A-GPS и другой софт — отличные костыли, помогающие престарелым устройствам ориентироваться в условиях мегаполисов и бездорожий. Для быстрого и правильного позиционирования навигатор необходимо подключать к 4G или регулярно обновлять информацию с помощью ноутбука, смартфона по Bluetooth.
Путешествуйте чаще, не бойтесь открывать новые места, ведь современные технологии не стоят на месте и в ногу идут с желаниями человека, помогая и упрощая ему жизнь в исследовании неизведанного.
Что такое GPS навигатор и как правильно пользоваться GPS навигатором, инструкция, правила пользования, как научиться
Что такое GPS навигатор?
Навигатор представляет собой электронный прибор, входящий в связь с приемно-передаточной системой тотального комплекса топогеодезической, координатной и спутниковой привязки для определения своего местонахождения на нашей планете. Такие приборы подразделяются на GPS- и ГЛОНАСС-навигаторы.
Джипиэс-навигаторы представляют собой навигационное оборудование, которое использует телеметрические данные и информацию, полученную от американских спутников, запущенных по программе МО США. Эта глобальная информационная сеть дает возможность на территории Земли и околоземном пространстве установить местоположение, скорость, а также ряд других физических характеристик объекта.
ГЛОНАСС-навигаторы представляют собой навигационное оборудование, которое использует телеметрические данные и информацию, полученную от российских спутников, запущенных по программе МО РФ. Дополнительные возможности этой системы пока не представлены в легальных источниках, однако ее действие по определению координат местоположения предмета аналогично GPS-системе.
Любой навигатор состоит из аппаратной и программной части. Аппаратная часть представляет собой комплекс электронных устройств, позволяющих использовать его по назначению. Она состоит из:
Программная часть представляет собой комплекс электронных программ, позволяющих использовать навигатор по назначению. Она состоит из:
В некоторых приборах ряд элементов программной части могут объединяться.
Навигационные программы представляют собой внедряемые новинки собственного изобретения или программное обеспечение других стороннего составителя программ. Часто используемые – Навител, СитиГайд Навигатор, Автоспутник, ПроГород и другие сервисы. Российский оператор сотовой связи Билайн тоже разработал аналогичный сервис с множеством приложений.
Социологическое анкетирование, проведенное на добровольных началах среди пользователей навигаторами, дало следующие результаты. Самыми популярными признаны такие марки приборов, как Treelogic, Lexand, xDevice, Texet, Explay, Prestigio Качество других производителей сильно не отличается, они просто менее разрекламированы и представлены в торговых точках. Отдельно хотелось бы рассказать о моделях фирм Digma и Neoline, которые представили приборы, отличающиеся от всех модификаций своими защитными свойствами — Neoline Moto и Digma DM351 Allroad Эти приборы прекрасно работают в условиях различных метеоусловиях, в том числе в ситуациях с повышенной влажностью и загрязненностью воздуха, хорошо предохранены от механического и физического воздействия. Их можно устанавливать на любом виде техники, благодаря улучшенной системе кронштейнов крепления. Предполагают долговременную эксплуатацию на автономных источниках питания.
Значительное число россиян используют навигатор для путешествий и поездок по России и СНГ, и наибольший интерес представляют приборы, разработанные местными производителями, у которых интегрировано навигационное ПО разработчиков из России — «Навител Навигатор», «Автоспутник», «СитиГид» и др. Навигационная программа «Навител Навигатор» не имеет равных по степени картографического обеспечения, регионов России.
Автомобильные навигаторы служат для прокладки маршрута и осуществления поиска по адресу объекта. В базу данных таких устройств могут быть внесены объекты придорожного сервиса. Информация о событиях на трассе может транслироваться по мобильной связи (протокол GPRS), или из FM.- радиодиапазона.
Туристические навигаторы хороши для туристического отдыха любых видов. Имеют защищенный корпус от всех видов активного воздействия среды, способны к приему спутникового сигнала в любых сложных условиях. Предусмотрено использование топографических карт. Среди дополнительных полезных устройств — компас и высотомер.
Спортивные навигаторы применяются во время спортивных тренингов и состязаний. Служит для замеров показателей параметров работы сердца во время движения спортсмена. Прибор исполнен в защитном корпусе с минимизированным весом и габаритами. Оборудованы различными наружными датчиками, которые сообщают информацию по каналу радиосвязи. Информация выводится на монитор, также транслируется звуковым зуммером и вибросигналами.
Существование карты значительно увеличивает используемые данные прибора. Такие изделия обладают более широкими возможностями. Все карты для навигаторов делятся на 2 типа — векторные и растровые.
Растровые карты — это самый несложный тип карт. Практически, они представляют собой абрис места с привязкой по географическим координатам. Масштаб такой карты связкам с оригинальным образцом, который может быть, как спутниковым фотоснимком, так и копией бумажной топокарты. На базовых версиях Windows и Windows Mobile возможно применение известного ПО OziExplorer. Большое количество растровых карт содержится на таких сервисах Сети, как карты Google, Яндекс-карты, карты OpenStreetMap и другие.
Векторные карты — основа базовых данных, где содержится информационный массив объектах, их описании и местоположении. Это качается, как объектов географического назначения, так и социального.
Уже используются такие системы навигации, дающие возможность пользователю делать дополнения в карты навигатора своими личными объектами, прокладывать, как автомобильные, так и туристические маршруты.
Как правильно пользоваться GPS навигатором,
инструкция, правила пользования, как научиться?
Если Вы еще ни разу не пользовались навигатором, то можете подумать, что, как и многие другие устройства, он требует от своего обладателя каких-то специальных навыков и научиться пользоваться им легко. Однако это совсем не так. Установить, а затем настроить и работать с навигатором довольно просто, кроме того, в комплекте с прибором всегда имеется инструкция пользования, причем если не в бумажном, то уж в электронном виде обязательно! Итак, прежде чем начать работать с GPS-навигатором и отправиться в свое первое путешествие с этой техникой, необходимо ее установить.
Как научиться пользоваться навигатором в машине?
Итак, если Вы приобретаете автомобильный навигатор, то в комплекте с ним всегда поставляется подставка и кронштейн. Кронштейн в автомобиле, как правило, устанавливается на передней панели машины, либо на лобовом стекле. Однако существуют и другие места размещения техники, но стекло и панель являются самыми распространенными. Правила пользования гласят, что GPS навигатор нельзя размещать там, где он будет мешать управлению машиной, либо где будет закрывать обзор. Кроме того, технику не нужно крепить там, где находятся подушки безопасности.
Очень часто прибор поступает в продажу с разряженной батареей, поэтому пользоваться им невозможно. В этом случае его необходимо зарядить либо с помощью зарядного устройства от сети, либо через USB-кабель (все зависит от комплектации). Если же это автомобильный навигатор, то его так же можно зарядить через зарядное автомобильное устройство.
Каждая модель GPS навигатора отображает отмеченные точки, траекторию пройденного пути, географические координаты точки, где находитесь Вы и, соответственно, Ваш прибор, а так же текущее Ваше положение. Так же каждый прибор имеет несколько страниц, которые отображают различную информацию: карту с пройденными путями и точками, положение на небосводе спутников, страницу меня с поиском и выходом на различные настройки, страницу навигации, а так же страницу путевого компьютера, где могут быть отображены скорость движения, пройденное расстояние и так далее.
Пользование GPS навигатором предполагает и такую функцию. Как правило, для этого достаточно нажать, а затем в течение небольшого времени удерживать специально отведенную для этого кнопку. Так же ту же функцию можно выполнить через меню навигатора.
Инструкция (правила) поиска точки, которую Вы «запомнили»
Для того, чтобы найти точку, нужно вначале выбрать ее из списка уже имеющихся, а затем нажать кнопку «Идти». На странице под названием «навигация» появится стрелка, которая и покажет Вам, в каком направлении нужно двигаться.
Что такое маршруты и пути и как ими правильно пользоваться?
Трек или путь – это след, который уже был пройден Вами. Благодаря заводским настройкам он записывается в память прибора по умолчанию. Однако эту функцию можно отключить, если она Вам не нужна.
Роут или маршрут – это тот путь, который был заранее отмечен по точкам. В режиме навигации прибор может провести Вас как по треку (Track back), так и по маршруту. Можно так же вначале построить маршрут на своем компьютере, а затем ввести его в прибор. Но можно построить и на самом навигаторе.
Функция Track back – инструкция по пользованию
Данная функция является режимом, в котором Ваш навигатор Вас обратно точно по тому пути, который был пройден. Стрелка на странице «навигация» при этом показывает повороты.
Как правильно пользоваться барометрическим высотомером?
Все GPS навигаторы определяют вертикальные координаты. В данном случае определяется возвышение над геометрической теоретической фигурой земли. Для того чтобы определить точную высоту над какой-либо поверхностью (в том числе и над уровнем моря), необходимо использовать барометрический высотомер. При этом следует помнить, что рыбакам нужна не высота, а наличие в навигаторе графика изменения давления.
Видео о пользовании навигаторами
GPS-навигаторы. Что к чему и как это работает.
Краткая и не точная предыстория.
С древнейших времен, человечество старается найти ответы на два вопроса: «Где Я?» и «Куда мы идем?». Для того, что бы ответить на эти вопросы мы, люди, придумали массу способов ориентирования: по солнцу, по звездам, по мху на деревьях, по елочным лапкам. Изобрели такой замечательный прибор как компас и нарисовали карты местности. А потом, когда стали ходить по морю, сама по себе появилась целая наука называемая Навигацией. Когда же люди поняли, что земля не плоская, а круглая смастерили глобус «обрисовали» его параллелями и меридианами. Теперь, где находятся север, юг, запад и восток знает любой школьник. Но и этого оказалось мало и тогда, Американские военные, запустили на орбиту несколько спутников и научили их связи, по средствам радиопередачи на особой частоте, с особыми приборчиками называемыми GPS-навигаторами. Этот прекрасный навигационный прибор в руках военных показывает свое место расположения на земле с погрешностью до нескольких сантиметров, а вся эта система называется «NAVSTAR».
Со временем, Военные США запустили на спутниках еще несколько радиоканалов и поделились ими с гражданскими лицами. Только вот, что бы было не обидно, несколько их подпортили. Если в руках военных погрешность составляет сантиметры, то гражданское оборудование может ошибаться в пределах 100 метров. Однако, гражданские лица, отказываться от навигаторов все равно не стали, а как раз наоборот, внедрили куда можно. Сначала навигаторы получили моряки и авиаторы потом работники скорой помощи, сейчас же мы дошли до того, что чудо прибор встраивается в некоторые гражданские автомобили на стадии производства. И становится GPS-навигатор в автомобиле таким же привычным и необходимым как прикуриватель.
Тему того, как используют военные GPS систему. Мы рассматривать не станем, а вот к гражданским вариантам подойдем поближе.
В целом работает следующим образом:
Вокруг земли, с одной скоростью летает куча спутников, если точнее 24. Размещены они таким образом, что где бы Вы не находились, несколько из них находятся в небе над Вами. Искать спутники глазами – бесполезно т.к. они высоко (17 000 км) и маленькие (около 5 метров вместе с солнечными батареями). Для того, что бы определить Ваше положение на плоскости достаточно быть в зоне видимости 2-х спутников, но чем больше из них видя вас, тем лучше и точнее оно будет определено.
Люди, придумавшие GPS достойны всяческих похвал за саму идею, которая заключается в том, что спутник имеет внутренние, сверхточные часы и всегда знает, сколько времени там, где он пролетает. Устройство (Навигатор) получает сигнал от спутника, в котором сообщается его (спутника) время и местонахождения. Устройство сравнивает разницу во времени отправки сообщения и свое собственное время и понимает, насколько далеко оно от спутника. Два таких удаления и мы уже знаем точку на плоскости, а если три, то можно добавить и высоту или глубину. Прибор, попавший ко мне в руки, единовременно видел 5 спутников. Вот так.
Отрицательная сторона, или хотелось бы лучше.
Хорошо, что есть такой прибор и что он, так хорошо помогает на воде и в воздухе. Однако, если Вы решили заняться спелеологией, или заблудились в собственно квартире, навигатор вас не спасет. Для сообщения используются настолько слабые радиоволны, что они не могут проникнуть через конструкцию зданий, или грунт. Поэтому система GPS может быть использована только в таких местах, откуда видно небо.
Кроме того, нельзя забывать о пакостничестве Военных США. А заключается оно в двух словах: Selective Availability (SA). «Избирательный доступ», был введен министерством обороны Соединенных Штатов для того, что бы ни дать вероятному противнику использовать изобретение против самих США. Вот поэтому адекватность гражданских радиоканалов преднамеренно уменьшена.
Заявлено, сто погодные условия ни как не влияют на точность работы Навигаторов, но это тоже можно ставить под сомнение. Дело в том, что скорость света, с которой передается радиосигнал, ни как не может быть больше самой себя, но проходя через тучи и прочие уплотнения атмосферы, вполне может замедляться. Наилучший наглядный пример такого замедления – раздвоенная картинка на экране телевизора в пасмурную погоду, принимающего, так же как и навигатор, сигнал от спутника.
Приборы GPS-навигации или что может оказаться в Ваших руках.
Если Вы водитель танка или бронемашины армии США, то ни чего я Вам не скажу. Пусть высшее командование инструктажи проводит. Ну, а если у вас есть гражданский автомобиль и надоело возить с собой штурмана с бумажной картой или атласом автомобильных дорог, или вы любите порыбачить с сетями и не можете запомнить, где их раскидали, или турист и не знаете как сюда попали и куда теперь идти. Лучший выход – GPS-навигатор.
Что может навигатор и что он из себя представляет?
Начнем с того, что навигаторы делятся на несколько типов, основные из которых:
Морские – Эти приборы отличаются наличием эхолота, а также сменными картриджами с информацией о рельефе подводного ландшафта, береговой линии и т.д. Очень напоминают автомобильные, с той разницей, что существенно превосходят по весу, надежности и стоимости.
Авиационные – Все тоже, что и раньше, только в наше время редкий летательный аппарат не
оснащен системой GPS-навигации. Ну и разумеется, другие ландшафтные карты с другими отмеченными точками и функциями + 100% высотомер.
Автомобильные устройства – выдающийся тип навигаторов, предназначенный для использования в любом наземном транспорте. Это устройство снабжается картами и знает где какая дорога. Благодаря этому, по желанию пользователя, может рассчитать маршрут от точки и до точки, при чем еще и выделить самый короткий или быстрый возможно прокладывание маршрута и через несколько точек. В качестве GPS-навигатора, в автомобиле, можно использовать так же и портативные навигаторы и встроенные в другое оборудование, к примеру, КПК или Ноутбук.
Портативные навигаторы – отличаются малыми габаритами и легким весом. Используются как водителями автомобилей, так и туристами и всеми, кто совершает походы или прогулки, проходит незнакомыми маршрутами. Стоят приемлемо и работают так же.
Конкретно. Коротко осмотрим несколько разных аппаратов
А вот, посмотрите, Digma BM110 – то, что называется GPS-приемник. О нем в общем-то рассказывать нечего. При помощи Bluetooth или USB кабеля подключается к тому, что «умеет думать» т.е. к компьютеру или КПК с установленным на них соответствующим программным обеспечением. Габариты устройства Ширина 64х22х15 мм и вес 35 грамм.
Примерно так же, как Digma BM110 только без проводов и блютуза работают CF и SDIO модули внешне похожие на Flash-карты соответствующих форматов. Они устанавливаются в КПК или коммуникаторы в те же разъемы, что карты памяти.
«Garmin Edge 705» – это пример отличного, велосипедного GPS-навигатора. Как и автомобильный, он может рассчитать маршрут, показать его на карте местности и сигнализировать о том куда двигаться. Дисплейчик у него хоть и цветной, однако поменьше, всего 2.5”. Карту на таком, особенно во время движения, не рассмотришь. Однако, ездить с ним все же лучше чем без него. Весит этот аппаратик всего 105 грамм, а из интересных и актуальных примочек, имеет измеритель частоты пульса.
