GPS — это первые буквы английских слов «Global Positioning System» — глобальная система местоопределения. GPS состоит из 24 искуственных спутников Земли, сети наземных станций слежения за ними и неограниченного количества пользовательских приемников-вычислителей.
GPS предзначенна для определения текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве. Сокращение GPS, столь созвучное с GPRS, на самом деле означает совсем иное. Имеется в виду позиционирование и система сопутствующих ему услуг. Система подразумевает, что с помощью мобильника или другого похожего устройства любой путешественник, будь то байкер или моряк, автолюбитель или пеший турист, сможет узнать, где он находится, куда ему идти и где он «заправится» во всех смыслах этого слова. Одно из последних воплощений возможностей позиционирования — разработка прибора для детей до 11 лет — чтобы родители всегда знали, где находится сын или дочка, а ребёнок всегда мог позвать на помощь.
Навигационные устройства на основе систем GPS в нашей стране до недавнего времени были запрещены. Но даже после того, как запрет был снят, распространению GPS — навигаторов стало мешать отсутствие абсолютно точных карт города. Именно карт — знакомые каждому автолюбителю весьма условные схемы в брошюрках «Полезные страницы» не годятся для электронного штурмана. К тому же в столице, например, карта устаревает очень быстро — улицы с двусторонним движением вдруг становятся проезжими лишь в одном направлении, появляются новые развязки, порой весьма запуптанные и сложные, как, к примеру, на третьем кольце. А на обновление карты уходит около полугода.
Тем не менее, на российском рынке появились несколько компаний, предлагающих своим клиентам оборудовать машины навигационными системами. Но прежде, чем говорить, как работает GPS в Москве, нелишне хотя бы вкратце познакомиться с принципами работы и возможностями GPS — систем. Аббревиатура GPS расшифровывается как Global Positioning System. Первое слово понятно даже тому, кто не знает ни одного иностранного языка — оно означает «глобальный». У нас это определение полюбили какой-то неумеренной, судорожной любовью, употребляют его без меры и без смысла. Всё, что чуть больше среднего, уже глобальное. На самом же деле слово это — производное от «глобус», его точное значение — «общепланетарный».
Так вот, GPS действительно общепланетарная навигационная система, состоящая из работающих в единой сети 24-х спутников. Они постоянно кружатся над планетой, совершая за сутки примерно два полных оборота. Их орбиты пролегают между 60 градусами северной и южной широты — такая конфигурация эскадрильи спутников обеспечивает возможность принимать сигналы хотя бы от некоторых из них в любой точке земного шара и в любое время. Спутники работают в трех частотных диапазонах — военные частоты «L2» и «L3» засекречены, гражданские же GPS -приёмники используют частоту «L1» — 1575.42 МГц. Каждый спутник рассчитан на работу примерно в течение 10 лет. Есть информация, что на сегодняшний день работа всей системы профинансирована до 2006 года.
GPS -приёмники давно уже стали обязательным оборудованием для самолетов и судов. Правда, там устанавливают приборы, способные определять координаты с точностью до одного метра, а в военных структурах применяют еще более точные измерительные устройства. Обычные же гражданские, в том числе и автомобильные GPS — приёмники обеспечивают куда меньшую точность — от 30 до 70 метров. Впрочем, её вполне достаточно для повседневных нужд.
Многим уже доводилось пользоваться бытовыми навигаторами Garmin и Magellan. Это небольшой прибор, который предназначен для туристов, геологов и т.п. На мониторе следует установить контрольную точку и можно двигаться. Если необходимо вернуться, то система будет указывать маршрут, сообщая о расстоянии и направлении до контрольной точки. Автомобильная навигационная система более сложна — она состоит из GPS — приемника с выносной антенной, бортового компьютера и дисплея. Мощный процессор позволяет реализовать не только навигационные функции, но и любые сервисные. В сущности, можно сказать, что у вас в машине будет навигатор с отличным компьютером, а можно и так — вы ставите в своё авто современную «персоналку» с навигационной системой. Кстати, в системе обязательно есть CД-ром — он необходим для обновления как картографической информации, так и программного обеспечения.
Навигатор точно определяет расположение автомобиля в системе географических координат. Но вы же не штурман морского корабля или авиалайнера, для вас эта информация — чистая шарада. Ломать голову над её расшифровкой вам, естественно, не придется, это сделает компьютер. Он наглядно покажет на карте города, где вы сейчас находитесь и проложит оптимальный маршрут до заданной вами точки. Навигатор указывает пользователю улицы, мимо которых он проезжает, подсказывает — через столько-то метров следует сделать поворот (разумеется, в том случае, если выбран маршрут). Как правило, базы данных компьютера служат не только для решения навигационных задач, в них есть много полезной информации, необходимой любому автовладельцу: телефонная и адресная книга, экстренные службы, больницы, магазины, бензоколонки, станции техобслуживания и т.п. Если вы регулярно совершаете поездки по двум-трем маршрутам, их можно занести в память системы и просто выбирать нужный вариант.
Спутниковая навигация работает, конечно, не только на индивидуальных пользователей. За рубежом с её помощью диспетчеры крупных фирм контролируют и координируют работу парка своих машин при междугородных трейлерных перевозках. GPS — навигация достаточно широко применяется и на муниципальном пассажирском транспорте, в такси, на скорой помощи, в службе инкассации и т. п.
Для решения таких задач разработаны основанные на использовании GPS системы слежения за движением транспортных средств — AVLS (Automatic Vehicle Location System) или APRS (Automatic Position Reporting System). В автомобиле устанавливается бортовой комплект аппаратуры, состоящий из GPS — приемника с выносной антенной, блока управления, интерфейса и радиоприемника/передатчика. GPS — приемник регистрирует сигналы спутника и определяет место автомобиля. Электронный блок управления через интерфейс направляет эти данные на передатчик. Сигналы, которые он посылает в эфир, напрямую или через сеть ретрансляторов поступают на приемник диспетчерского пульта, а затем — в персональный компьютер, который обрабатывает их и предоставляет диспетчеру в удобном для восприятия виде.
Таким образом, диспетчер может увидеть местоположение конкретного автомобиля на карте, получить дополнительную информацию с установленных на нем датчиков и узнать, включен или выключен двигатель, закрыты ли двери и т. п. Более того, он может за сотни километров послать сигнал, управляющий установленными на машине механизмами — например, заглушить двигатель, закрыть замки дверей или включить сирену. Кстати, именно столь широкие возможности GPS — системы подтолкнули ряд фирм, занимающихся разработкой автомобильных охранных систем, на создание сложнейших противоугонных и поисковых устройств.
Многие автолюбители знакомы с принципом действия поисковой системы Lo Jack. Если машину угнали, хозяин звонит на диспетчерский пункт компании и заявляет о краже. Оператор активизирует маячок и начинается поиск похищенного авто. Самый серьезный недостаток этой системы — ограниченный радиус действия — Москва и небольшая часть области. И как только машина выходит из контролируемой зоны, поисковая система обнаружить ее не сможет.
Совсем другие возможности у поисковых систем, созданных на базе GPS — навигаторов. Угнанный автомобиль будет обнаружен, даже если его доставили из Америки в Россию: GPS -система точно указывает место, где находится автомобиль в данное время.
Еще одна возможность GPS — контроль припаркованного автомобиля. В машину устанавливают сигнализацию и с помощью интерфейса подключают ее к навигационной системе. Любые нарушения охраняемых зон передаются на пульт оператора системы. Предположим, сигнализация зарегистрировала проникновение в салон или несанкционированное включение зажигания. Эта информация немедленно появляется у дежурного оператора. Разумеется, тревога может быть и ложной, поэтому перед тем, как высылать на место парковки патрульную машину, оператор связывается с хозяином автомобиля.
Охранная система, работающая в паре с GPS — навигатором, может реализовать и функцию защиты от насильственного захвата. При необходимости водитель может нажать кнопку тревоги, и компьютер тут же сообщит об этом диспетчеру, покажет на карте место, откуда подан сигнал. Даже если в панике вы не смогли нажать на тревожную клавишу, можно просто позвонить по телефону оператору и за машиной немедленно начнется слежка, а при первой же возможности оператор заблокирует электроцепи двигателя.
Аббревиатура GPS (не путать с GPRS) стала для многих синонимом навигации. Если какое-то время тому назад для навигации покупались специальные устройства, GPS-приемники, то сейчас они встраиваются в различные приборы — мобильные телефоны, планшеты; часто автомобили поступают с навигационными системами.
В то же время, сейчас все чаще упоминается другая аббревиатура, ГЛОНАСС, и, как выясняется, она также обозначает собой навигационную систему. В чем же сходства и различия между этими системами? Как вообще работают системы навигации? Об этот и пойдет речь в данной статье.
GPS расшифровывается как «Global Positioning System» — глобальная система позиционирования. ГЛОНАСС — как «ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система». Что интересно, латинизация аббревиатуры приводит также к корректной аббревиатуре GLONASS — «GLObal NAvigation Satellite System».
Таким образом, мы имеет две независимых системы спутниковой навигации. И в том, и в другом случае смысл состоит в том, что на орбите Земли находится определенное количество искусственных спутников, сигналы от которых и получает ваш приемник (например, мобильник). По частоте сигнала он определяет расстояние до спутников, из содержания сигнала получает информацию о их местонахождении. При наличии трех (а, желательно, четырех) спутников решается геометрическая задача и определяется ваше местонахождение.
Система GPS изначально разрабатывалась американскими военными. В 1983 она была сделана публичной, но без определенного кода доступа вы получали координаты спутника с урезанной точностью, что приводило неточному определению координат. В 2000 году ограничение точности было отменено. С тех пор существенно возросла популярность GPS-приемников, сейчас почти в каждом выпускаемом мобильнике есть такая опция.
В свою очередь, система ГЛОНАСС была советским военным проектом. После распадения Советского Союза из-за нехватки финансирования проект был более-менее свернут, и к 2000 году на орбите оставалось 6 спутников из 24, из-за чего пользоваться системой было практически невозможно. Далее система снова получила финансирование, и к концу 2011 года мы имеем ситуацию, когда на орбите снова находится 24 спутника, не считая резервные.
Для пользователя принципиальных различий между GPS и ГЛОНАСС нет. И в том, и в другом случае, устройство должно уметь получать сигналы от спутника и правильно их интерпретировать. Однако, в связи с тем, что система ГЛОНАСС была выведена на публичный рабочий режим существенно позже, GPS-приемники намного более распространены, и их цена также существенно ниже. Что будет дальше — покажет время.
Также существуют технологии, помогающие GPS-приемнику быстрее найти свое местонахождение после включения. Ведь прежде чем получить сигналы от спутников, приемнику нужно просканировать различные диапазоны. Кроме того, после включения он не знает, где именно находятся спутники, тем самым ему требуется больше информации, чем если бы слежение не прерывалось. Группа технологий, ассистирующих приемнику в задаче поиска называется LBS — Location Based Service. Наиболее известными являются:
- Cell of Origin — метод, применяющийся в случае наличия у GPS-приемника доступа к сети сотовой связи (например, в случае мобильника). Если сотовая сеть выдает информацию о местоположении базовой станции, с которой связалось устройство, то эта информация может помочь в начальном поиске. Существуют и продвинутые модификации этого метода, берущие информацию о нескольких базовых станциях;
- A-GPS — если у приемника есть доступ в интернет, то он может получить информацию о местонахождении спутников из интернета, а не от них самих. Тем не менее, он будет ждать сигнала от спутников с тем, чтобы определить расстояние до них.
Стоит также прояснить часто упоминающиеся термины «холодный старт» и «горячий старт» GPS-приемника. В первом случае речь идет о включении, когда устройство не содержит вообще никакой информации о спутниках, например после покупки. «Горячий старт» — это когда навигационный модуль уже использовался ранее, но устройство было выключено и включено снова. В таком случае уже сохранившаяся в памяти устройства информация о спутниках может помочь найти их быстрее. «Горячий старт» — понятие относительное, чем дольше устройство было выключено, тем меньшую пользу принесет эта информация.
Законы — вещь переменчивая. Поэтому последняя часть статьи может быстро потерять актуальность. Тем не менее, нельзя не сказать, что недавно был принят закон, по которому с 1 января 2012 года все маршрутные транспортные средства должны быть оснащены системами ГЛОНАСС-навигации. Правда, требовать это в реальности начнут с 1 июля. В планах правительства также и введение закона об обязательном наличии ГЛОНАСС-навигаторов на всех автомобилях. Кстати, «люксовую» модификацию автомашины Лада Приора уже сейчас оснащают ГЛОНАСС-навигатором.
Еще один обсуждающийся сейчас «интересный» закон — планируется введение пошлин на ввоз GPS-навигаторов, не умеющих использовать систему ГЛОНАСС. Пошлины могут быть установлены в размере 25%. Под эти пошлины могут попасть все GPS-приемники, включая мобильники, IPhone и IPad. Но что интересно, компания Apple не стоит на месте, последнее поколение мобильника IPhone4S объявлено как поддерживающее систему ГЛОНАСС.
Автомобильные GPS включает некоторое количество искусственных спутников Земли спутниковой системы NAVSTAR, а также наземные станции слежения; все они объединены в общую сеть и посылают сигналы на абонентское оборудование пользователя — индивидуальные GPS-приемники, которые могу принимать сигналы со спутников и по принятой информации вычислять свое местоположение.
GPS-приемники (GPS автонавигаторы) различаются по области применения и стоимости, которая может колебаться от сотен до нескольких тысяч долларов, и делятся на четыре большие группы, знание о которых пригодится, когда придет время выбрать автонавигатор :
2. Портативный навигатор. Этот прибор представляет собой небольшое устройство с экраном, специально предназначенное для выполнения функции GPS, и потому особенно необходимое путешественникам, туристам, спортсменам. Дорогие модели таких навигаторов могут иметь цветной дисплей и возможность добавления навигационных карт с помощью карт памяти, в стандартном же устройстве обновление осуществляется через COM-интерфейс и специальный кабель. Поскольку такие приборы выпускаются с учётом потребностей путешественников, то нередко они обладают водонепроницаемым корпусом и обычным магнитным компасом.
3. КПК и смартфоны со встроенным GPS-приемником. Это наиболее удобный и гибкий вариант, поскольку приобретая такой приёмник, Вы получаете все возможности КПК или смартфона, вместе с тем всегда имеется возможность поэкспериментировать с программами навигации, выбрав ту, которая подходит именно Вам.
4. Автомобильный навигатор (автонавигатор). Это специальное навигационное устройство, используемое для того, чтобы сделать более рациональным управление автомобилем в условиях города или открытой местности. Такой прибор не только определяет местонахождение автомобиля в любой точке, но и может автоматически просчитать наиболее удобный и короткий маршрут до заданной цели и вывести его на карте, а также он предупреждает водителя о приближающемся повороте и определяет новый наиболее рациональный маршрут, если водитель совершил ошибку или уклонился от заданного курса намеренно. Кроме этого автомобильные gps-навигаторы могут быть снабжены различными дополнительными функциями, цветным, в некоторых моделях сенсорным дисплеем, громкими динамиками, чтобы подсказывать водителю маршрут, удобными клавишами управления, держателем и специальной, специфичной для приемников определенного производителя программой навигации.
Если Вы хотите приобрести автонавигатор, то необходимо Вам необходимо: заблаговременно определить карты какого региона Вам потребуются, уточнить загружены ли они в понравившийся Вам прибор, и если нет — есть ли возможность установить их дополнительно.
Поскольку все автомобильные навигаторы поддерживают функцию автоматической прокладки маршрута, то рекомендуется использовать маршрутизируемые карты, иначе прибор не сможет подсказать Вам, как проехать в пункт назначения, а только лишь покажет его на карте.
Обязательно следует помнить, что автомобильный GPS-навигатор – это всего лишь помощник, консультант, который даёт рекомендацию, а решение принимаете Вы сами. Поэтому не стоит слепо следовать всем рекомендациям Вашего электронного помощника, ведь временные изменения дорожной ситуации, такие как ремонт дорог, новые дорожные знаки, пробки, навигатор не сможет учесть при прокладке маршрута.
Для получения максимально актуальной информации о дорогах необходимо наличие дополнительного программного обеспечения и дополнительного сервиса. В нашей стране подобные сервисы находятся на начальном этапе развития и пока не получили широкого распространения.
Существует всего одна программа (CityGuide), которая даёт возможность получать информацию об актуальной дорожной обстановке (через GPRS-канал), но воспользоваться ею на данный момент могут только жители Москвы и Санкт-Петербурга, использующие для автонавигации коммуникаторы, смартфоны или автонавигаторы TIBO V4150. Такая программа приобретается и устанавливается дополнительно, а при её использовании оплачивает GPRS-трафик подобно оплате трафика за пользование мобильного интернета.
Загрузка...