ShopWorld
Вернуться ShopWorld > Статьи и обсуждение > World navigation > Статьи про навигаторы
 

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
 
Старый 05.04.2011, 11:24   #1
†SHYLLER†™
†Азартный игрок†
 
Аватар для †SHYLLER†™
 
Регистрация: 25.05.1988
Сообщений: 863

Сказали спасибо: 121

6506666

«Казаки-разбойники» на новый лад. GPS-навигация: технологии, приборы, перспективы.

В словаре Вы можете найти следующее определение: GPS - аббревиатура от английского Global Positioning System. Этот проект был разработан и принадлежит военному ведомству США и первоначально задумывался только для военных целей. Основной задачей проекта является высокоточное позиционирование различных подвижных и статических объектов на местности. Сам проект был разработан и запущен в феврале 1978 года, но активно начал использоваться только в декабре 1993. Основой системы являются 24 NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging) спутника работающих в единой сети. Они находятся на 6 различных круговых орбитах, расположенных по отношению друг к другу под углом в 60°, таким образом, чтобы из любой точки земной поверхности были видны от четырех до двенадцати таких спутников. На каждой орбите находится по 4 спутника, высота орбит примерно равна 20200 км а период обращения каждого спутника вокруг земли 12 часов. На Земле координирующую работу производят станции наземного слежения. В каждом спутнике заложен десятилетний ресурс прочности, по истечении которого старый спутник заменяется новым. Так же каждый спутник снабжен атомными часами, что позволяет синхронизировать сигналы с них.
Система позволяет с точностью до 100 метров определить местоположение объекта (то есть широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость движения). Для определения двух координат достаточно сигналов трех спутников, для определения высоты над уровнем моря – четырех.
Каждую миллисекунду спутники передают на Землю:
1) свой статус (сообщение об исправности или неисправности);
2) текущую дату
3) текущее время
4) данные альманаха (альманах – информация о том, в каком месте небесной сферы должен находиться каждый спутник в любое момент времени в течение суток, т.е. орбитальные данные всех спутников)
5) точное время отправки всей совокупности сообщений.
Кстати, пункты 1)-3) и составляют данные эфемериса.
Как же спутник определяет координаты? Очень просто, на помощь ему приходят законы геометрии. GPS-приемник на основании полученной со спутников информации определяет расстояние до каждого спутника, их взаимное расположение и вычисляет свои координаты по известным геометрическим законам. Как GPS-приемник определяет расстояние до спутников? Поскольку скорость распространения радиосигналов постоянна и равна скорости света, расстояние до спутников определяется по задержке времени приема сообщения GPS-приемником относительно времени отправки сообщения с борта спутника. Конечно, для точного определения этой задержки часы на спутниках и часы в GPS-приемнике должны быть синхронны, что обеспечивается синхронизацией часов приемника по информации, содержащейся, как указывалось выше, в сигналах спутников.
Стоит сразу оговориться, что и наша страна не осталась в стороне от прогресса. Наш ВПК создал систему ГЛОНАСС. Несмотря на более высокую точность определения местоположения, ее надежность и потребительские характеристики существенно ниже, чем у NAVSTAR, и на сегодняшний день широкого распространения эта система не получила.

Где применяется GPS-навигация?

Проще сказать, где ее невозможно применить. Это места, где в принципе невозможно уловить спутниковые сигналы, т.е. в зданиях, под землей, под водой и т.д. Если Вы владеете самолетом, то тут такие приемники можно использовать в качестве навигационного устройства на коммерческих или любительских самолетах. На море GPS обычно используется рыбаками и любителями отдыха на море. Незаменимы такие приемники и для любителей активного отдыха – пешего, горного, лыжного, автолюбителей и путешественников. Везде, где нужно знать свое местоположение, рассчитать маршрут до нужного места, определить с какой точной скоростью он движется и когда доберется до цели, там можно с лёгкостью воспользоваться всеми возможностями, предоставляемыми системой GPS
Важное место система GPS занимает в работе спасательных служб. GPS позволяет существенно сократить затраты, связанные с поисковыми работами, и значительно сократить время проведения спасательных операций. Используемые этими службами GPS-приемники стоят около 3 000 долларов и обеспечивают точность до 1 м. Существуют и еще более дорогие модели, обеспечивающие точность до нескольких сантиметров.
В очень скором будущем GPS станет стандартным оборудованием автомобилей (хотя уже сейчас каждый уважающий себя производитель предоставляет клиенту возможность опциональной установки навигационной системы в свой автомобиль). Некоторые базовые системы, к примеру, вызов техпомощи или полиции на место аварии, уже начали повсеместно внедряться в жизнь (GPS-приемник определяет координаты и передаёт их вместе с сигналом вызова в диспетчерский центр после одного нажатия специальной кнопки, и выездная бригада уже точно знает, куда ехать). Внедряются также и другие системы, которые отображают на экране Ваше положение и помогают прокладывать маршрут через лабиринты улиц и дорог. Для контроля передвижения спецавтомобилей (например, инкассаторских), для борьбы с угонами транспорта и для контроля перевозимых караванами грузовиков грузов начали использоваться системы, постоянно отслеживающие положение движущегося объекта на карте местности.

GPS- приёмник.

За практическое решение вопроса о местонахождении владельца GPS-приемника отвечает чипсет GPS- приемника и его ПЗУ. От чипсета GPS- приёмника зависит скорость определения координат при включении устройства, точность позиционирования и чувствительность приёмника. На сегодняшний день существует несколько производителей чипсетов для GPS устройств, но наибольшее распространение получил чипсет компании SiRF Technology, по крайней мере, в таких устройствах как карманные ПК, и Bluetooth совместимые GPS приемники. В данной статье мы будем ссылаться на приемники Толькой одной фирмы. Сразу оговоримся, что мы никоим образом не связаны с этой фирмой. Все приемники, приводимые в пример были выбраны за эффективность и оптимальное соотношение «цена-качество».
Как было сказано ранее, GPS-приемники позволяют определить местоположение в любой точке на море, суше и даже в околоземном пространстве. Исходя из этого видно, что диапазон применения таких приемников достаточно широк, но можно условно выделить четыре группы. Для некоторых групп мы приведем в пример модели GPS-приемников. А вот какие характеристики нужно учитывать при выборе приемника для GPS-навигации мы рассмотрим сразу после классификации.

1.Персональные
Это GPS- приемники индивидуального применения. Эти модели отличаются малыми габаритами и широким набором сервисных функций: от базовых навигационных, включая возможность формирования и расчета маршрутов следования, до функции приема и передачи электронной почты.
В качестве примера можно привести следующие модели – Garmin GPSMAP 60Cxs и GPSMAP 760Csx. Это улучшенная серия, отличается портативностью, небольшим весом, цветной TFT-экран, слот для установки съемной карты памяти, USB-интерфейс, возможность присоединения выносной антенный. Есть возможность загрузки карт памяти microSD с записанными на них топографическими картами MapSource® Topo и картами озер, морской картографией BlueChart® и планами городов City Navigator™. А также Вы сможете загрузить в них карты "Дороги России базовой детализации" и "Дороги Росси с маршрутизации".
2.Автомобильные
Они предназначены для установки в любом наземном транспортном средстве и имеют возможность подключения внешней приемо-передающей аппаратуры для автоматической передачи параметров движения на диспетчерские пункты. Можно порекомендовать два приемника данной группы - Garmin GVN 51 и Garmin GPSMAP 276C. Первый приемник в качестве экрана данная модель может использовать любой автомобильный телевизор или GPS/CD/DVD систему, имеющую видеовходы A-V или RGB. Если вы владелец авто со встроенным телевизором, то у вас при подключении этого GPS-приемника будет полноценная навигационная система. Garmin GPSMAP 276C имеет цветной TFT-экран, может использоваться как картплоттер. Устройство имеет встроенную базовую карту, обеспечивающую автоматический расчет маршрутов «от поворота к повороту».
3.Авиационные
GPS- приемники, используемые для пилотирования летательных аппаратов, включая коммерческую авиацию. Портативный прибор Garmin GPSMAP 96С объединяет в себе GPS навигатор с полным набором функций, базу данных Jeppesen и подробную базу данных с информацией о башнях и препятствиях. Это устройство является незаменимым помощником пилота, обеспечивая свободу перемещений. Стоит также обратить внимание и на прибор GARMIN GPSMAP 196. Для этой модели компания Garmin создала новый бесплатный программный продукт - Flightbook, который позволяет работать на компьютере с данными автоматического полетного журнала, в который записывается время и место вылета и посадки, а также время в полете
4.Морские
GPS- приемники, оснащенные ультразвуковым эхолотом, а также дополнительными сменными картриджами с картографической и гидрографической информацией для конкретных береговых районов. В принципе любой из вышеперечисленных приемников может использоваться в морских путешествиях и владельцами яхт и других плавсредств. Но выбирать стоит все же из специализированных, как то – автомобильные или авиационные GPS-приемники.

Перспективы.

В данном случае можно сказать, что перспективы самые радужные. Например, некоторые страховые компании уже сейчас предоставляют значительные скидки на страхование по рискам (полное КАСКО) при установке на автомобиле оборудования GPS-системы. Таким образом, GPS-система реально экономит средства автовладельцев за счет гибких скидок по страхованию. Также становится все более популярной продажа автомобилей, оснащенных GPS-системой, в кредит.
Большой интерес к GPS-системам возникает и у охранных фирм. Выше мы говори о том, как GPS-навигация облегчает работу спасательных и специальных служб. Так что хочется верить, что в недалеком будущем такой славный помощник будет у многих, если не у каждого.

На что стоит обратить внимание при выборе GPS-приемника?

1) Количество каналов. Больше каналов – больший контроль спутников – точнее информация. Оптимальное число -12, по количеству спутников.
2) Путевые точки (Waypoint). Количество - не менее 500. Некоторые модели содержат 2000 точек и более. Описание каждой точки включает название и иконку для отображения на карте. Более новые модели позволяют поддерживать название из 60 символов.
3) Треки (Track). Путь, пройденный пользователем, всегда автоматически записывается в память приемника. Если память перезаполнена, то новые данные записываются поверх старых, т.е. стирается начало пути. Количество сохраняемых точек в треке должно быть не менее 2000. Есть модели, современные, в которых этот параметр увеличен до 10000. Некоторые приемники позволяют настраивать частоту записи точек, выбрав один из параметров периода записи: автоматически, по времени или по расстоянию между соседними точками. Во многих приемниках Garmin реализована оригинальная функция TrakBack, позволяющая пользователю повторить пройденный путь в обоих направлениях. О приемниках этой фирмы мы поговорим позже.
4) Маршруты (Route). Приемник должен поддерживать, как минимум 20 маршрутов, состоящих из 50 или более путевых точек. Некоторые модели приемников могут конвертировать пройденный путь (трек) в готовый маршрут.
5) Потребление энергии. Дабы не нести с собой набор из батареек, необходимо обратить внимание на характеристики потребления энергии. Один комплект должен обеспечивать работу устройства в течение 15-20 часов (без подсветки). Обратите внимание так же на тип и количество используемых батарей.
6) Размеры и вес. Конечно, миниатюрный приборчик приятнее, но уж точно вряд ли функциональнее, так что выбирай те оптимальное соотношение, в зависимости от того, что Вам предпочтительнее.
7) Компьютерный интерфейс. Позволяет сохранять точки, треки, маршруты на компьютере. Также загружать в приёмник карты, точки, маршруты, сохраненные ранее или полученные от других пользователей GPS-приёмников. Большинство приёмников, за исключением самых дешевых, имеют возможность соединения с компьютером через COM-порт. В новых моделях есть USB-интерфейс, который работает значительно быстрее.
8) Чувствительная GPS антенна. Нам кажется, что выносные (квадрифилярные) антенны надежнее, чем встроенные. Собственная GPS-антенна приемника должна обеспечивать уверенный и надежный прием навигационного сигнала даже в трудных условиях, вызванных густой листвой деревьев, высокими зданиями и т.п.
9) Водонепроницаемость. Эта характеристика предусмотрена самой жизнью. Вряд ли комфортные условия будут везде Вам сопутствовать. Так что водонепроницаемый корпус жизненно необходим. Некоторые модели приемников могут удерживаться и плавать на воде.
10) Путевой компьютер. Чтобы представить всю картину пройденного пути или предстоящего необходим вывод статистической информация. Чем больше параметров выводиться, тем лучше. Во многих приемниках пользователь может сам настраивать поля страниц, выбирая интересующие его данные из предложенного списка: пройденное расстояние, общее время движения, общее время стоянки, средняя и максимальные скорости, направление движения на точку, расстояние до точки, ориентировочное время прибытия в точку, угол отклонения от курса.
11) Картографические возможности. Нам представляется, что информация о текущем местоположении в виде значений широты, долготы и отображение на карте относительно других точек ясно понятна будет только истинному географу, коими не все являются. Необходимо, чтобы приемник содержал или имел возможность загрузки электронных карт. Наличие встроенной базовой карты удобно при ориентировании на незнакомой местности, для которой нет подробных загружаемых карт. Учитывайте погрешности, не все карты идеальны. Стоит обратить внимание на формат загружаемых карт – доступен ли он для пользователей, и есть ли возможность самому создавать карты из общедоступных исходных данных.

Дополнительные функции, которые не столь важны, но очень полезны.

1) Внешняя антенна. Есть места, в которых сигнал спутников не ловится, например, в автомобиле или яхте под металлической крышей или даже под атермальными стеклами. Плохой приём сигнала так же в лесу под кронами деревьев, особенно во время дождя. Поэтому для более уверенного приема полезно использовать внешнюю активную антенну. Антенну служит для усиления принимаемого сигнала. Но есть приемники, которые не содержат разъемы для подключения внешней антенны.
2) Объем памяти. Рекомендуется как минимум 8 Мб памяти для загрузки электронных карт. Чем больше память – тем больше количества загружаемых вами карт. Предпочтительной является возможность использования в приемнике съемных недорогих модулей памяти, типа CF или MMC, объем которых может выбирать сам пользователь
3) Цветной экран. Можно сэкономить и выбрать модель с черно-белым экраном, но считывать с него информацию вы сможете только при ярком свете дня, во всех остальных случаях предпочтительнее цветной экран,.
4) Внешнее питание. При использовании в автомобиле, GPS-приёмник можно подключить к «прикуривателю» для экономии батареек.
5) USB порт. Новый универсальный USB порт позволяет значительно сократить время обмена данными между навигатором и компьютером, а также очень существенно повысить скорость загрузки карт.
6) Электронный компас. Известно, что определение направления движения в GPS навигации осуществляется на основании знания местоположения двух последних точек пути. Ежели Вы остановились или ваше движение значительно замедлилось, то приемник не способен указывать курс на заданную точку, Густая листва также затруднит позиционирования, что делает невозможным поиск в непосредственной близости от точки. В таких случаях может помочь только компас. В некоторых моделях GPS приемников реализован встроенный электронный компас, который позволяет ориентироваться даже в отсутствии навигационного сигнала.
7) Барометрический высотомер. Это характеристика важна для тех пользователей, которым важны все характеристики (широта, долгота и высота над уровнем моря) для более точно определения местоположения и для исключения ошибок при обычном позиционировании. Поэтому для этой категории можно порекомендовать модели приемников со встроенным высотомером, который служит для корректирования показаний GPS высоты
8) Поддержка WAAS/EGNOS. Эта характеристика только для тех, кто путешествует в Америке или в Европе. Для нашей страны это недоступно в силу отсутствия базовых станций данных систем.
†SHYLLER†™ вне форума  
Сказали 'Спасибо' за это сообщение.
Ответить с цитированием
Внимание посетители ShopWorld.biz
                                       У нас проводится Набор модераторов.
                                       Правила раздела: Покупка / Продажа / Обмен / Услуги
                                       Проверка ваших тем администрацией.(Раздел "Торговля")
                                       Пожелания по работе форума и Реклама на форуме.
                                       Советуем заглянуть вам в раздел Торговля и Статьи и обсуждение или World navigation
                                       Для связи с администрацией пишите в icq: 6506666 или в ЛС.
                                       Администрация не несет ответственности за причиненный вред пользователям и от других пользователей(пользуйтесь гарантом),
                                       Все материалы размещенные на сайте предоставленны в ознакомительных целях.
                                       Ап темы в разделе Покупка / Продажа / Обмен / Услуги раз в 5 дней, как апать тему читаем тут.
Ответ

Опции темы
Опции просмотра

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Выкл.

Быстрый переход


Текущее время: 15:44. Часовой пояс GMT +5.

Автор ShopWorld: †SHYLLER†
Яндекс.Метрика