Грамотный выбор навигатора для автомобиля. Устройство и принцип работы автомобильных 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.

Прежде всего, необходимо уяснить принцип работы GPS-навигатора . Приемник, встроенный в навигатор, принимает сигнал со спутника. После чего сигнал дешифруется устройством и определяется место нахождения объекта. Стоит отметить, что устройство работает практически везде, даже в массивных зданиях и пещерах.

Итак, как начать работу с навигатором. Естественно, для этого потребуется инструкция. Возьмите устройство в руки таким образом, чтобы его антенна была направлена вверх. Сегодня существуют модели, антенна которых может вращаться в любую сторону, независимо от того как лежит устройство в руке. В этом случае можно просто повернуть антенну.

Перед тем, как начать использование, не забудьте включить навигатор. На экране устройства должно появиться окно поиска спутников. Спустя некоторое время GPS-навигатор получит информацию, которая обязательно отразится на экране. Обычно такая настройка длится от одной до трех минут. Устройство определяет положение быстрее, если вы находитесь на открытом участке.

После того как навигатор готов к работе, и все данные получены, можно приступить к изучению функций. Намного удобнее изучать устройство, сверяя с инструкцией расположение элементов управления . Некоторые кнопки могут выполнять несколько функций. Конечно, вам нужно запомнить основные. Естественно, со временем вы все запомните, и инструкция при работе с навигатором уже не понадобится.

В экранном меню можно настроить вид отображаемых данных. Конечно, определенные настройки зависят от модели устройства. Конкретнее все настройки описываются в инструкции . Очень важно правильно настроить часовой пояс, задать единицы измерения расстояния, выбрать систему координат.

По мере прохождения маршрута следует периодически сверять получаемые данные, которые отображаются на дисплее. Обычно на экране устройства отображается траектория пройденного пути, координаты нахождения устройства, положение прибора и пр.

Чтобы сохранить необходимые координаты точки, нужно нажать и удержать несколько секунд соответствующую кнопку. GPS-навигатор по умолчанию сохраняет в своей памяти весь путь. Поэтому можно включить режим, позволяющий отразить обратный путь. Работа с навигатором напоминает работу с переносным карманным компьютером.

(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

Нынешние портативные навигаторы - это своего рода специализированные мини компьютеры. Они принимают данные со спутников, после чего преобразовывают их в координаты местности, а затем соединяют полученные сведения с информацией из личной базы данных.

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

В принципе, в роли навигатора может выступить любой другой современный прибор, который способен принимать данные с навигационных спутниковых систем. Однако по комплексу качеств навигатор значительно обыгрывает своих косвенных соперников (смартфоны, планшеты и прочие 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.

Следует отметить некоторые важные критерии, которые для многих покупателей могут быть решающими при выборе данного устройства.

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

Основой каждого навигатора служит чип, при помощи которого прибор принимает данные со спутникового комплекса. В настоящий момент на орбите Земли функционируют две такие системы: американская GPS и отечественная ГЛОНАСС. Не смотря на принятое десять лет назад решение о совместном совершенствовании в форме развития совместимости, нынешние устройства вынуждены и дальше поддерживать каждую из этих систем по-отдельности.

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

Ещё одной из важных квалификаций принятия сигналов является необходимое время для «тёплого» и «холодного» старта навигационного устройства . Последний напрямую связан с принятием от спутниковой системы полностью новой порции данных, поэтому он может продлиться от пары секунд до тридцати минут. Как правило, это происходит во время первого подключения прибора, либо во время его включения после длительного перерыва пользования.

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

Часто для рядового покупателя важным критерием при выборе автомобильного устройства является его внешний вид, а основным показателем – характеристики дисплея.

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.

То есть, Ваш выбор должен исходить из удобства пользования, а не из вышеперечисленных показателей. Если Вам более комфортно пользоваться устройством с крупной картинкой – выбирайте прибор с широкой диагональю. Если же главный критерий - простая установка и компактность устройства, можно ограничиться навигатором с небольшим, но высококачественным дисплеем.

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

Сегодня фактически во всех моделях навигаторов есть мультимедийные функции, которые позволяют проигрывать музыку, выводить на дисплей текст, изображения, видеоролики и фильмы. Кроме того, некоторые виды устройств оснащены FM-трансмиттерами и FM- и ТВ-тюнерами.

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

Без встроенного навигационного программного обеспечения навигатор нельзя назвать навигатором. Характеристики и нюансы функционирования этих программ в наивысшей степени оказывают влияние не только на конечное качество навигатора, но и на эффективность, а также на удобство его дальнейшей эксплуатации.

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:

Сегодня мы поговорим о том, что такое GPS, как работает эта система. Уделим внимание развитию данной технологии, ее функциональным особенностям. Также обсудим, какую роль в работе системы играют интерактивные карты.

История появления GPS

История появления глобальной системы позиционирования, или определения координат, началась в США еще в далеких 50-х годах при запуске первого советского спутника в космос. Бригада американских ученых, следивших за запуском, заметила, что при отдалении спутник равномерно меняет свою частоту сигнала. После глубокого анализа данных они пришли к выводу, что при помощи спутника, если говорить более подробно, то его расположения и издаваемого сигнала, можно точно определить нахождение и скорость передвижения человека на земле, как и наоборот, скорость и нахождение спутника на орбите при определении точных координат человека. К концу семидесятых годов Минобороны США запустило систему GPS в своих целях, а еще через несколько лет она стала доступна для гражданского применения. Система GPS как работает сейчас? Точно так, как и работала в то время, по тем же принципам и основам.

Сеть спутников

Более двадцати четырех спутников, находящихся на околоземной орбите, передают радиосигналы привязки. Количество спутников варьируется, но на орбите всегда находится нужное их число для обеспечения бесперебойной работы, плюс некоторые из них есть в запасе, чтобы в случае поломки первых принять их функции на себя. Так как срок службы каждого из них приблизительно около 10 лет, производится запуск новых, модернизированных версий. Вращение спутников происходит по шести орбитам вокруг Земли на высоте менее 20 тысяч км, оно образует взаимосвязанную сеть, которой управляют станции GPS. Находятся последние на тропических островах и связаны с основным координационным центром в США.

Как работает GPS-навигатор?

Благодаря этой сети можно узнать местонахождение при помощи вычисления задержки прохождения сигнала от спутников, и при помощи этой информации определить координаты. Система GPS как работает сейчас? Как и любая сеть навигации в пространстве - она совершенно бесплатна. Она с высокой эффективностью работает при любых погодных условиях и в любое время суток. Единственная покупка, которая должна у вас быть, это сам GPS-навигатор или устройство, которое поддерживает функции GPS. Собственно, принцип работы навигатора строится на давно используемой простой схеме навигации: если точно знаете место, где находится маркерный объект, наиболее подходящий на роль ориентира, и расстояние от него до вас, нарисуйте окружность, на которой точкой обозначьте ваше месторасположение. Если радиус окружности велик, то замените ее прямой линией. Проведите несколько таких полос от возможного вашего расположения в сторону маркеров, точка пересечения прямых обозначит ваши координаты на карте. Вышеупомянутые спутники в таком случае как раз и играют роль этих маркерных объектов с расстоянием от вашего месторасположения около 18 тысяч км. Хотя вращение их по орбите и происходит с огромной скоростью, местоположение постоянно отслеживается. В каждом навигаторе установлен GPS-приемник, который запрограммирован на нужную частоту и находится в прямом взаимодействии со спутником. В каждом радиосигнале содержится определенное количество закодированной информации, которая включает в себя ведомости о техническом состоянии спутника, местонахождении его на орбите Земли и часовом поясе (точное время). К слову, информация о точном времени и является наиболее нужной для получения данных о ваших координатах: происходящее вычисление отрезка времени между отдачей и приемом радиосигнала умножается на скорость самой радиоволны и путем недолговременных подсчетов рассчитывается расстояние между вашим навигационным прибором и спутником на орбите.

Сложности синхронизации

Исходя из этого принципа навигации, можно предположить, что для точного определения ваших координат могут понадобиться всего два спутника, на основе сигналов которых легко будет найти точку пересечения, и в итоге — место, где вы находитесь. Но, к сожалению, технические причины требуют применения еще одного спутника как маркера. Главная проблема заключается в часах GPS-приемника, что не позволяет провести достаточную синхронизацию со спутниками. Причиной этому является разница в отображении времени (на вашем навигаторе и в космосе). На спутниках присутствуют дорогие высококачественные часы на атомной основе, что позволяет им вести подсчет времени с предельной точностью, тогда как на обычных приемниках такие хронометры применить попросту невозможно, так как габариты, стоимость, сложность в эксплуатации не позволили бы применять их повсюду. Даже малая ошибка в 0.001 секунды может сместить координаты более чем на 200 км в сторону!

Третий маркер

Так что разработчики решили оставить обычную технологию кварцевых часов в GPS-навигаторах и пойти по другому пути, если говорить точнее - использовать вместо двух ориентиров-спутников — три, соответственно, столько же линий для последующего пересечения. Решение проблемы строится на гениально простом выходе: при пересечении всех линий с трех обозначенных маркеров, даже при возможных неточностях, создается зона в форме треугольника, за центр которого берется его середина - ваше расположение. Также это позволяет выявить отличие во времени приемника и всех трех спутников (для которых отличие будет одинаковым), что позволяет скорректировать пересечение линий ровно в центре, проще говоря — это определяет ваши координаты GPS.

Одна частота

Следует также заметить, что все спутники посылают на ваше устройство информацию на одной частоте, и это довольно необычно. Как работает GPS-навигатор и как воспринимает всю информацию корректно, если все спутники беспрерывно и одновременно посылают на него информацию? Все довольно-таки просто. Передатчики на спутнике для определения себя посылают в радиосигнале еще и стандартную информацию, в которой находится зашифрованный код. Он сообщает максимум характеристик спутника и заносится в базу данных вашего устройства, что потом позволяет сверять данные со спутника с базой данных навигатора. Даже при большом количестве спутников в зоне досягаемости очень быстро и легко их можно определить. Все это упрощает всю схему и позволяет использовать в GPS-навигаторах меньшие по размеру и более слабые антенны приема, что удешевляет и уменьшает дизайн и габариты устройств.

GPS-карты

Карты GPS загружаются на ваше устройство отдельно, так как вы сами влияете на выбор местности, по которой хотите передвигаться. Система всего лишь устанавливает ваши координаты на планете, а уже функцией карт является воссоздание на экране графической версии, на которую наносятся координаты, что и позволяет вам ориентироваться на местности. GPS как работает в данном случае? Бесплатно, это так и продолжает оставаться в таком статусе, карты в некоторых интернет-магазинах (и не только) все же платные. Зачастую для прибора с GPS-навигатором создаются отдельные приложения для работы с картами: как платные, так и бесплатные. Разновидность карт приятно удивляет и позволяет настроить дорогу из точки A в точку Б максимально информативно и со всеми удобствами: какие достопримечательности вы будете проезжать, кратчайший путь до пункта назначения, голосовой помощник, указывающий направление и другие.

Дополнительное GPS-оборудование

Применяется система GPS не только для указания вам нужного пути. Она позволяет производить слежку за объектом, на котором может находиться так называемый маячок, или GPS-трекер. Состоит он из самого приемника сигналов и передатчика на основе gsm, 3gp или иных протоколов связи для передачи информации о расположении объекта в сервисные центры, осуществляющие контроль. Применяются они во многих отраслях: охранной, медицинской, страховой, транспортной и многих других. Также существуют автомобильные трекеры, которые подключаются исключительно к автомобилю.

Путешествия без проблем

С каждым днем значения карты и бессменного компаса уходят все дальше в прошлое. Современные технологии позволяют человеку проложить дорогу для своего странствия с минимальными потерями времени, усилий и средств, при этом увидеть наиболее захватывающие и интересные места. То, что было фантастикой около столетия назад, сегодня стало реальностью, и воспользоваться этим может практически каждый: от военных, моряков и пилотов самолетов до туристов и курьеров. Сейчас большую популярность набирает и использование этих систем для коммерческой, развлекательной, рекламной отраслей, где каждый предприниматель может указать себя на глобальной карте мира, и его будет совсем нетрудно найти. Надеемся, что эта статья помогла всем, кто интересуется тем, GPS - как работает, по какому принципу происходит определение координат, какие его сильные и слабые стороны.