Обновлено: 22.07.2016 Андрей Лунячек
39
Гостевой пост от моего друга-походника. Сейчас как раз походный сезон, и совсем скоро осень, прекрасное время для Крыма, так что информация про навигаторы может прийтись очень кстати.
Добрый день! Я – Андрей Лунячек. Туризмом я занимаюсь достаточно давно, но тема GPS-навигации увлекла меня всего лишь несколько месяцев назад. До этого момента всё, что связано с магическим словом «GPS», казалось мне чем-то страшным и непонятным. Однако я быстро убедился, что ничего особо сложного в этом деле нет, и даже написал ряд статей о навигаторах и навигации. А в этой статье я хочу по возможности просто и доступно рассказать о навигаторах и их использовании в туризме.
В различных местах данной статьи я буду приводить ссылки на различные материалы (как мои, так и чужие), которые очень хорошо дополняют то, что вы прочтёте ниже. Эти ссылки будут весьма полезны, так как в рамках одной статьи невозможно полностью осветить все необходимые моменты.
С самого начала хочу уточнить, что я буду говорить исключительно об оффлайн-навигации. Ситуации, когда мы, пользуясь смартфоном, лезем в интернет и копаемся там во всяких картах Гугл и Яндекс, я здесь рассматривать не буду. Во-первых, интернет есть не везде. Не только среди дикой природы, но и среди большого города возможно такое, что у вас не будет доступа к интернету. Во-вторых, если обсуждать онлайн-навигацию, то это получится разговор не о навигаторах, а о различных интернет-ресурсах.
А я хочу рассказать именно о GPS-навигаторах – о специальных устройствах, которые могут сильно облегчить нам жизнь и выручить в трудную минуту. Разговор пойдёт в первую очередь об их использовании в дикой природе. Во-первых, я сам предпочитаю именно турпоходы, а не поездки по городам. Во-вторых, на природе зачастую помочь вам некому, а в городе вы можете обратиться с вопросом «как проехать туда-то» к любому прохожему. Тем не менее, GPS-навигацию в городе я буду упоминать в тех местах статьи, где это уместно.
Итак, что же нам нужно для полноценной навигации? Нам понадобятся:
- навигатор (или что-то, выполняющее его функции)
- карты, которые можно в него загрузить
- точки, отмечающие интересующие нас объекты
Эти пункты взаимосвязаны, но начать с чего-то нужно. Для того, чтобы лучше понять характеристики навигаторов (о чём речь пойдёт позже), сначала рассмотрим ту информацию, которую мы в него загружаем, то есть, поговорим о точках и картах. Есть ещё такие виды навигационных данных, как маршруты (это связки путевых точек) и треки (пройденный путь, записанный навигатором). На мой взгляд, для ориентирования они менее важны, чем точки, поэтому на маршрутах и треках я не буду подробно останавливаться.
Несмотря на то, что эти виды точек друг от друга принципиально не отличаются, точками интереса (Points Of Interest, или POI) принято называть точки, входящие в состав векторной карты (о картах читайте ниже), а путевыми точками (Waypoints) – точки, которые вы сами можете добавлять в навигатор.
Общим для путевых точек и точек интереса является то, что можно включить так называемую навигацию на точку. При этом на экране навигатора будут отображаться стрелка, указывающая направление, в котором находится данная точка, и расстояние до этой точки. Вам остаётся только идти в нужном направлении. Даже если тропинка или рельеф местности уведёт вас в сторону, поглядывая на стрелку, вы всё равно выйдете туда, куда надо.
Где брать путевые точки? Лучше всего поискать их в интернете. Есть даже целые сайты с подобными точками, например, сайт «Родники Крыма» (список подобных сайтов смотрите ). Другой, несколько менее точный способ – отметить точку на карте при помощи одной из навигационных программ и сохранить её в файл. Точки могут храниться в файлах разных форматов – GPX, WPT, KML. Однако универсальным форматом, который понимают навигаторы и все навигационные программы, является формат GPX. Если у вас оказались точки в другом формате, то их нужно преобразовать в GPX при помощи какой-либо программы-конвертера (например, GPSBabel).
Типы карт: векторные и растровые карты
Проще всего объяснить, что такое растровая карта. Это просто картинка, состоящая из пикселей, аналогично фотографии, которую делает ваш фотоаппарат. К примеру, можно взять бумажную карту (или, например, свой рисунок карандашом на бумаге) и отсканировать её. Далее с помощью одной из популярных программ привязываем эту картинку к координатам (для чего указываем на картинке точки, координаты которых нам известны), а затем конвертируем её в тот формат, который понимает наш навигатор. То есть, любое графическое изображение относительно несложно превратить в растровую карту, понятную навигатору.
Векторная карта – это не картинка. Это набор объектов (улицы, дороги, дома, реки, тропинки и т.д.). А программа, установленная в навигаторе, превращает этот набор объектов в готовую картинку, которую выдаёт на экран. Минус векторных карт состоит в том, что их достаточно сложно (а иногда и невозможно) сделать самому. Поэтому обычно приходится довольствоваться тем, что сделали другие. А плюс заключается в том, что, поскольку векторная карта состоит из отдельных объектов, то можно осуществлять поиск и навигацию по этим объектам, а также использовать автопрокладку маршрута при помощи имеющихся на карте дорог и тропинок. Соответственно, зачастую нет необходимости иметь отдельно файлы с какими-то полезными точками, поскольку множество точек (в виде тех или иных объектов) уже включено в состав векторной карты.
Векторные карты будут удобны для тех, кто путешествует по городам и крупным автодорогам. А для ценителей дикой природы более полезны будут растровые карты. Дело в том, что дикая природа лучше всего изображена на топографических картах (и сделанных на их основе туристических картах). А эти карты бывают только в растровом виде.
Многие карты можно бесплатно скачать в интернете. Кроме того, растровые карты относительно несложно изготовить самому, что позволяет владельцу навигатора не зависеть от чужой «милости», а иметь на экране прибора именно то, что хочется.
Навигаторы и другие устройства, используемые для навигации
Какие виды устройств обычно используются для навигации? Наиболее распространены следующие:
- автомобильные навигаторы
- туристические навигаторы
- смартфоны и планшеты с GPS-приёмником
На автомобильные навигаторы обычно устанавливают одну из нескольких популярных программ, работающих только с определёнными картами. А вот к походным навигаторам предъявляются совсем другие требования. Для похода нужно быть готовым запихнуть в навигатор всё, что угодно – спутниковый снимок, какую-то редкую (возможно, старинную) карту, короче говоря, всё самое лучшее, что вы сможете нарыть в интернете для данной территории. Что-то, возможно, найдёте только в бумажном виде, и придётся сканировать и привязывать к координатам. И так далее.
К нашему счастью, карты популярных туристских регионов раздобыть не проблема. Но смысл заключается в том, что походный навигатор должен быть «всеяден», то есть, позволять загружать любую карту (уточню – растровую карту, поскольку с векторными картами так не получится). Это очень пригодится, если вы поедете не в Крым, а в дебри Сибири или джунгли Амазонки. А даже если в Крым? Почему бы не добавить к распространённым туристическим картам что-то ещё? Например, спутниковые снимки от Google, Яндекса или Bing? Или аэрофотосъёмку времён Второй мировой войны? Нет проблем! Качаем то, что нам нужно, из интернета, и загружаем на GPS-навигатор. Программы, которые это делают, я описываю ниже.
Подобной «всеядностью» обладают как туристические навигаторы, так и многие программы, устанавливаемые на смартфоны и планшеты. Об этих двух видах устройств мы и поговорим подробнее.
Смартфоны и планшеты с GPS-приёмником
Смартфоны и планшеты сейчас очень популярны. Многие из них (за исключением самых дешёвых) имеют встроенные GPS-приёмники, что позволяет использовать их в качестве GPS-навигаторов. Для этого на смартфон или планшет должна быть установлена соответствующая программа. Например, целый ряд хороших программ существует для операционной системы Android. Эти программы либо бесплатны, либо стоят недорого, около 5-8 долларов.
Любителям максимальной простоты можно посоветовать программу MapsWithMe. Кроме кнопок «+» и «-», здесь имеются ещё четыре кнопки. Одна из них вызывает меню загрузки карт, где (при наличии интернета) можно выбрать и загрузить карту нужного региона, после чего пользоваться этой картой уже оффлайн. Вторая кнопка позволит показать на карте ваше местонахождение. Третья кнопка открывает окно поиска по названиям и категориям объектов, включённых в состав данной векторной карты. Четвёртая кнопка позволяет отметить место на карте и сохранить его в «Закладках». На этом возможности программы исчерпываются. Карты в программе используются векторные, своего собственного формата. Они достаточно хороши для города, но для дикой природы будут слабоваты. Другие карты (кроме «родных») в программу загрузить нельзя.
Более требовательным пользователям устройств на Android подойдёт программа OsmAnd (вот инструкция). Она будет полезна как туристам-пешеходам, так и автомобилистам, поскольку, используя свои собственные векторные карты (кстати, весьма неплохие), поддерживает автоматическую прокладку маршрута (либо по автодорогам, либо по тропинкам) и ведение по маршруту, включая голосовые подсказки. И всё это в отсутствие интернета! К этому добавим наличие в карте множества точек POI, возможность загрузки любых растровых карт, путевых точек, треков, запись трека и т.д.
Ещё одна хорошая программа для Android – это Locus Map. В отличие от предыдущей, более напоминает традиционный туристический навигатор и используется в основном с растровыми картами. Векторные карты для неё тоже имеются, как бесплатные (довольно простенькие, к тому же без точек POI), так и платные (наверное, они хорошие, но я их не скачивал). Ну а растровые карты вы можете закачать любые.
В чём заключаются плюсы и минусы использования смартфонов и планшетов в качестве навигаторов? Плюсы: а) если уже есть смартфон с GPS, то не нужно покупать дополнительное устройство; б) можно подобрать навигационную программу на свой вкус, или даже поочерёдно пользоваться несколькими программами; в) большой удобный экран. Минусы: а) смартфоны и планшеты требуют более бережного обращения, чем туристические навигаторы, которые и попрочнее будут, и полностью водонепроницаемы; б) смартфоны и планшеты быстро разряжаются (буквально за день в режиме непрерывной навигации), то есть для многодневных походов не подходят (если не таскать с собой чудо-зарядку или же включать смартфон только изредка).
Туристические навигаторы
Эти устройства созданы именно для походов по дикой местности. Они полностью водонепроницаемы, что позволяет спокойно их использовать под дождём, и долго держат заряд (на хороших аккумуляторах – около недели при условии активного каждодневного использования). К тому же для питания используют широко распространённые пальчиковые батарейки и пальчиковые аккумуляторы, которые можно взять с собой в любом количестве.
На что обратить внимание при выборе туристического навигатора? Во-первых, узнать, поддерживает ли он загрузку карт, как векторных, так и растровых (наиболее дешёвые навигаторы этого не умеют). Во-вторых, позволяет ли он загружать достаточное количество точек, треков и маршрутов. В-третьих, какой у него объём памяти (это должна быть либо карточка, либо достаточно ёмкая внутренняя память). Экран у навигатора должен быть цветной, а вот размеры его – на ваше усмотрение. Большой экран удобнее, но сильнее «кушает» батарейку.
И ещё один немаловажный вопрос, который мы сейчас рассмотрим, касается фирмы-производителя навигатора. Какую же фирму выбрать?
Выбор фирмы: Garmin, Magellan или что-то ещё?
Наиболее известной фирмой-производителем туристических навигаторов является Garmin. Настолько известной, что о каких-то других навигаторах многие и не слыхивали. И кое-кто из друзей советовал мне покупать именно Garmin. Это, конечно, хорошие навигаторы. Однако я подумал, и купил навигатор несколько менее известной фирмы Magellan. Объясняю, почему.
Всё дело в картах. Если вам нужны векторные карты, то покупайте Garmin. Для него найти векторную карту не проблема, а некоторые их и сами делают. Векторные карты для Магелланов – это большая редкость, а самостоятельно их сделать намного сложнее, чем для Гарминов.
Зато с растровыми картами ситуация у Магелланов лучше. А именно они и нужны туристу-походнику. Давайте сравним.
Garmin имеет два формата растровых карт: KMZ и JNX. Формат KMZ имеет ограничение: суммарный объём всех карт этого формата, находящийся на навигаторе, не может превышать 32 МБ, при этом карты в сумме могут состоять не более чем из 100 фрагментов размером 1024х1024 пикселя. То есть, в случае с картой-пятисотметровкой получаем кусок около 80х80 км, чего не всегда бывает достаточно.
В отличие от KMZ, карта формата JNX может быть любого размера и состоять из пяти слоёв. Вот только при создании карты необходимо указать, какая карта в каком слое должна показываться, поскольку навигатор Garmin сам этого не понимает. А главный недостаток формата JNX заключается в том, что свободное его использование заблокировано производителем. Фирма Garmin создала его для того, чтобы владельцы навигаторов за определённую плату скачивали спутниковые снимки с сайта фирмы. Поэтому для свободного использования формата JNX необходимо «поколдовать» с прошивкой навигатора.
В отличие от Гарминов, растровые карты Магелланов (формат RMP) не имеют никаких ограничений. Они могут быть любого размера и состоять из любого количества слоёв. Можно загрузить в навигатор множество карт (столько, сколько поместится в его памяти), а он сам разберётся какую карту когда нужно показывать. Навигатор будет стыковать карты, накладывать их друг на друга и делать всё для того, чтобы вы видели на экране наиболее подходящую в данный момент карту.
Поэтому Магелланы мне и понравились больше Гарминов, тем более, что по остальным параметрам они ничем не уступают.
Мой навигатор Magellan eXplorist GC. На экране — топографическая карта Харьковской области
Что же касается туристических навигаторов других фирм, то их покупать я крайне не советую. По одной простой причине: вы, скорее всего, просто не найдёте для них карт. Или же не найдёте программу, способную делать карты для этих навигаторов.
Программы, устанавливаемые на компьютер
Для полноценного использования навигатора нужно иметь на компьютере кое-какие программы. Они помогут подготовиться к предстоящему походу, а после его окончания обработать полученные навигационные данные.
Самыми главными программами можно считать те, которые выпускают фирмы-производители для своих навигаторов. Для Garmin это программа BaseCamp, для Magellan – программа Vantage Point. С их помощью можно осуществлять импорт и экспорт данных с навигатора на компьютер и обратно. Кроме того, эти программы поддерживают базовые функции работы с картами, точками, треками и маршрутами, позволяя обрабатывать данные у себя на компьютере.
Если их возможностей вам покажется мало, тогда нужно установить более «серьёзные» программы, которые имеют больше функций для обработки навигационных данных. Наиболее популярной навигационно-картографической программой является OziExplorer. Минус её в том, что она платная, но есть и плюс – в интернете можно найти много полезной информации по работе с этой программой. Не хотите платить – воспользуйтесь менее популярной, но бесплатной программой OkMap, имеющей примерно те же функции.
Для работы с онлайн-картами очень удобна программа SAS Планета. Используя её, вы можете быстро переключаться между множеством различных онлайн-карт: Google, Яндекс, спутниковые снимки, топографические карты и т.д. Благодаря этому можно оперативно просмотреть положение точки или трека на нескольких картах. Многообразие источников карт и является её главным плюсом. Программа позволяет сохранять нужные куски онлайн-карт на компьютер, а также поддерживает базовые функции работы с точками и треками.
Для того, чтобы изготавливать карты нужного вам формата, чрезвычайно удобна программа Mobile Atlas Creator. Она позволяет скачивать нужные участки различных онлайн-карт и конвертировать их в необходимые форматы: RMP для Magellan, KMZ для Garmin, ряд форматов для Android и iPhone, а также формат для OziExplorer. Работа с программой очень проста: вы выбираете в её меню нужный онлайн-источник, выделяете мышкой нужную область на карте, отмечаете птичками нужные уровни зума (что позволяет создавать многослойные карты), выбираете требуемый формат и получаете вашу карту, готовую к загрузке в навигатор.
Поскольку навигационные данные могут встречаться в разных форматах, вам может пригодиться программа-конвертер. Несмотря на то, что ряд функций конвертирования встроены в некоторые из уже рассмотренных программ, я посоветую вам установить небольшую, но полезную программу GPSBabel. Она умеет многое: конвертировать данные из одного формата в другой, обрезать и склеивать треки, превращать точки, треки и маршруты друг в друга. Программа поддерживает все основные форматы: универсальный формат GPX, форматы программы Google Earth (KML и KMZ), форматы программы OziExplorer (WPT, PLT и RTE) и ещё ряд менее популярных форматов.
Как быстро освоить работу с навигатором?
Рассмотрим необходимые действия новичка на примере. Допустим, вы хотите побродить с навигатором по Горному Крыму. Тогда вам нужно предпринять следующие шаги:
- купить навигатор
- разобраться, как им пользоваться
- скачать из интернета нужные карты (в нашем случае – Крыма) и загрузить их на навигатор.
Самостоятельное изготовление карт мы отложим на потом. Новичку лучше для начала воспользоваться уже готовыми картами.
Допустим, вы купили навигатор фирмы Magellan. Тогда вам прямой путь на сайт Дмитрия Калинина (известного также как Paganel). Читаем написанную Дмитрием инструкцию к навигатору Magellan eXplorist 310 . Далее читаем инструкцию к программе Vantage Point и устанавливаем её на компьютер. Качаем приготовленные Дмитрием карты для навигаторов Magellan и загружаем их в навигатор. Всё! Можно ехать в Крым!
Если же вы имеете смартфон или планшет на Android, то установите на него программу OsmAnd или Locus Map. К сожалению, качественных инструкций к этим программам никто не писал, но пару-тройку статей средней паршивости на просторах интернета найти можно. А карты для этих программ (как Крыма, так и других регионов) вы можете скачать на этой странице .
Что касается навигаторов Garmin, то я с ними особо не сталкивался. Но, поскольку они очень популярны, то вы без труда найдёте в интернете множество информации по использованию этих навигаторов. А нужные вам карты для Гарминов вы сможете найти на одном из этих ресурсов .
Следующий шаг после того, как вы освоили навигатор и успешно воспользовались скачанными картами – научиться делать карты самостоятельно. И здесь вам поможет простая программа Mobile Atlas Creator. Читаем краткий мануал по ней. А уже после этого, если есть желание и необходимость, можно осваивать более сложные способы создания карт, включающие использование других программ.
На этом мой краткий обзор всего, что связано с GPS-навигацией, можно считать законченным. Дополнительную информацию вы можете получить, если прочтёте мои статьи о картах и навигации . В этих статьях я описываю не только навигаторы, но и привожу ссылки для скачивания различных топографических карт.
Кроме того, вы можете задавать вопросы прямо в комментариях к этой статье, и я, по мере своих знаний и возможностей, постараюсь на них ответить.
Лайфхак 1 - как купить хорошую страховку
Выбрать страховку сейчас нереально сложно, поэтому в помощь всем путешественникам я составляю рейтинг. Для этого постоянно мониторю форумы, изучаю страховые договоры и сам пользуюсь страховками.
GPS — это аббревиатура от английского названия Global Positioning System , что означает «система глобального позиционирования», или, в более правильном техническом переводе, — «глобальная система определения координат». Основные ее взаимодействующие элементы — это 24 космических спутника NavStar (запущены и принадлежат США) и миллионы приемников на поверхности Земли.
Работает система так: приемник ловит сигнал от 3 и более спутников, замеряет время задержки прохождения сигнала от каждого из них и автоматически рассчитывает свое местоположение — географические координаты: широту, долготу, а также высоту над уровнем моря. Эти данные процессор устройства соотносит с электронной картой, загруженной в память прибора. Благодаря этому пользователь видит на дисплее изображение географической карты, на которой показывается и двигается «точка» — это он сам со своим GPS-приемником.
1. Что представляют собой GPS-приемники, какие они бывают?
Это группа электронных приборов, которые объединяет только одно — наличие специального модуля для приема сигнала со спутников. По техническому же исполнению GPS-устройства могут быть очень разными. В зависимости от предназначения, GPS-навигаторы бывают автомобильные, морские, авиационные, портативные туристские, профессиональные геодезические.
Существуют и т. н. GPS-модули — устройства, содержащие только приемник, подключаемый к ноутбуку или КПК. Часто GPS модуль уже штатно на заводе встраивается в мультимедийную систему автомобиля. Также стоит упомянуть электронику со встроенным GPS-приемником: КПК, ноутбуки, сотовые телефоны, рации.
2. В чем заключаются особенности автомобильных GPS-навигаторов?
Прежде всего, это конструкция устройства. Автомобильные навигаторы представляют собой, чаще всего, моноблок на манер маленького телевизора, который ставится на кронштейне на торпедо или подвешивается на солнцезащитный козырек. Питание — от прикуривателя либо от собственного аккумулятора. Также стоит упомянуть простоту их интерфейса, специально «заточенного» под управление навигатором во время езды. Автомобильные GPS имеют мощный процессор, позволяющий быстро и без запозданий за движением машины «перерисовывать» и «двигать» карту на дисплее.
Одной из характерных функций автомобильных GPS является сопровождение голосовыми подсказками и автоматическое прокладывание маршрута с описанием вариантов и дорожной инфраструктуры.
Однако этот функционал в России пока недоступен — все это начинает действовать только на территории Европы и Скандинавии. Единственным исключением являются Москва и Подмосковье, где маршрутизация и подсказки работают. (Правда, по утверждению пользователей, в несколько недоработанном виде).
3. Почему в России автомобильная навигация функционирует не так полноценно, как в Европе?
Все дело — в электронных картах. Именно они дают возможность реализовать функции навигатора. Для России же такие карты пока не созданы. На отечественных картах автопутешественник может видеть только типы дорог и населенные пункты. Хотя, по разным сведениям, работы уже ведутся, и возможно, полнофункциональные российские карты скоро появятся.
4. Какова точность GPS-навигации?
Сам навигатор, по заявлениям производителей, определяет местоположение с точностью до 3-5 м. Однако очень многое тут зависит от числа спутников, которые «видят» прибор и, опять-таки, от электронных карт. Дело в том, что в России для гражданского использования разрешены карты масштабом не крупнее чем 1:1000, т. е. в 1 см карты — 1 км местности. На практике же это значит, что 100 м будут умещаться в 1 мм на экране.
Впрочем, для автомобильных путешествий такой масштаб карт и точность навигации вполне приемлемы, ведь на машине ездят за многие сотни километров.
5. Легальны ли GPS-навигаторы?
Любительские GPS-приемники у нас не запрещены. Изделия допущены к свободной продаже.
6. Не нужно ли регистрировать прибор, получать лицензию на пользование?
Нет. Любительским GPS-навигатором можно пользоваться без всяких допусков. Лицензия требуется только на высокоточное профессиональное GPS-оборудование. Впрочем, оно слишком дорогое, сложное в пользовании, довольно громоздкое и обычному человеку, в принципе, ни к чему.
7. Взимается ли абонентская плата за пользование GPS-навигацией?
Никакой платы нет. После покупки прибора все дальнейшее его использование абсолютно бесплатно.
8. Кто производит автомобильные GPS-навигаторы?
В мире производителей такого оборудования очень много. Из представленных на нашем рынке брендов можно назвать американские Garmin и Magellan, голландский TomTom, российский «Глобал Ориент» (GPS-модули) и тайваньский Novogo.
Электронный Сусанин // 13 вопросов об автомобильной GPS-навигации Электронный Сусанин // 13 вопросов об автомобильной GPS-навигации
9. Сколько стоят такие GPS?
От $300 до 700. На цену навигатора влияет, прежде всего, его функциональность. Это объем памяти, от которого зависит количество загружаемых карт, мощность процессора, отвечающая за быстродействие и поддержку трехмерных карт, наличие сенсорного экрана, русификация меню, поддержка голосовых подсказок. Помимо этого, цена зависит от производителя: так, тайваньские навигаторы дешевле примерно на $50-100.
10. Где брать электронные карты для загрузки информации?
Практически всегда они продаются там же, где и сами навигаторы. Дополнительным источником приобретения может быть Интернет.
11. Поможет ли GPS-навигатор проехать от Петербурга до Владивостока?
Ваш GPS-приемник получает это сообщение и запоминает эфимерис и альманах для дальнейшего использования. Эта же информация используется для установки или коррекции часов приемника. Итак, для определения местоположения GPS-приемник сравнивает время отправки сигнала со спутника со временем его получения на Земле. Эта разница во времени говорит приемнику о расстоянии до конкретного спутника. Если добавить к этому информацию о расстоянии, измеренном до нескольких других спутников, то можно триангулировать свое местоположение. Это в точности то, что делает GPS-приемник. Имея сигналы от минимум трех спутников, он может определить широту и долготу - это называется двумерной фиксацией. Если же спутников четыре или более, то GPS-приемник может определить положение в 3-х мерном пространстве, т.е. указать широту, долготу и высоту. Постоянно отслеживая Ваше местоположение в течение некоторого времени, приемник также может рассчитать скорость и направление Вашего движения (имеется в виду т.н. "наземная скорость" и "наземный курс").
Это были хорошие новости, теперь - плохие! Что же заставляет GPS-приемник работать хуже своих предельных возможностей? Существует несколько факторов, вносящих ошибку в определение местоположения, не позволяющих получить наилучшую точность. Первым и наиболее существенным из них является т.н. "избирательный доступ" (SA - Selective Availability). SA - это преднамеренное уменьшение точности гражданских GPS-навигаторов, осуществляемое Министерством обороны США. SA приводит к уменьшению точности максимум до 100 метров. Конечно, внесенная ошибка обычно не достигает этой величины, но значения в 30 и более метров - не так уж редки.
Почему существует SA? Первоначально GPS была разработана и создана для военных целей. По мере ее внедрения стало ясно, что она может успешно применяться и для ряда гражданских задач. В начале 80-х годов в своей президентской речи Рональд Рейган заявил, что GPS будет доступна каждому - с тем только исключением, что наилучшая точность будет оставлена для военных. С этого времени начался регулярный запуск спутников с возможностью SA. Сегодня все существующие GPS-спутники имеют возможность и применяют на практике SA. Рациональное зерно в SA - не дать военному противнику или террористическим организациям использовать максимальную точность GPS.
Другим фактором, влияющим на точность GPS, является геометрия спутников. Простыми словами, понятие "геометрия спутников" означает то, как они расположены относительно друг друга и GPS-приемника. Если, например, приемник "видит" четыре спутника и все четыре расположены в северном и западном направлениях, то спутниковая геометрия скорее плохая. Причем вплоть до того, что приемник вообще не сможет определить местоположение. Почему? Потому что все расстояния, измеренные до спутников, будут лежать в одном глобальном направлении. Это означает, что триангуляция будет плохой и что область пересечения построенных прямых будет довольно большой (т.е. область вероятного положения будет занимать значительное пространство и точно указать координаты невозможно). В этом случае, даже если приемник выдает некоторые значения координат, их точность не будет достаточно хороша (возможно, 100 - 150 м).
Если же эти четыре спутника будут находиться в разных направлениях, то точность значительно возрастет. Предположим, что они расположены равномерно по сторонам горизонта - на севере, востоке, юге и западе. Тогда, очевидно, геометрия будет очень хорошей. Область, определяемая пересечением соответствующих прямых, будет невелика, и мы можем быть уверены в правильности рассчитанного местоположения. В таком случае, даже если принять во внимание действие SA, точность может быть не хуже 30 м.
Геометрия спутников становится особенно важной при использовании GPS-приемника в автомобиле, среди высоких зданий, в горах или в глубоких ущельях. Если сигналы от некоторых спутников оказываются экранированы, то точность определения местоположения будет зависеть от оставшихся "видимыми" спутников (а от их количества - возможность провести расчеты вообще). Чем большая часть неба заслонена искусственными или естественными предметами, тем более сложно определить положение. Хорошие модели GPS-приемников показывают не только сколько спутников находится в зоне видимости, но и где они расположены на небе (направление и высоту над горизонтом) для того, чтобы Вы могли определить, не экранируется ли сигнал от данного спутника.
Другим источником ошибок является переотражение спутникового сигнала от различных объектов. (В быту мы встречаемся с эти явлением в виде появления раздвоенного изображения на экране телевизора.) В случае GPS переотражение возникает при взаимодействии сигнала со зданиями или рельефом местности до того, как он достигнет приемной антенны. Такому сигналу требуется больше времени для достижения приемника, чем прямому. Это увеличение времени заставляет приемник считать, что спутник находится на большем расстоянии, чем на самом деле и это увеличивает ошибку при определении положения. Такие переотражения, если происходят, то могут добавить около 5 м в общую ошибку.
Существуют ли другие источники погрешностей? Конечно. Например, задержка прохождения сигнала из-за различных атмосферных феноменов. Или ошибка хода часов приемника. Однако GPS-приборы спроектированы так, чтобы, по возможности, компенсировать их и, надо сказать, они справляются с этой задачей вполне успешно. Однако, небольшие искажения все же возможны. Для тех, кто интересуется, можно заметить, что задержка прохождения сигнала означает уменьшение скорости распространения радиоволн при прохождении ионосферы и тропосферы Земли. В космосе радиосигналы распространяются со скоростью света, однако при попадании их в ионизированные слои атмосферы Земли они существенно замедляются.
Насколько же точна GPS на практике? Обычные гражданские GPS-приемники обеспечивают точность от 20 до 70 м в зависимости от действующего на данный момент SA, количества видимых спутников и их геометрии. Более сложные и дорогие приборы, стоящие несколько тысяч долларов, могут обеспечить точность до нескольких сантиметров, используя не оду, а несколько радиочастот. Однако точность даже обычных гражданских GPS-приемников может быть увеличена до 4 м и более (в ряде случаев - до 1 м) с помощью т.н. дифференциальной GPS (DGPS). DGPS использует дополнительный, фиксированный в одной точке GPS-приемник для определения коррекции спутниковых сигналов. Как же величина необходимой коррекции сообщается Вашему GPS-приемнику? В настоящее время в мире существует несколько бесплатных и платных служб такого рода.
Так, например, Береговая охрана США и Инженерный корпус Армии США передают GPS-коррекции через морские радиобуи. Они работают в диапазоне 283.5 - 325.0 кГц и пользоваться ими можно бесплатно. Вашими единственными расходами, если Вы захотите пользоваться услугами этих служб, будет приобретение DGPS-приемника. Этот приемник подключается к Вашему GPS-навигатору с помощью 3-х проводного кабеля, по которому поправка передается в обычном последовательном виде в формате, называемом RTCM SC-104.
Платные DGPS-службы работают в УКВ-диапазоне или осуществляют вещание через спутники. Естественно, и в этих случаях Вам понадобится специальный DGPS-приемник для приема поправок и передачи их на GPS-навигатор. Цена зависит от требуемой точности.
Какой же GPS-приемник будет для Вас наилучшим? Вот он, главный вопрос, не так ли? И, конечно, самый сложный, т.к. на ответ влияет множество различных факторов.
Как предполагается его использовать? Ведь самое трудное - это найти прибор, подходящий для Ваших конкретных задач. Если Вам нужен приемник для установки в приборную панель планера, то ручной навигатор для отдыха на воде не будет представлять никакого интереса. Для того чтобы сузить диапазон поиска, Вам надо внимательно посмотреть, какие приборы выпускаются для Ваших специфических задач.
После этого в некоторых случаях Вы все еще можете иметь достаточно широкий выбор моделей. Например, если Вы предпочитаете пеший туризм или охоту, то Вам подойдет прибор в герметичном исполнении - в прочем, с тем же успехом, что и портативная модель, предназначенная для яхтсменов или летчиков-любителей. В такой ситуации Вам придется более подробно изучить их специфические особенности. Если Вы не собираетесь пилотировать самолет, то вся дополнительная информация об аэропортах мира, хранящаяся в памяти ручных авиационных GPS-приемников, не будет оправдывать разницы в цене. Морские навигаторы со сменными картриджами, хранящими точные данные о навигационных знаках и глубинах, также не очень Вам помогут (если Вы, конечно, не захотите использовать его также на Вашей яхте). Каков ценовой диапазон? Как только Вы определили небольшой перечень подходящих приборов, Вам все еще предстоит определиться с приемлемой ценой. Внимательно изучите каждую модель и постарайтесь понять, что имеют более дорогие модели, чего нет в более дешевых? Нужны ли Вам дополнительные функции или принадлежности, присущие более дорогим моделям, или дешевой вполне достаточно для выполнения задачи?
Какая модель Вам больше нравится? Выбор правильного навигатора - это на две трети рациональные рассуждения, и на одну треть - просто чувство. Если логика подсказывает Вам остановиться на двух или трех моделях, попробуйте поработать с каждой из них. Иногда разница в удобстве эксплуатации может показаться очень большой. Один из приборов Вам может представиться понятным и удобным, а другой - чересчур сложным в использовании. Выбирайте тот GPS-приемник, который Вам больше нравится! Больше шансов, что Вы по-прежнему будете довольны своим выбором и через месяц, и через год! Кто же и как использует GPS? Вообще говоря, GPS может найти применение везде, кроме мест, где нельзя принимать спутниковые сигналы, т.е. в зданиях, под землей, под водой и т.п. В авиации наиболее распространено применение GPS в качестве навигационного на коммерческих и любительских самолетах. На море GPS обычно также используется рыбаками и любителями отдыха на море в качестве навигационного прибора. Наземное применение GPS очень разнообразно.
Достаточно интересным является использование GPS многими учеными и исследователями в качестве источника точного времени. Действительно, как уже говорилось выше, определение времени прохождения радиосигнала лежит в основе самой идеи GPS. С этой целью внутренние часы приемника постоянно синхронизируются с прецизионными атомными часами, установленными на спутниках. Это позволяет обеспечить точность измерения времени от микро- до наносекунд. Поэтому при проведении научных экспериментов становится возможным повсеместно иметь абсолютно точные отметки времени. Нельзя, конечно забывать, что и информация о положении в ряде экспериментов тоже может представлять интерес.
Важное место занимает GPS 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 $ и обеспечивают точность до 1 м. Существуют и еще более дорогие модели, обеспечивающие точность до нескольких сантиметров!
Цели, для которых GPS используется любителями отдыха на природе, так же разнообразны, как и виды такого отдыха. Сегодня GPS становится чрезвычайно популярным среди любителей пешего, горного, водного и лыжного туризма, охотников, рыболовов, велосипедистов и еще многих других. Любой, кому нужно знать, где он находится и откуда пришел, как ему добраться до нужного места, с какой скоростью он движется и когда доберется до цели - может легко пользоваться преимуществами, предоставляемыми GPS.
Приобрести gps-навигаторы Garmin Вы можете на сайте
www.garmin-nn.ru
.
Либо в специализированном магазине
GARMIN-NN.
GARMIN-NN
– официальный представитель Garmin в Нижнем Новгороде.
gps-навигаторы и эхолоты Garmin не только на сайте, но и
в магазине, расположенном по адресу - г.Н.Новгород,
ул.Пятигорская, 4а, В магазине представлен весь ряд
автомобильных и туристических навигаторов. Так же
оказываем услуги по перепрошивке навигаторов и
обновлению карт.
Наши контакты:Адрес: г.Н.Новгород, ул.Пятигорская, 4а, офис 7. - nn . ru
Режим работы интернет-магазина: круглосуточно
Режим работы офиса-магазина:
Понедельник-Пятница: с 10:00 до 19:00.
В этой рубрике мы расскажем вам, как пользоваться навигатором в телефоне. Ответим на связанные с этим вопросы, в частности: нужна ли предварительная настройка gps на телефоне, будет ли работать gps навигатор без интернета? Обзоры лучших gps программ и трекеров - в этой рубрике. Скачать программы для GPS навигации
Краткий обзор популярных GPS-навигаторов для iOS
Владельцы устройств от компании Apple, находясь в путешествиях, нередко сталкиваются с необходимостью оперативного ориентирования на местности – в этом помогают приложения-навигаторы. Но каждое приложение отличается своими уникальными функциями, которые могут не пригодиться пешеходу или же будут лишними для водителей. Рассмотрим наиболее популярные навигаторы, работающие на базе iOS:
Выбираем лучший навигатор для Андроид. Бесплатные gps-навигаторы
GPS-навигация – одна из стратегически важных функций на любом девайсе. Пользоваться навигатором - одно удовольствие (в особенности, если вы плохо ориентируетесь по городу и вам проще идти по спланированному маршруту). Проведя тестирование приложений, мы постарались выбрать лучшую GPS программу-навигатор для Андроид. Исследование навигаторов проведенона основании нескольких факторов.
Бесплатные gps-навигаторы для Андроид с offline-картами
В этой серии попытаемся найти бесплатный навигатор для Андроид, позволяющий работать с картами без интернета. Сделаем акцент именно на оффлайн-функциях навигаторов и gps-трекеров. В обзоре представлены лучшие gps программы, функционирующие без привязки к интернету.
Выбираем лучший gps-навигатор для автомобиля
GPS-навигатор – главный помощник каждого автомобилиста. Даже если в городе вы живете давно, знаете его хорошо, неприятные и просто неожиданные сюрпризы не исключены. Чтобы не заблудиться, быстро находить нужный адрес, купите навигатор.
Что лучше – Google Maps или Яндекс Навигатор?
Перейдя от одного навигатора к другому (после длительного использования), четко распознаешь достоинства и недостатки каждого из них. Я поделюсь своими впечатлениями после перехода с на Яндекс Навигатор. Сразу скажу, что последний мне нравится больше, и вот почему.
Как построить автомобильный маршрут в Яндекс.Навигаторе без Интернета
Для того, чтобы построить автомаршрут, нужно установить gps навигатор от Яндекс и прочесть нашу инструкцию. Конечно, есть и другие gps навигаторы (Навител, Waze), которые также умеют строить автомобильные маршруты, но о них мы поговорим в следующий раз.
Скачать Яндекс Навигатор для Андроид
На этой страничке вы можете скачать приложение "Яндекс Навигатор" для ОС Андроид. По нашему мнению, Навигатор от Яндекс - один из лучших gps-навигаторов для Android.
Яндекс навигация: как построить пеший маршрут на карте по точкам
Загрузите Яндекс Навигатор и постройте пеший маршрут, используя автономные карты. В этой инструкции мы покажем, как это быстро сделать. Как использовать функционал навигатора от Yandex.
Карты Навител для России: где скачать, особенности лицензионной и пиратской версий карт
Есть несколько способов заполучить карты России для Навител Навигатора. И в этом руководстве вы узнаете, как скачать карты - бесплатно или платно, легально или через торренты.
Скачать бесплатно Навител Навигатор для Андроида
На этой странице, кроме описания преимуществ, можно скачать бесплатно навигатор Навител. Внимательно изучите описание автонавигатора, затем переходите по ссылке. Устанавливайте на телефон и пользуйтесь. Перед использованием, не забудьте установить gps на Андроид в положение "Включено".
Какой gps навигатор по Европе – лучший?
Выбираем удобный, бесплатный навигатор для путешествий по Европе - с оффлайн картами, голосовым управлением и отличной детализцией. Скачайте навигаторы по представленной ссылке.
Яндекс Пробки онлайн - где сейчас пробки на дорогах
Для того, чтобы узнать ситуацию на дорогах, не обязательно скачивать автонавигатор на планшет. Вспользуйтесь онлайн-сервисом Яндекс Пробки. Он расскажет вам о ДТП, загруженности автодорог, спрогнозирует транспортную сируацию на ближайшее время. Работает "Яндекс Пробки" по тому же принципу, что и gps навигаторы.
Скачать Google Maps (Гугл Карты) - программу навигатор для Андроид
Google Карты (или Google Maps) - известная программа навигатор, качественное приложение для работы с картами. Сервис Google Maps отлично зарекомендовал себя на мобильных устройствах. Последние версии этого навигатора поддерживают оффлайновые карты.
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.
