Технологии GPS и A-GPS - принципы действия, преимущества и недостатки. GPS и A-GPS: что лучше для планшета

Смартфоны давно перестали быть простыми «звонилками». Своим владельцам они открыли массу новых возможностей.

На первом месте полноценный скоростной доступ в интернет и общение в социальных сетях и мессенджерах. Но не менее востребовано и GPS-позиционирование, о котором мы сейчас подробно расскажем.

Что такое GPS?

GPS - система навигации, которая определяет местоположение смартфона, строит маршруты и позволяет найти нужный объект на карте.

Практически в каждый современный гаджет встроен GPS-модуль. Это антенна, настроенная на сигнал спутников системы геолокации GPS. Изначально она была разработана в США для военных целей, но позже ее сигнал стал доступен всем желающим. GPS-модуль гаджет является принимающей антенной с усилителем, но передавать сигнал она не может. Получая сигнал от спутников, смартфон определяет координаты своего местоположения.

Практически каждый современный хотя бы раз пользовался GPS-навигацией на смартфоне или планшете. Потребность в ней может возникнуть в любой момент у людей разных профессий и разного рода занятий. Она необходима водителям, курьерам, охотникам, рыболовам и даже простым пешеходам, оказавшимся в незнакомом городе. Благодаря такой навигации можно определить свое местонахождение, найти нужный объект на карте, выстроить маршрут, а при наличии доступа в интернет объехать пробки.

Оффлайн-карты для GPS

Google разработала для своей операционной системы Android специальное геолокационное приложение - Google Maps. Оно быстро находит спутники, разрабатывает маршруты до объектов и предлагает альтернативы. К сожалению, при отсутствии зоны покрытия сотовой сети Google Maps не работает, так как географические карты тут подгружаются через интернет.

Для навигации без использования сети лучшим выходом будет скачать приложения с поддержкой оффлайн-карт, например, Maps.me, Navitel и 2GIS. Также можно установить приложение «Карты: транспорт и навигация» для Google Maps.

В этом случае придется расходовать интернет-трафик для загрузки карт не придется - они будут всегда в вашем устройстве, независимо от местоположения. Особенно это актуально при нахождении за границей, так как стоимость роуминга для доступа в интернет весьма высока.

Как включить GPS на Android?

Активация GPS-модуля в операционной системе Android возможна двумя способами:

Верхняя шторка. Проведите по дисплею сверху вниз и в открывшемся меню нажмите кнопку «Местоположение», «Геолокация» или «Геоданные» (зависит от версии Android).
В настройках Android найдите пункт аналогичные пункты передвиньте флажок в положение «Включено».

Во время активной работы навигационной системы смартфона заряд его аккумулятора начинает расходоваться достаточно активно, поэтому стоит позаботиться о дополнительных источниках питания. Например, за рулем нужно воспользоваться автомобильной зарядкой, а при передвижении на велосипеде или пешком - .

Также стоит помнить, что уверенный прием спутникового сигнала возможен на открытой местности, поэтому при нахождении в помещении или туннеле геолокация становится невозможной. Пасмурная погода также влияет - из-за туч устройство дольше ищет спутники и менее точно определяет свои координаты.

Не так давно GPS была единственной системой геолокации, поэтому в ранних версиях Android упоминалась только она, а кнопка активации службы так и называлась. С 2010 года полноценно заработала российская , а с 2012 - .

GPS(Global Positioning System, Глобальная система позиционирования) - Спутниковая навигационная система, определяющая положение объектов в пространстве согласно всемирной системе координат. В настоящее время эта система доступна практически в каждом мобильном устройстве, и готовые к использованию с микроконтроллерами модули GPS также дешевы и распространены. Именно об одном из таких модулей сейчас и пойдет речь.

Но, для начала, кратко опишу процесс работы GPS. Возможность использования GPS нам открывают спутники, вращающиеся на околоземной орбите. Эти спутники с определенной частотой посылают на землю радиосигналы. В данном радиосигнале закодированы координаты самого спутника, время отправки, данные поправки, и другие технические параметры. Зная расстояния до спутников, используя геометрические преобразования, можно найти положение объекта в пространстве. Для определения координат на плоскости (т.е. широты и долготы), достаточно получить данные с 3 спутников, а для определения положения в 3D пространстве необходимы данные уже 4 спутников. Гражданские системы GPS позволяют достичь точности в несколько метров.

Для работы с данной системой посредством микроконтроллера, существует целый десяток модулей, стоимостью от 150 до нескольких тысяч рублей. Некоторые модули GPS совмещены с GPRS/GSM модулями, например A7 или SIM808. Мы же обсудим один из самых дешевых модулей GY-NEO6MV2. Данный модуль стоит от 180 до 400рублей, в зависимости от обвязки и поставляемой с ним антенной. Вот он:

Номинальное напряжение питания модуля 5 Вольт. При подключении питания красный светодиод начинает гореть. После установки связи со спутниками, светодиод начинает мигать. По умолчанию модуль настроен на скорость 9600 или 38400, какая именно у вас можно узнать лишь экспериментальным путем.

При подключении к UART модуль начинает отправлять сообщения по протоколу NMEA примерно раз в секунду. Настройка передаваемых сообщений производится посредством специализированной программы U-Center. Выглядит она следующим образом:

Для настройки модуля, подключите его по USB-UART(COM-UART) преобразователю. Для этих целей я использую преобразователь на базе CH340. Для настройки подключения используйте меню Receiver-Port.

После установки соединения, загорится зеленым соответствующий индикатор в программе. После того как модуль поймает спутники, в программе будут показаны текущие координаты, спутники, время и так далее.Настройка сообщений производится в окне Messages, которое можно вызвать из меню:

В данном меню Вы можете выбрать какие сообщения будет передавать GPS приемник по UART к микроконтроллеру. В зависимости от ваших задач, число передаваемых сообщений можно снизить, что повысит скорость обработки данных, а так же упростит алгоритм разбора сообщений микроконтроллером.

Краткое описание сообщений указано в программе:

Если модуль не может установить связь со спутниками, первым делом необходимо проверить правильность подключения антенны (Разъем должен быть надежно прижат). После этого проверьте питающее напряжение, оно должно быть равно 5 Вольтам. Затем, если антенна подключена правильно, попробуйте разместить модуль как можно ближе к окну (если вы находитесь в здании) или выйти на открытую площадку (вне здания). Если ничего не помогает, пробуйте менять антенну на активную, либо другой длины.

Спасибо за внимание, в следующем уроке мы подключим данный модуль к микроконтроллеру.

Любое копирование, воспроизведение, цитирование материала, или его частей разрешено только с письменного согласия администрации MKPROG .RU . Незаконное копирование, цитирование, воспроизведение преследуется по закону!

Наконец-то видеорегистраторы прочно и, несомненно, надолго вошли в российскую автомобильную жизнь. Однако если для некоторых они лишь возможность запуска приключения в Youtube , чтобы «прославиться» своим дорожным «подвигом», то для миллионов других водителей это реально действующее средство в выяснениях спорных транспортных ситуаций.

Вот на этом важнейшем их применении стоит остановиться. Для чего? Записывать картинки могут любые регистраторы. Однако для проверки подлинности зафиксированных видеофактов, большое значение будут иметь доказательства места и времени записей. Поэтому связка навигатора с видеорегистратором работает как «свидетели» лучше.

Модуль GPS по форме подобен таблетке, в точности копирующей основание видеорегистратора, и соединенный с ним кабелем-хвостиком. Особенно выгодно купить регистратор с вертикальным корпусом. Подобный форм-фактор способствует установке аппарата между зеркалом заднего вида и стеклом. Главное, чтобы у прибора не закрывались кнопки управления, и чтобы камера больше «смотрела» в сектор очистки стекла правым дворником.

Достаточно, если крепление этого хозяйства обеспечивает двухсторонний скотч. Так, при необходимости ваш регистратор можно снять, оставляя на стекле лишь GPS-модуль. Хотя, разумеется, скотч-соединение обуславливает стационарность конструкции, потому что не рассчитано на многократные снятия. Важное достоинство «продвинутых» регистраторов — возможность синхронного подключения второй камеры.

Не обязательным кажется наличие отдельной клавиши включения, если вам по нраву автоматическое начало записи (в режиме запуска от подачи питания). С первым включением GРS-модуль может ловить спутники дольше минуты, но со следующим вводом в действие сигнал обработается быстрее.

Между тем, есть смысл подключать регистраторы не к прикуривателю, но, к постоянному источнику питания. Тогда после нескольких минут стояния и, соответственно, отсутствия вибраций, активизируется парковочный режим.

Такие видеорегистраторы сами перевоплощаются в камеры слежения. Их записи ведутся не постоянно, а только при срабатывании встроенных датчиков удара. Иногда для такой опции требуется докупить опциональный CVR/DPC-кабель, с блоком контроля напряжения, отключающим регистратор, если аккумулятор начнет садиться.

Предпочтительнее выбрать видеорегистратор, который в обычном режиме умеет делать скриншоты, а также сохранять фрагменты отдельно, записывая при этом эпизод за несколько секунд до и несколько секунд после нажатия одной кнопки. Каждый файл должен содержать данные о координатах места и времени записи.

Хорошо, если «начинка-программа» способна привязывать координаты к Google Maps. С ее помощью открывается возможность по картам отслеживать маршрут в наглядном и удобным виде. Разрешения видео должно хватать для прочтения номера недалеко идущей впереди машины.

Итак, если вам захотелось купить видеорегистратор, чтобы отслеживать ситуацию на дороге, оценивайте все перечисленные параметры. Но какой из них самый важный в качестве свидетеля, не сомневайтесь – это навигационный модуль.

При приобретении транспортного средства каждый владелец стремится практически сразу установить видеорегистрирующую аппаратуру. На сегодняшний день в торговых точках имеется большое разнообразие моделей, которые отличаются комплектацией, функциональностью и стоимостью. Обычный регистратор выполняет функцию видеофиксации происходящих событий на дороге или парковке, а также сохранение отснятого материала на съемном либо встроенном накопителе. Прежде чем выбирать оптимальную модель устройства видеорегистрации, пользователь должен обратить внимание на существование интегрированных (комплексных) приборов. Зачастую автолюбители стали устанавливать видеорегистратор с GPS. Устройства, которые содержат этот модульный механизм, отличаются широким и полезным функциональным набором.

Видеорегистратор с GPS позволяет не только зафиксировать происходящие события, но и сделать это в более информативном и содержательном виде.

Благодаря этому компоненту автомобилист сможет получить исчерпывающую информацию о местонахождении транспортного средства, скоростном режиме, траектории движения и проделанном маршруте. Известно, что информация, полученная при записи видеорегистратором, имеет доказательственное значение. Приобретая модели с GPS, можно получить ряд преимуществ в случае возникновения спорной (нештатной) ситуации.

Что такое GPS-модуль видеорегистрирующего оборудования?

Само по себе понятие GPS определяет спутниковую навигационную систему, которая является, пожалуй, самой популярной в настоящий момент. Используя видеорегистраторы с GPS, можно определить месторасположение автомобиля с помощью привязки его к спутнику для установления точных координат. Из полученных координатных сведений автомобилист может рассчитать пройденное расстояние и скоростной режим.

Все необходимые информативные данные могут выводиться на встроенный монитор, а также отображаться поверх получаемого видеоизображения наряду с точными датой и временем конкретного события. Вся информация, полученная от модуля GPS, сохраняется в отдельные видеофайлы. В современных моделях может присутствовать специальный плеер, с помощью которого можно просмотреть не только отснятый материал, но и траекторию движения в схематическом виде.

Выбирая интегрированные модели, следует обращать внимание не только на характеристику самого модуля, но и на параметры приемника спутникового сигнала.

Для того чтобы выбрать качественный регистрирующий прибор с хорошим приемником GPS, рекомендуется приобретать модели с выносным модулем, поскольку встроенный элемент может передавать информацию с небольшой погрешностью. Удачным примером интегрированного устройства видеорегистрации является оборудование Akenori модификации DriveCam 1080PRO. Это оборудование также может предупреждать о приближении к приборам измерения скоростного режима.

Выбор регистратора, оснащенного модулем GPS, является весьма трудоемким. В первую очередь, пользователь должен определить круг первостепенных целей и задач, а именно необходимость отображения координат. Большинство современных видеорегистраторов, которые относятся к среднему ценовому диапазону, укомплектованы сенсором G и модульным механизмом GPS.

Стоит ли приобретать оборудование видеорегистрации 2 в 1?

Выбирая обычный регистрирующий аппарат, пользователь должен учитывать одни аспекты и параметры, а приобретая устройство, оснащенное навигационной функцией – другие. В торговых точках имеется достаточное количество многофункциональных моделей. К преимуществам приборов регистрации 2 в 1 можно отнести:

Значительно меньшую стоимость интегрированного комплекта (приобретая по отдельности, суммарная цена получается выше);
Объединенная аппаратура имеет меньшие габаритные размеры и занимает место, рассчитанное, например, для одного регистратора;
Оборудование, идущее в комплекте, считается своеобразным бонусом, который впоследствии может оказаться весьма необходимым;
Приобретение устройств типа 2 в 1 считается более эргономичным (при условии удачного совмещения двух функций производителями).

Основные аспекты выбора видеорегистрирующего оборудования для автомобиля

Перед тем как выбирать оптимальное оборудование видеорегистрации, нужно изучить технические параметры, функциональные особенности, отзывы других пользователей и рейтинговые списки распространенных моделей. Для оснащения транспортного средства качественным и эффективным видеорегистратором с GPS-модулем, рекомендуется обращать внимание на следующие аспекты:

Обзорный угол;
Наличие опции WDR;
Разрешительную способность;
Тип крепежного элемента;
Записывающую скорость;
Формат записи;
Поддержку съемных накопителей;
Способ соединения, настройки и управления;
Порядок подачи электропитания;
Наличие дополнительных модульных механизмов;
Количество каналов;
Тип производителя и др.

Даже приобретая аппаратуру с механизмом GPS, нужно обращать внимание на обзорный угол. Чем выше обзорный угол, тем больше площадь захвата и, соответственно, отображения происходящих событий. В среднем этот параметр не должен быть менее 120°. (так называемый динамический диапазон) позволяет устройству отображать один и тот же кадр с различных ракурсов (экспозиции). Это очень удобно в связи с тем, что автолюбитель может выбрать более качественную и четкую картинку. Как правило, интегрированные приборы размещаются на ветровом стекле или передней панели транспортного средства. Крепежный элемент может быть выполнен в виде присоски (липучки) или клейкой двусторонней ленты. В разных ситуациях каждый из указанных видов крепления удобен по-своему.

Современные видеорегистрирующие аппараты имеют разрешительную способность типа HD или Full HD (не менее 1080 пикселей на одну строчку).

На многих приборах указывается максимальное разрешение, однако на практике это может не соответствовать действительности. В данном случае рекомендуется проводить тестирование аппаратуры для получения более реальных сведений о качестве передаваемого видеоизображения. Стандартной записывающей скоростью в настоящий момент считается 30 кадров (из расчета в одну секунду). Усовершенствованные регистрирующие приборы имеют большую записывающую скорость.

Желательно приобретать модели, обладающие несколькими способами записи (циклическим и непрерывным). Также важной характеристикой считается формат записи. Большинство моделей имеют специальный кодек сжатия Н. 264. Использование такого кодека позволяет получать видеоизображения меньшего объема без существенных потерь качества и четкости. Опция GPS расширяет существующий функциональный набор: поверх видеоинформации отображаются точные дата и время, координаты месторасположения автомобиля и траектория движения. При необходимости автомобилист может задать маршрут и двигаться по нему согласно схематическим подсказкам, отображаемым на дисплее.

На видео – обзор видеорегистраторов AdvoCam-FD5 Profi-GPS и AdvoCam-FD5 Profi:

Обзор лучших интегрированных автомобильных гаджетов бюджетного ценового класса

С помощью встроенного модульного механизма GPS, водитель может просмотреть историю своего движения и узнать точное местонахождение авто, например, 10-15 минут назад. Многие современные гаджеты могут не только передавать координатные данные, но и отображать скоростной режим и траекторию движения. Эти опциональные возможности являются очень полезными при возникновении нештатной ситуации на дороге для доказывания своей правоты. На сегодняшний день можно найти ряд моделей видеорегистраторов, которые относятся к различным ценовым классам.

Многие автовладельцы стремятся приобрести хорошее бюджетное оборудование, ввиду его недорогой стоимости и относительно неплохого качества работы.

Навигация сегодня – услуга простая, нужная и невероятно популярная. Мало того, что навигаторы – почти что самый ходовой товар на мобильном рынке (обгоняют их только вездесущие телефоны), так еще и множество смартфонов за последние пару лет обзавелись собственными GPS и A-GPS чипами – и пользователи так к этому привыкли, что «смартфон без навигации» вызывает у них теперь, по меньшей мере, удивление. Все это, конечно, весьма радует (прогресс! цивилизация!), да только есть одна беда: производители так стараются продать свой товар, что часто выдают желаемое за действительное, заманивая покупателей не спецификациями своих товаров, а громкими словами на коробочках. О том, что эти слова значат, и какая на самом деле бывает навигация, мы и расскажем вам в этой статье.

Технология: как это работает?

На сегодняшний день существуют, по сути, всего две технологии, позволяющие пользователям мобильной техники не заблудиться в каменных джунглях: спутниковая и сотовая навигация. Первая – это собственно GPS, глобальная спутниковая система позиционирования, придуманная американскими учеными для американских военных, а потом подаренная ко дню Благодарения всему остальному миру. Вторая – AGPS (не путать с A-GPS), технология сотовой связи, позволяющая определить ваше примерное местоположение (с точностью до 500 метров), если вы находитесь в зоне покрытия сотовой сети.

GPS хорош прежде всего тем, что он точный (определяет ваше положение с точностью до пяти метров) и абсолютно бесплатный (добрые американцы позволяют пользоваться своими спутниками всем желающим). За конкретные навигационные программы и карты, конечно, придется заплатить – но плата эта будет единовременной, и никакой подписки на GPS-услуги не существует в природе. Плох же GPS тем, что он работает только на улице, и в основном в ясную погоду – если на небе пасмурно, найти нужное для работы количество спутников довольно сложно. Для того, чтобы бороться с тучами, была придумана специальная технология A-GPS (Assisted GPS): по этой технологии вместо того, чтобы посылать сигналы в небеса, навигатор просто подключался к некоему серверу, где скачивал информацию о местоположении спутников, и, пользуясь этими координатами, находил их куда быстрее. Сегодня A-GPS – непременный спутник любого GPS-приемника автомобильного навигатора. Наиболее популярные карты, работающие с сервисом GPS: iGo, «Автоспутник», «Навител», Be-On-Road.

Сотовая система AGPS (Alternative Global Position System) дает, конечно, куда менее точное определение положения объекта на карте, но зато абсолютно никак не зависит от погоды и степени углубленности в здание. Главное, чтобы ваш смартфон ловил сеть, у вашего номера была подключена услуга GPRS, а на вашем счету еще оставались деньги. Принцип работы AGPS аналогичен принципу работы спутниковой системы навигации: смартфон принимает сигналы от нескольких (минимум трех) базовых станций и, основываясь на силе сигнала каждой из них и принимая в расчет их местоположение, рассчитывает ваши координаты. Дешево и сердито: доехать с AGPS вы, конечно, никуда не сможете, но зато на карте точно не потеряетесь. Наиболее популярные карты, работающие с сервисом AGPS: Google Maps, «Яндекс.Карты».

Устройства: что бывает?

Самое простое из всех существующих в природе навигационных GPS-устройств – это внешний GPS-приемник. Сам по себе он только общается со спутниками, и никакой навигации, собственно, не обеспечивает. Но подсоединить его можно практически к любому устройству – ноутбуку, карманному компьютеру, телефону или смартфону – и тогда, при наличии правильного программного обеспечения, вы сможете ориентироваться в пространстве и прокладывать маршруты до места назначения. Приемники особенно полезны туристам, предпочитающим наезженным дорогам узкие горные или лесные тропки: приемники, в отличие от большинства других устройств, к карте не привязаны, и при большом желании могут водить вас даже по отсканированной миллиметровке с наложенной на нее навигационной сеткой. Если вы, конечно, найдете таковую для нужного вам региона.

Самое популярное из навигационных устройств на сегодняшний день – это автомобильный GPS-навигатор. Это, по сути, небольшой компьютер с сенсорным экраном, работающий на базе закрытой операционной системы. В навигаторе уже установлена производителем навигационная программа, сменить которую, не нарушая лицензий, обычно нельзя. Помимо собственно навигации, автонавигаторы часто умеют много чего еще: играть музыку, показывать фильмы, работать с электронными книгами и изображениями, и даже подключаться к интернету.

В последнее время на рынке появился новый класс устройств – смартфоны со встроенным GPS-приемником. С одной стороны, это устройства крайне удобные: и позвонить могут, и дорогу подскажут, и много чего еще умеют. С другой – программная составляющая у таких устройств пока еще очень слабая: в основном в качестве навигационных программ используются «онлайн-решения» вроде Nokia Maps или Google Maps, для работы с которыми нужно постоянное подключение к интернету (хотя на некоторые смартфоны можно поставить и настоящий навигационный софт). Да и подходят такие смартфоны скорее для пешеходной, нежели для автомобильной навигации – экранчик у них маленький, карту видно плохо, да и с картами нашей обширной родины все, мягко говоря, плохо. Только по городу и поездишь.

Последний тип навигационных устройств – смартфоны с сотовой навигацией (AGPS). У них нет встроенного GPS-чипа. Подходят они только тем, кто не хочет носить с собой бумажную карту – ни ведения по маршруту, ни даже точного определения вашего местоположения они не дают. Зато отлично помогают сориентироваться в пространстве во время длительной поездки или найти какой-нибудь особо незаметный переулок, про который слухом не слыхивал ни один из опрошенных вами прохожих.

К сожалению, идеальной карты в природе не существует (хотя бы просто потому, что у каждого свои представления об идеале), поэтому для начала придется понять, зачем вам в принципе нужен навигатор и что вы с ним будете делать: для туристических походов подойдет один тип устройств и карт, для автомобильной навигации – другой, для пешеходной навигации – третий. Кроме того, нужно обратить внимание на саму картографическую базу: у самой симпатичной на вид программы может вдруг не оказаться карты вашего города, а самая «городская» из карт будет показывать вам белые пятна сразу за окружной автодорогой. В общем, как ни крути, а придется все-таки уделить некоторое время процессу выбора. О том, как выбрать карту для навигатора, вы можете прочитать в статье «Какие бывают навигационные карты?»

Понравилось?
Расскажите друзьям!