Самое главное о GPS-навигации: что такое GPS и зачем он нужен? Что такое навигатор.

Краткая и не точная предыстория.

С древнейших времен, человечество старается найти ответы на два вопроса: «Где Я?» и «Куда мы идем?». Для того, что бы ответить на эти вопросы мы, люди, придумали массу способов ориентирования: по солнцу, по звездам, по мху на деревьях, по елочным лапкам. Изобрели такой замечательный прибор как компас и нарисовали карты местности. А потом, когда стали ходить по морю, сама по себе появилась целая наука называемая Навигацией. Когда же люди поняли, что земля не плоская, а круглая смастерили глобус «обрисовали» его параллелями и меридианами. Теперь, где находятся север, юг, запад и восток знает любой школьник. Но и этого оказалось мало и тогда, Американские военные, запустили на орбиту несколько спутников и научили их связи, по средствам радиопередачи на особой частоте, с особыми приборчиками называемыми GPS-навигаторами. Этот прекрасный навигационный прибор в руках военных показывает свое место расположения на земле с погрешностью до нескольких сантиметров, а вся эта система называется «NAVSTAR».
Со временем, Военные США запустили на спутниках еще несколько радиоканалов и поделились ими с гражданскими лицами. Только вот, что бы было не обидно, несколько их подпортили. Если в руках военных погрешность составляет сантиметры, то гражданское оборудование может ошибаться в пределах 100 метров. Однако, гражданские лица, отказываться от навигаторов все равно не стали, а как раз наоборот, внедрили куда можно. Сначала навигаторы получили моряки и авиаторы потом работники скорой помощи, сейчас же мы дошли до того, что чудо прибор встраивается в некоторые гражданские автомобили на стадии производства. И становится GPS-навигатор в автомобиле таким же привычным и необходимым как прикуриватель.
Тему того, как используют военные GPS систему. Мы рассматривать не станем, а вот к гражданским вариантам подойдем поближе.

«Global Positioning System» (GPS) - по-русски «Система глобального позиционирования».

В целом работает следующим образом:
Вокруг земли, с одной скоростью летает куча спутников, если точнее 24. Размещены они таким образом, что где бы Вы не находились, несколько из них находятся в небе над Вами. Искать спутники глазами - бесполезно т.к. они высоко (17 000 км) и маленькие (около 5 метров вместе с солнечными батареями). Для того, что бы определить Ваше положение на плоскости достаточно быть в зоне видимости 2-х спутников, но чем больше из них видя вас, тем лучше и точнее оно будет определено.
Люди, придумавшие GPS достойны всяческих похвал за саму идею, которая заключается в том, что спутник имеет внутренние, сверхточные часы и всегда знает, сколько времени там, где он пролетает. Устройство (Навигатор) получает сигнал от спутника, в котором сообщается его (спутника) время и местонахождения. Устройство сравнивает разницу во времени отправки сообщения и свое собственное время и понимает, насколько далеко оно от спутника. Два таких удаления и мы уже знаем точку на плоскости, а если три, то можно добавить и высоту или глубину. Прибор, попавший ко мне в руки, единовременно видел 5 спутников. Вот так.

Отрицательная сторона, или хотелось бы лучше.

Хорошо, что есть такой прибор и что он, так хорошо помогает на воде и в воздухе. Однако, если Вы решили заняться спелеологией, или заблудились в собственно квартире, навигатор вас не спасет. Для сообщения используются настолько слабые радиоволны, что они не могут проникнуть через конструкцию зданий, или грунт. Поэтому система GPS может быть использована только в таких местах, откуда видно небо.
Кроме того, нельзя забывать о пакостничестве Военных США. А заключается оно в двух словах: Selective Availability (SA). «Избирательный доступ», был введен министерством обороны Соединенных Штатов для того, что бы ни дать вероятному противнику использовать изобретение против самих США. Вот поэтому адекватность гражданских радиоканалов преднамеренно уменьшена.
Заявлено, сто погодные условия ни как не влияют на точность работы Навигаторов, но это тоже можно ставить под сомнение. Дело в том, что скорость света, с которой передается радиосигнал, ни как не может быть больше самой себя, но проходя через тучи и прочие уплотнения атмосферы, вполне может замедляться. Наилучший наглядный пример такого замедления - раздвоенная картинка на экране телевизора в пасмурную погоду, принимающего, так же как и навигатор, сигнал от спутника.

Приборы GPS-навигации или что может оказаться в Ваших руках.

Если Вы водитель танка или бронемашины армии США, то ни чего я Вам не скажу. Пусть высшее командование инструктажи проводит. Ну, а если у вас есть гражданский автомобиль и надоело возить с собой штурмана с бумажной картой или атласом автомобильных дорог, или вы любите порыбачить с сетями и не можете запомнить, где их раскидали, или турист и не знаете как сюда попали и куда теперь идти. Лучший выход - GPS-навигатор.

Что может навигатор и что он из себя представляет?

Начнем с того, что навигаторы делятся на несколько типов, основные из которых:

Морские - Эти приборы отличаются наличием эхолота, а также сменными картриджами с информацией о рельефе подводного ландшафта, береговой линии и т.д. Очень напоминают автомобильные, с той разницей, что существенно превосходят по весу, надежности и стоимости.

Авиационные - Все тоже, что и раньше, только в наше время редкий летательный аппарат не
оснащен системой GPS-навигации. Ну и разумеется, другие ландшафтные карты с другими отмеченными точками и функциями + 100% высотомер.

Автомобильные устройства - выдающийся тип навигаторов, предназначенный для использования в любом наземном транспорте. Это устройство снабжается картами и знает где какая дорога. Благодаря этому, по желанию пользователя, может рассчитать маршрут от точки и до точки, при чем еще и выделить самый короткий или быстрый возможно прокладывание маршрута и через несколько точек. В качестве GPS-навигатора, в автомобиле, можно использовать так же и портативные навигаторы и встроенные в другое оборудование, к примеру, КПК или Ноутбук.

Портативные навигаторы - отличаются малыми габаритами и легким весом. Используются как водителями автомобилей, так и туристами и всеми, кто совершает походы или прогулки, проходит незнакомыми маршрутами. Стоят приемлемо и работают так же.

GPS - приемники - это устройства (модули или карты), которые не отображают информацию, а могут только принимать и передавать информацию на другое устройство будучи встроенными внутрь, или подключенными снаружи.

Конкретно. Коротко осмотрим несколько разных аппаратов

«Magellan Maestro Elite 4370» - Это портативный автомобильный GPS-навигатор оснащенный цветным сенсорным экраном размером 4.3"", кронштейном и наружным динамиком. Этот прибор устанавливается на приборную доску вашего авто. Вы, касаясь его монитора, задаете нужные параметры дороги, т.е. куда Вам нужно доехать и как Вы хотите это сделать.
GPS-навигатор - лучший штурман. Он ни чего не пьет, не жует и не бубнит. Он только держит карту, на которой отображено положение автомобиля и держит ее, всегда перед глазами. Время от времени вслух напоминая (установленным вами голосом): «Через 200 метро поверните налево», «Через 10 метров поверните на право», «Вы отклонись от маршрута!»
На картах местности, которые возможно загрузить в аппарат, Вы можете увидеть и окрестности района и найти через систему поиска нужную улицу или здание. Загрузка карт, происходит при помощи USB кабеля, через Bluetooth или записывается на Flash-карту. К слову, объем памяти данного экземпляра примерно 2 Гб.
В дополнение к своей основной функции, прибор может выполнять еще ряд задач. Хотите послушать музыку или радио? Нет вопросов, вот вам MP3 плеер и радиоприемник. Картинки посмотреть? Опять же. Даже с видео файлами не возникает проблем. При наличии у Вас Bluetooth гарнитуры, навигатор, сообщит куда ехать, только Вам и не будет раскрывать тайну всем пассажирам авто.
Питание от электросети автомобиля, делает продолжительность его работы едва не бесконечной.

А вот еще один замечательный навигатор «Magellan eXplorist 300». Уже не такой большой и мощный но, зато переносной. В карман, в сумку или на ремень и можно идти хоть на Кудыкину гору, если только знать ее координаты.
Чисто туристическая модель навигатора. Особенно удобен для речных, морских и дождливых походов т.к. оснащен водонепроницаемым корпусом. Экран у этого прибора не большой и не красивый, но 4-х цветов будет вполне достаточно для того, что бы понимать что к чему.
Двух элементов питания АА (пальчиковые батарейки) хватает на 18 часов беспрерывной работы. А т.к. приборы такого типа все равно не держат включенными постоянно, то комплект батареек можно растянуть и на трое суток. В отличие от автомобильного навигатора, этот не показывает картинок и кино, но зато обладает незаменимыми походными функциями измерения атмосферного давления и температуры. Весит данный прибор всего-ничего - 164 грамма.

А вот, посмотрите, Digma BM110 - то, что называется GPS-приемник. О нем в общем-то рассказывать нечего. При помощи Bluetooth или USB кабеля подключается к тому, что «умеет думать» т.е. к компьютеру или КПК с установленным на них соответствующим программным обеспечением. Габариты устройства Ширина 64х22х15 мм и вес 35 грамм.

Примерно так же, как Digma BM110 только без проводов и блютуза работают CF и SDIO модули внешне похожие на Flash-карты соответствующих форматов. Они устанавливаются в КПК или коммуникаторы в те же разъемы, что карты памяти.

«Garmin Edge 705» - это пример отличного, велосипедного GPS-навигатора. Как и автомобильный, он может рассчитать маршрут, показать его на карте местности и сигнализировать о том куда двигаться. Дисплейчик у него хоть и цветной, однако поменьше, всего 2.5”. Карту на таком, особенно во время движения, не рассмотришь. Однако, ездить с ним все же лучше чем без него. Весит этот аппаратик всего 105 грамм, а из интересных и актуальных примочек, имеет измеритель частоты пульса.

«Garmin GPSMAP 296» - вот это то, что без вопросов можно назвать серьезной и мужской моделью. Наверное, все по тому, что Garmin GPSMAP 296 относится к классу авиационных навигаторов, которые вообще отличает серьезность и мужественность. Этот аппарат будет и разговаривать с вами, и показывать направление, и ландшафт, и давление, и высоту, а кроме всего этого данный навигатор оснащен простейшим и надежнейшим магнитным компасом. Информацию можно загружать при помощи USB, CF или COM-порта. Навигаторы этой группы могут вести «Бортовой журнал» и запоминать маршруты следования, а вот режимов просмотра фильмов, картинок и прослушивания музыки здесь нет.

Вдогонку к мощному авиационному «GPSMAP 296», поставим не менее мощный морской «Seiwa Barramundi». Так же как и Авиа-Навигаторе, здесь нет возможности просмотра изображений и плеера. Но вот 10.4” цветной экран с разрешением 640х480 есть и он вызывает не малое уважение. Вот уж из чего, в самом деле, можно было делать телевизор. И если туристский, или велосипедный Навигаторы весят 100-150 грамм, а Авиа Навигатор около 600, то вес данной модели морского GPS-навигатора - 1 400 грамм.

Однако, пора отойти от морских глубин и вернуться на наши дроги, сменив четыре колеса на 2. «Tibo А4550» - это Навигатор, разработанный для установки на мотоцикл. И если морякам и летчикам слушать музыку и смотреть кино и клипы в пути нельзя, то мотоциклистам по дороге домой очень даже можно. Наверное, по этому «Tibo А4550» оснащении не только необходимыми для Навигатора свойствами но и «обучен» проигрыванию музыки и видео. Разумеется Флеш карты, Bluetooth и разъем для наушников. Аппарат умеет разговаривать и если у Вас нет наушников, то даже через шлем, будет орать Вам сакраментальную фразу: «Через 200 метров поверните налево!»:) .

И последнее, о чем я хочу вам рассказать, это наручные GPS-навигаторы. Таке как «Garmin Forerunner 305». Внешне, эти навигаторы напоминают наручные часы со слегка необычными функциями и часто с необычной формы. Модель Garmin Forerunner 305 умеет измерять частоту пульса, рассчитывать маршрут, и произносить сакраментальную фразу. Знает, что такое USB и умет с ним работать. «Бортовой журнал» не ведет, точек не запоминает, но зато весит 70 грамм и работает от аккумулятора 10 часов. Хотите уйти в лес, чтоб ни кто не надоедал, а потом вернуться? Выбросьте мобильный, оденьте на руку навигатор и идите гулять в чащу, даже не оглядываясь. А может быть вы грибник? Вы нашли «грибное место» и обобрали его догола? Ну тогда, нажмите кнопочку. И идите домой, а через недельку (или после дождика) нажмите другую и стрелка выведет вас ровнехонько туда, где уже выросли новые грибы.

Твердых ориентиров!

GPS навигатор стал неотъемлемой частью жизни человека. В 21 веке все свободное пространство буквально заполонили дороги и ориентироваться в них становится непривычно. Для решения данной проблемы придумали навигаторы, которые выручают автомобилистов каждый день.

Что такое навигатор? Самый обычный ДЖПС девайс представляет собой устройство, которое позволяет определять точное местоположение, а также прокладывать маршруты согласно предпочтениям пользователя. С помощью технологии видео навигатор связывается со спутниками, которые служат источником информации для гаджета:

A-GPS;
GLONASS;
GPRS.

Также устройство Джипиэс уведомляет водителя о предстоящих препятствиях:

пешеходные переходы;
светофоры;
пробки;
ремонтные работы;
скоростные камеры;
полицейские радары.

Навигаторы просты в использовании и не требуют от автовладельца каких-то специальных технических знаний. Также существуют более «навороченные» и карманные модели, в том числе, и переносные, портативные навигаторы.

Особенности и разновидности навигаторов

Существует множество видов навигаторов. Стоит обратить внимание на две основных модели современных навигаторов.

Автомобильный GPS

Что такое GPS навигатор, можно выяснить, получив информацию о его возможностях:

Безошибочное определение местоположение пользователя с помощью датчика GPS.
Поддерживается 3G, а в некоторых случаях и 4G соединение.
Карты в формате Full HD.
Запись любимых мест в журнал.

Для обновления требуется подключение к интернету (минимум 3G). Если придерживаться стандартов, то смело можно выбрать навигационное устройство «Explay». Это простой навигатор, включает в себя все необходимые функции, которые могут потребоваться автовладельцу как грузового, так и легкового транспорта.

Навигатор 7 в 1, видеорегистратор и антирадар

Это многофункциональная модель, с более расширенными возможностями:

Безошибочное определение местоположения пользователя с помощью датчика GPS.
Прокладывание маршрута безошибочно в любую точку мира за считанные секунды.
Подсказки с голосовым сопровождением.
Определение и преждевременное оповещение о предстоящих скоростных и информационных знаках.
Присутствует G-сенсор, который кэширует данные об автомобиле в трех осях при резком разгоне или торможении, что поможет доказать правоту водителя без судебных действий.
Присутствует камера, которая фиксирует происходящие события в высоком качестве в формате Full HD. Есть возможность фото и видео съемки.
Сам навигатор – это ПК, с возможностью установки всех доступных приложений в Play Market.
Разрешение экрана – Full HD.

Поддерживается 3G, а в некоторых случаях и 4G соединение. Как выглядит гаджет, можно увидеть на фото.

Для обновления карт и программ также требуется подключение к интернету 3G. Если поездки частые, и приходится преодолевать большие расстояния, есть возможность потратить больше денег, то подойдет «Навигатор 7 в 1» производителя «Фуджикам».

Что такое Navitel?

Навигаторы с ПО от «Navitel navigator» – преобладают рядом преимуществ перед другими навигационными приборами:

безошибочная работа;
точное определение местоположения;
прокладка маршрута «от двери до двери»;
удобный интерфейс и дизайн без излишеств;
HD карты;
выпускаются модели карманных навигаторов.

Навител выпускает множество разнообразных моделей, в том числе, и карманные портативные навигаторы. Большинство из них поддерживает стандарт 3G. Наиболее популярная программа для обновления – GPS HD IGO (для навигаторов с разрешением HD и навигаторов с дисплеем 6″ и 7″).

Так что такое GPS навигатор? Лучше всего можно сказал об этом Джереми Кларксон: «Когда ты привыкаешь ориентироваться по спутниковому навигатору, ты перестаешь замечать множество важных вещей. Даже если солнце вдруг взойдет не там, где обычно, ты вряд ли обратишь на это внимание».

Навигатор – это специальное устройство, которое предназначено для определения своего местоположения с помощью глобальной спутниковой системы позиционирования. На сегодняшний день основными такими системами являются GPS и ГЛОНАСС.

Навигаторы дают пользователю сведения о широте и долготе, а также о высоте его нахождения. Однако такая информация больше подходит для специалистов, измеряющих землю. Обычному же пользователю такая информация покажется излишней, тем не менее, навигаторы все шире применяются именно в повседневной жизни.

Облегчает пользование навигатором то, что на дисплее устройства отображается карта местности и маршрут перемещения. По карте на экране можно визуально определить свое расположение относительно различных объектов (населенные пункты, улицы, дома и др.) и планировать маршрут движения.

Электронная карта

Где взять навигатор

Сегодня такой , как GPS-навигатор в смартфоне или планшете является необходимым и обязательным элементом. Встроенный в смартфоне навигатор принимает сигналы спутников, а программное обеспечение обрабатывает полученные данные и переводит в понятный для пользователя вид.

Однако в некоторых смартфонах и планшетах такая программа либо отсутствует, либо, имеющееся программное обеспечение, по какой-либо причине, не устраивает владельца девайса. В связи с этим постоянно разрабатывается и совершенствуется множество программ-навигаторов для бытового использования.

Эти навигаторы отличаются по управляющей операционной системе, назначению и функционалу . Установить навигатор на мобильное устройство можно, обратившись к специалисту или самостоятельно, найдя подходящее приложение в интернете (например, на Google Play). Приложения-навигаторы можно найти в интернете

Автонавигаторы

Кроме встроенных в мобильные устройства навигаторов широко распространены и специальные навигаторы для автомобилей. Автонавигаторы могут не только указывать местоположение и прокладывать маршрут, но и учитывать при этом ситуацию с заторами на дороге .

Использование автомобильного навигатора очень выручает при поездках в незнакомый город. Своевременные команды навигатора о поворотах, изменении скоростного режима, а также встроенная база пунктов питания, заправочных станций и другой инфраструктуры позволяет быстро, не теряя времени зря, достигнуть пункта назначения.

Спутниковая часть

Как говорилось выше, вторым компонентом процесса навигации являются спутниковые системы, сигналы которых получает прибор. Для правильной работы навигатора нужны сигналы с нескольких спутников, то есть чем больше спутников в настоящий момент над прибором, тем точнее будут данные позиционирования.

Поэтому, приобретая навигатор для автомобиля, стоит отдать предпочтение прибору, работающему как в американской системе GPS, так и в российской ГЛОНАСС . Ведь в этом случае количество «видимых» прибором спутников будет больше чем при использовании одной из систем.

Справочные картографические системы городов

Кроме навигаторов, очень упрощают ориентирование в городе такие сервисы как или другие. В этих сервисах отображается электронная карта населенного пункта, по которой можно проложить маршрут, измерить расстояние, узнать месторасположение и время работы различных учреждений, и многое другое.

Глобальная система позиционирования – Global Positioning System – появилась в 50-е благодаря запуску спутника. Когда первый советский спутник вышел на орбиту, американцы обратили внимание: при отдалении он равномерно меняет частоту сигнала. Ученые проанализировали данные и поняли, что спутниковый сигнал позволяет точно определить координаты объектов на земле, а также скорость их передвижения. Первыми систему GPS взяли на вооружение военные: Министерство обороны запустило спутниковую навигацию в своих целях, но уже через несколько лет она стала доступна гражданским.

Сейчас на околоземной орбите находятся 24 спутника, которые передают сигналы привязки. Число спутников периодически меняется, но всегда остается достаточным, чтобы поддерживать бесперебойную работу Global Positioning System. На случай форс-мажора предусмотрены запасные спутники, и каждое десятилетие на орбиту выходят новые, модернизированные космические аппараты, потому что ничто не должно нарушить режим работы GPS.

Спутники вращаются по шести орбитам, образуя взаимосвязанную сеть. Ею управляют специальные станции GPS, которые расположены в тропиках, но связаны с координационным центром в Соединенных Штатах. Благодаря этой сети вы можете узнать точные координаты человека, машины или самолета со скоростью прохождения сигнала от спутников, то есть практически мгновенно, а точность показаний не зависит от погодных условий и времени суток. При этом само по себе использование Global Positioning System – бесплатное, и единственное, что нужно, чтобы пользоваться этой навигационной системой, – навигатор или другое устройство, поддерживающее функцию джипиэс.

Принцип работы GPS

В основе технологии – простой навигационный принцип маркерных объектов, который использовался задолго до появления GPS. Маркерный объект – это ориентир, координаты которого точно известны. Для определения координат объекта нужно знать также расстояние от него до маркерного объекта, тогда можно провести на карте линии в сторону маркеров от возможного местоположения: точка пересечения этих линий и будет координатами.

Спутники на околоземной орбите играют в GPS роль маркерных объектов. Они быстро вращаются, но их местоположение постоянно отслеживается, а в каждом навигаторе есть приемник, настроенный на нужную частоту. Спутники посылают сигналы, в которых закодирован большой объем информации, включая точное время. Данные точного времени – одни из самых важных для определения географических координат: ориентируясь на разницу между отдачей и приемом радиосигнала, спутники вычисляют расстояние между собой и навигатором.

Как работает GPS в смартфонах

Навигаторы – один из самых востребованных товаров на рынке гаджетов, по популярности их обгоняют только смартфоны. Но и в смартфоны производители встраивают чипы GPS, чтобы устройство могло выполнять функции навигатора. Однако здесь пользователя может подстерегать ловушка, потому что в погоне за прибылью производители допускают умышленные или случайные неточности в описании своего товара, позволяя покупателям перепутать технологии GPS и AGPS.

Джипиэс – бесплатная навигационная система высокой точности. Подписки на нее нет и быть не может, потому что американцы позволяют пользоваться своими спутниками для навигации безвозмездно. Владельцы смартфонов если и оплачивают, то только приложения или карты. У приемников GPS есть небольшие минусы: они работают только на улице, а из-за плохой погоды могут возникнуть проблемы с приемом сигнала от спутника, но эти недостатки решили с помощью технологии A-GPS (не путать с AGPS). Суть в том, что сигнал от приемника перенаправляют на сервер, на котором содержится вся информация о положении спутников, поэтому трудностей с приемом сигнала не существует. A-GPS используют все современные автомобильные навигаторы.

Но существует также сотовая навигация AGPS – она работает только в зоне покрытия сотовой сети и определяет местоположение с точностью до 500 м. Она менее точная в сравнении с GPS, дает общее представление о месте, где вы находитесь, зато предлагает спутниковую карту окрестностей. Важно, чтобы была подключена услуга мобильного интернета, а на счету оставались деньги. С сервисом AGPS работают Google Maps. Зачастую возможностей сотовой навигации достаточно, но ее все равно не стоит путать с точной и бесплатной системой GPS.

Виды GPS-устройств

Самое простое навигационное устройство – внешний приемник. Он обращается к спутникам и принимает от них сигнал, но чтобы вы могли воспользоваться информацией, приемник нужно подключить к другому устройству – например, смартфону или ноутбуку, благо, он совместим со всеми востребованными гаджетами и программами. В крайнем случае вам потребуется карта. Приемники GPS используют пешеходные туристы: устройство недорогое, а для расшифровки информации, которую оно принимает, можно пользоваться даже обычной туристической картой местности. Нужно лишь, чтобы на нее была наложена навигационная сетка.

Но самое востребованное сегодня GPS-устройство – это автомобильный навигатор. Он намного сложнее и функциональнее приемника: навигатор больше похож на уменьшенную версию компьютера. Весь необходимый софт уже установлен производителем, операционная система закрытая. К навигации прибавляют много дополнительных функций, включая выход в интернет.

Отдельный класс устройств – смартфоны со встроенными приемниками GPS. Не путайте их с моделями, использующими сотовую навигацию! Система работает на смартфонах не так гладко, как на самостоятельных устройствах. Не все модели позволяют поставить полноценный навигационный софт, а если пользоваться онлайн-решениями, то функция станет недоступна при отключении интернета, и тогда исчезнет одно из преимуществ технологии: постоянный доступ. Однако смартфоны со спутниковой навигацией подходят для пешеходов – ориентироваться удобно и данные точные, поэтому вы не заблудитесь даже в непроходимой чаще.