Принципы работы GPS-навигаторов. GPS как работает? Принципы работы GPS-навигатора

Практически каждому автомобилисту не раз приходилось ехать по незнакомой местности и искать верную дорогу. Иногда в таких случаях помогает карта, которую нужно пересматривать постоянно и вертеть в руках. А ещё могут "помочь" добрые люди, у которых можно спросить о правильном направлении движения, и в результате запутаться так, что и карта не поможет. Тогда приходится либо возвращаться обратно, либо пробовать разобраться в ситуации своими силами. Но в любом случае время будет потрачено.

Сейчас редко возникают такие ситуации у водителей. Дело в том, что уже давно используются электронные средства определения местности, в которые загружены практически все карты. Кроме того, есть подробное объяснение по улицам и другие интерактивные функции, которые делают навигаторы значительно более удобными в использовании по сравнению со старыми бумажными картами.

Развитие средств навигации

На рынке портативных устройств, которые обеспечивают качественный показ местности и местонахождения, образовалась большая конкуренция. В основном поставщики оборудования и электронных карт делают ставку на дополнительные функции и возможности. Также стремительно развивается качество основной услуги. Сейчас работает большое количество спутников, которые обеспечивают быстрое соединение с устройством и передачу ему необходимой информации. Также есть две системы для навигации: GPS и ГЛОНАСС. Это сеть спутников, которые постоянно находятся в движении на околоземной орбите. В зависимости от момента времени на орбите может быть несколько аппаратов, которые принимают сигнал и выполняют навигацию.

Принцип работы навигатора

По сути, это цифровое устройство, в котором есть процессор, память и другие компоненты, присущие компьютерам и смартфонам. Но особенностью является наличие приёмника сигналов от спутников и определение координат на карте. При этом для успешной операции нужно, чтобы одновременно принимались сигналы сразу от четырёх источников.

Основной проблемой, которая возникает в городах при использовании этого устройства, является плохое прохождение сигнала через преграды в виде домов, туннелей и других железобетонных конструкций. Разработчики решили эту проблему путём увеличения количества спутников, которые находятся в данный момент на орбите.

Разнообразие моделей

Производителей, которые изготавливают портативные навигаторы, существует много, но самыми популярными являются аппараты со следующими системами:

• Garmin.
• "Автоспутник".
• Navitel.

Garmin представляет собой самую распространённую систему. Если не знаете, как выбрать хороший навигатор, в первую очередь обратите внимание именно на этого разработчика. Кроме того, есть специальные устройства, которые работают именно с этой системой и представляют собой отдельные функциональные решения.

"Автоспутник" - это российская разработка, которая отличается повышенной точностью и хорошо работает с навигаторами Hyundai и Global Sat.

Navitel - одна из самых популярных систем из тех, что используются в мире. Благодаря широким возможностям она способна не только работать в специальных модулях, но и в смартфонах. Именно это позволило завоевать на рынке лидирующие позиции среди программ навигации.

iGO отличается кроссплатформенным действием и может устанавливаться практически на любое устройство для навигации. Это программное обеспечение получило много положительных отзывов от водителей за счёт своей простоты и доступности.

Основные функции и параметры

Прежде чем решать, как выбрать навигатор, нужно разобраться в основных параметрах этих устройств, таких как:

• Диагональ дисплея и его разрешение.
• Форм-фактор.
• Мощность процессора.
• Количество памяти.
• Дополнительные функции.
• Голосовые подсказки.
• Беспроводные средства.
• Способ крепления.
• Программное обеспечение.

Все эти характеристики влияют на работу навигатора и определяют его цену. Как правило, чем больше дополнительных функций в аппарате, тем дороже будет он стоить. Но при выборе нужно обратить внимание главным образом все же на качество навигации.

Диагональ дисплея

Перед тем как выбрать навигатор для автомобиля, нужно определиться с диагональю дисплея, который будет установлен на устройстве. Если места в салоне немного, то не стоит загромождать его большим экраном. По отзывам для небольшого автомобиля лучше всего подойдёт устройство с экраном до 4 дюймов. Если же места на приборной панели предостаточно, то стоит выбрать навигатор с диагональю 7 дюймов или больше. В таком случае возможно применение дисплея для других целей. Это может быть просмотр фильмов или вывод изображений. Также большая диагональ экрана существенно упрощает чтение карт при прокладке маршрута.

Стоит отметить, что многие производители навигаторов оснащают свои устройства сенсорными экранами. При этом тоже имеет большое значение диагональ. При маленьком дисплее очень неудобно пользоваться функциями. Поэтому необходимо протестировать навигатор в работе перед покупкой.

Также имеет значение разрешение экрана. От него зависит качество картинки и детализация интерактивных объектов, которые всё больше внедряются во все навигационные системы. При этом чётких критериев нет, например, разрешение 480x272 пикселя считается вполне нормальным и, по отзывам автомобилистов, вполне комфортным для работы. Но каждый должен сам посмотреть на экран, перед тем как выбрать навигатор в машину, и определить, подходит ли он ему.

Исполнение устройства

Все компании стараются обеспечить максимально удобную установку своих аппаратов в автомобиле. В модельном ряде есть как отдельные устройства, для которых требуется специальный держатель, так и инсталляционные варианты в качестве мультимедийного центра в машине.

Отдельное исполнение выгодно тем, что навигатор можно взять с собой в поход или в другое место, где он может потребоваться. Но для съёмного устройства нужно крепление и, следовательно, дополнительное место на панели приборов.

При установке навигатора вместо магнитолы он будет полностью заменять все функции по воспроизведению фильмов, музыки и других операций. При этом можно установить экран большой диагонали без возможных неудобств. Следовательно, перед тем нужно определиться с его способом установки.

Вычислительные способности

Чтобы навигатор быстро справлялся со всеми задачами, которые на него возлагаются, нужен подходящий по мощности процессор. Он будет выполнять все действия по обработке данных, а в случае мультимедийного центра дополнительно нагружаться вычислительными процессами.

Большинство современных аппаратов, которые продаются на рынке, имеют процессор со средней частотой от 500 до 700 МГц. Этого вполне хватает для работы. Но если это мультимедийный центр, то, возможно, потребуется и большая частота. Но в любом случае не стоит покупать устройство с производительностью меньше среднего показателя. Хотите знать, как выбрать навигатор, чтобы он не тормозил при выполнении своих функций? Приобретайте модель, у которой процессор имеет частоту не менее 500 МГц.

Оперативная память и место для файлов

В аппаратах для навигации, как правило, немного оперативной памяти. Но для работы этого вполне достаточно. Минимальным количеством считается 128 Мб. Но есть и модели, в которых установлено 512 Мб. По отзывам автомобилистов, следует выбирать устройство с количеством оперативной памяти в этих пределах. Также есть варианты, в которых встроенная память составляет 64 Мб. Лучше не обращать внимания на такие устройства, так как работа их будет медленной и принесет много неудобств. Однако самым привлекательным фактором здесь является цена, которая намного ниже, чем у других аппаратов.

Исходя из сказанного, можно сделать вывод, что перед тем, как выбрать навигатор для автомобиля, нужно ознакомиться с показателем его оперативной памяти, который не должен быть меньше 128 Мб.

Для загрузки небольших карт местности необходима встроенная память не менее 1 Гб. Этого будет достаточно. Но лучше, чтобы место для файлов было в пределах 4 Гб. В таком случае можно рассчитывать на качественную навигацию с большим количеством дополнительных возможностей. Как правило, дополнительный слот для установки карт памяти имеют все хорошие навигаторы. Отзывы владельцев о таких устройствах положительные. Также они дают возможность устанавливать карты с помощью компьютера. При этом можно подключить карту к ПК и скопировать все в считанные минуты.

Наличие дополнительных функций

В устройствах, помимо основной функции, могут быть установлены и другие, которые увеличивают список возможностей. Это видеоплеер, радиоприёмник, музыкальный проигрыватель и прочее. В основном на такие дополнения и делается ставка при продвижении модели на рынок, так как аппараты с большим перечнем возможностей солидно смотрятся на фоне остальных узкоспециализированных вариантов. Перед тем как выбрать навигатор, нужно определиться с тем, какие функции вам нужны.

Также есть много моделей, совмещённых с работой видеорегистратора, который монтируется с обратной стороны устройства. Такие аппараты, как правило, съёмные и предполагают специальное крепление на лобовом стекле или приборной панели. Это комбинирование является большим преимуществом для автомобилиста.

Как выбрать навигатор с видеорегистратором? В этом случае нужно досконально разобраться в совмещённом устройстве и оценить работу каждой функции. Есть также навигаторы, в которых встроен датчик для оповещения водителя, когда его начинает сканировать радаром представитель дорожной полиции. Это поможет вовремя сбросить скорость или предотвратить возможное нарушение правил дорожного движения.

По отзывам многофункциональные устройства себя оправдывают. Если нужны расширенные возможности, то перед тем, как выбрать навигатор в машину, следует протестировать его и оценить, насколько полезны внедренные новшества.

Подсказки в процессе работы навигатора

Практически все современные устройства оснащаются специальными функциями голосового сопровождения. Такая возможность помогает в планировании маршрута и даёт подсказки в процессе следования по проложенному пути. Это выглядит как голосовые предупреждения о том, что, к примеру, через 100 метров нужно повернуть направо.

В навигаторе могут быть установленные различные пакеты голосовых подсказок, которые могут отличаться голосом или другими функциями. Поэтому перед покупкой нужно осведомиться, как правильно выбрать навигатор автомобильный с функцией голосовых подсказок.

Беспроводные соединения и крепление

Для соединения с навигатором может использоваться Bluetooth или Wi-Fi. К примеру, если подключить смартфон, то можно применять средства аппарата как беспроводную гарнитуру. Такое использование существенно упрощает телефонные разговоры в дороге. Также можно обмениваться файлами и другим контентом при удалённом соединении двух устройств.

При наличии модуля Wi-Fi станет возможным выход в интернет, если есть точка доступа. Прямо с монитора навигатора можно пользоваться браузером и полноценно его использовать в качестве развлечений или для рабочих целей. Те, кто знают, как правильно выбрать навигатор с беспроводными технологиями связи, обязательно перед покупкой того или иного устройства обращают внимание на имеющееся крепление.

Существует два варианта:

• Установка вместо магнитолы.
• Крепление на стекло или переднюю панель.

В первом случае навигатор будет работать как мультимедийный центр и выполнять множество функций, помимо определения местоположения. Во втором варианте получается более мобильная система, которая позволяет снять навигатор с крепления и использовать его как переносной гаджет. В этом случае можно использовать устройство как навигатор туристический. Как выбрать чехол для переноски, рассказывать не стоит - здесь все зависит от личных предпочтений.

Программное обеспечение для навигатора

При выборе программы для вывода изображения на экран следует ориентироваться на то, для каких целей вы приобретаете устройство. Все программы могут справляться с основными функциями, которые требуются от навигатора. Но так как разрабатывают их разные компании, то и результат может отличаться. Перед тем как выбрать gps-навигатор, требуется заранее проверить наличие подробной карты местности, на которой будет использоваться устройство. Один производитель может предложить карту лишь с общими очертаниями местности и некоторыми улицами, а у другого карта проработана до мелочей. Также стоит отметить наличие точек POI, которые являют собой инфраструктуру местности. Это могут быть кафе, рестораны, заправки, театры и другие заведения. Это довольно удобная функция, которая значительно упрощает поиск нужного места. К примеру, такие метки имеют навигаторы "Навител". Как выбрать в этом случае ближайший путь к нужному месту, не стоит задумываться - в этом также поможет навигатор.

Особенности выбора

Если нужно приобрести навигационное устройство, которое бы отвечало всем вашим требованиям, сначала необходимо составить перечень свойств и функций, которые, по вашему мнению, должны присутствовать в аппарате. Иногда может оказаться, что хороший вариант - это телефон с gps-навигатором. Выбрать его несложно. Хотя, по отзывам автомобилистов, смартфон - это все же не такое эффективное средство, как персональный навигатор.

Также может получиться, что хорошим решением для вас станет навигатор туристический. Как выбрать его, чтобы потом не испытывать проблем? Прежде всего у аппарата должно быть зарядное устройство, которое подходит к машине. Также понадобится хорошее крепление для удобного пользования. Ну а остальные функции выбираются по желанию.

Статья о том, как выбрать автонавигатор, на какие критерии прибора обратить внимание при его выборе. В конце статьи - видео ТОП 10 автомобильных навигаторов.

Содержание статьи:

Необходимость в установке автомобильных навигаторов многими водителями воспринимается не совсем однозначно. Не смотря на то, что известная полезность этих устройств в сочетании с приемлемой стоимостью говорит сама за себя, некоторые владельцы машин (особенно из маленьких городков) не осознают выгоды от наличия этого прибора в салоне автомобиля.

Чтобы преодолеть противоречия, следует не только более-менее разбираться в моделях автонавигатора, но и быть в курсе принципов его функционирования, а также уметь ориентироваться в возможностях, предлагаемых программным обеспечением.

Что такое навигатор

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

Главная задача навигатора – обеспечение легкого ориентирования на местности, в независимости от того, где Вы находитесь: в горах, в пустыне, в огромном мегаполисе или же путешествуете по просёлочным дорогам. Прибор определит Ваше местонахождение и покажет самый оптимальный маршрут дальнейшего передвижения.

Основные преимущества устройства

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

Основные преимущества навигатора:

• высокая скорость и точность обработки данных;
• высокая точность и надёжность приёма;
• высокое качество комфортности и полноты баз данных;
• высокая комфортность работы с устройством.

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

К примеру, наличие в навигаторе двух модулей : стандартного GPS и российского ГЛОНАСС. Совместное функционирование этих систем навигации по определению координат Вашего автомобиля обеспечит на порядок большую точность, что особенно важно для пользователей северных регионов страны.

Быстродействующий высокопроизводительный процессор . Достаточно важно, чтобы прибор не только быстро предоставлял достоверные данные, но и оперативно реагировал на изменившиеся обстоятельства пользования.

Яркий экран с высоким разрешением . Вроде бы это пустяк, однако при естественном ярком освещении оперативно и качественно передать информацию водителю может лишь такой экран.

Наличие дополнительных опций . Имеется в виду применение прибора не только в роли развлекательного мультимедийного устройства, но и его использование для просмотра видео и фотосъёмки сложившейся обстановки на дороге. К примеру, для своевременного предупреждения о появлении на пути радаров ГИБДД.

Принцип работы устройства

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

Правила функционирования спутниковых систем довольно просты. В надземном пространстве имеется шесть орбит, на каждой из них вращается четыре спутника, скорость которых составляет два оборота в сутки. Каждые 12,5 минут спутники передают полный пакет данных, а именно - сигналы точного времени, которые базируются на значении атомных часов. Эти сигналы и ловят приёмники, встроенные в навигаторах.

Точное расположение устройства на поверхности планеты электроника приёмника вычисляет по разнице между переданным в сигнале временем и реальным моментом приёма сигнала. Этот процесс обусловлен получением сигналов одновременно минимум от четырёх спутников.

Для принятия трансляции с каждого отдельно взятого спутника приёмник предоставляет отдельный канал, хотя чтобы одновременно поймать сигналы всех трансляторов со «своего» полушария, устройству достаточно иметь лишь 12 каналов. Но для более эффективной работы приёмника (как с прямыми, так и с отражёнными сигналами), как правило, устанавливают большее количество каналов – от 12 до 64.

Хотя максимальное число каналов не гарантирует лучшее качество устройства, тем не менее, это не последний критерий, на который следует обратить внимание, выбирая навигатор.

Время старта

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

Так как процесс «Холодный старт» довольно дискомфортный, при выборе прибора необходимо выяснить, насколько долго навигатор может обойтись без питания, не воспользовавшись данной процедурой. А также уточнить, не отвечает ли прибор «холодным стартом» на непредвиденные обстоятельства, вызванные перебоями в получении данных со спутников.

«Тёплый старт» - время включения устройства после отсутствия питания или краткосрочной потери сигнала. За этот период (срок которого напрямую зависит от свойств навигатора) обновляется имеющаяся информация устройства.

И наконец, одной из самых главных характеристик приёма является точность определения скорости перемещения машины и её координат , а также частота обновления данных . На качество данных показателей влияют характеристики самого устройства, в частности поддержка устройством сигналов систем WAAS (США) или EGNOS (Европейский союз).

Дисплей и процессор навигатора

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

Диагонали дисплея нынешнего автонавигатора варьируются от 3,5 до 7 дюймов, и практически все они поддерживают сенсорный ввод. Разрешение колеблется в более обширных границах: от 320 на 240 точек до 800 на 480 точек и выше.

Стоит заметить, что широкая диагональ не гарантирует широкую функциональность устройства. Размер и разрешение дисплея – это больше эстетическая характеристика.

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

Современные навигаторы несмотря на то, что имеют довольно узкую специализацию, включают в себя тот же набор технических квалификаций, что и любой современный компьютер: программную платформу, тип процессора (его частоту и объём памяти), а также набор универсальных опций.

Поэтому при выборе устройства, следует обратить внимание на частоту процессора (от которой зависит скорость расчётов и удобность работы с прибором), а также на свойства функционирования дополнительных мультимедийных опций .

Кроме того, немаловажную роль играет размер оперативной и рабочей памяти прибора . Особенно если в навигаторе отсутствует слот для флэш-карт, размер объёма последней является очень важной характеристикой, поскольку именно там будут храниться мультимедийные и картографические файлы.

Мультимедийные опции и операционная система

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

Как и в любом компьютере, операционная система делает возможным программное функционирование навигатора. Современные виды приборов основаны на одной из трёх платформ: Google Android версий 2.1 – 4.0.4, фирменной ОС на основе Unix-ядра и Microsoft Windows CE версий 5 или 6.

Преимущества и недостатки каждой из этих систем аналогичны достоинствам и изъянам соответствующих операционных программ, которые устанавливают на смартфонах или карманных компьютерах.

Общие опции картографии

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

На сегодня вариантов программ навигации очень много. Как показывает практика, лучшими из них можно назвать такие программы, как Штурман, Автоспутник и Навител.

Ещё одним важным моментом является качество карт, которые Вам предлагает прибор. Поэтому перед покупкой важно проверить устройство на точность определения маршрута. Не забывайте, что удобность поиска адреса – это одно из важнейших достоинств приобретаемого навигатора.

В нынешнем навигационном программном обеспечении предусматривается не только автоматическое обновление и загрузка новых карт, но и предоставление достоверных данных о ситуациях на дорогах (пробки, аварии и прочие). Однако для функционирования последней опции у прибора должен быть налажен вход в Интернет.

Заключение

Чтобы не быть разочарованным в покупке, необходимо максимально верно сформулировать желаемые характеристики и возможности навигатора перед его приобретением. Если Вам требуется лишь навигатор, а все другие опции не являются необходимыми, следует присмотреться к устройствам бюджетного уровня - нет смысла переплачивать за навигатор, основной функцией которого является способность рассчитывать и прокладывать оптимальный маршрут перемещения. Если Вам интересны какие-либо дополнительные опции в устройстве, следует обратить внимание на приборы более высокого ценового диапазона.

Топ 10 автонавигаторов - в видео:

Практически каждый современный телефон уже имеет встроенный модуль GPS -приемника, с помощью которого имеется возможность достаточно точно определить свое местоположение на планете Земля. Для работы и точного определения местоположения GPS не требуется интернет и вышки мобильных сетей. Система может работать даже посреди пустыни вдалеке от цивилизации. Мы знаем, что это возможно благодаря спутникам, - но как именно это работает?

Основой системы GPS являются навигационные спутники, движущиеся вокруг Земли по 6 круговым орбитальным траекториям (по 4 спутника в каждой), на высоте 20180 км. Спутники GPS обращаются вокруг Земли за 12 часов, их вес на орбите составляет около 840 кг, размеры – 1.52 м. в ширину и 5.33 м. в длину, включая солнечные панели, вырабатывающие мощность 800 Ватт.

24 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы навигации GPS в любой точке земного шара. Максимальное возможное число одновременно работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено числом 37. Практически всегда на орбите находится 32 спутника, 24 основных и 8 резервных на случай сбоев.

Поскольку известно, что каждый из спутников делает по два оборота вокруг планеты за сутки, то становиться нетрудно вычислить, что скорость их движения составляет приблизительно 14 000 км/ч. Само расположение спутников, так же как и наклон их орбит, отнюдь не случайно: они расположены так, чтобы из любой открытой точки планеты было видно хотя бы четыре спутника - именно таково минимальное количество, необходимое для определения местоположения объекта на Земле. Почему именно четыре и как это работает?

Чтобы измерить какое-то очень длинное расстояние, мы можем послать сигнал и замерить время, за которое он достигнет нужной точки либо отразится от нее и дойдет до нас снова (главное при этом точно знать скорость движения сигнала). Во втором случае время придется делить на два, поскольку сигнал прошел удвоенное расстояние. Этот способ носит название эхолокация, и спектр его применения весьма широк: начиная от изучения формы морского дна (здесь сигналом выступает ультразвук) и заканчивая радарами (сигнал - электромагнитные волны).

Проблема в том, что при использовании этого способа мы должны заранее знать, где находится приемник. В случае с системой GPS приемником сигнала являетесь именно вы, стоящий на Земле. Спутник не имеет никакого представления о вашем местоположении, он не знает, где вы, и никогда не узнает, поэтому отправляет сигнал сразу на всю поверхность планеты под ним. В этом сигнале он кодирует информацию о том, где расположен сам, а также в какое время по его собственным часам сигнал был отправлен, и на этом его работа заканчивается.

GPS -модуль у вас в руках получил координаты спутника и информацию о времени отправки сигнала. Программа в вашем телефоне умножает скорость распространения сигнала (то есть скорость света) на разницу между временем получения и временем отправки, высчитывая таким образом расстояние до каждого спутника. Если бы часы модуля были в точности синхронизированы с часами всех сателлитов, то понадобилось бы еще два спутника, чтобы определить местоположение с помощью так называемой триангуляции.

Чтобы понять принцип действия триангуляции, давайте на секунду перейдем в двухмерное пространство. Представьте себе две точки на плоскости, расположенные на известном расстоянии друг от друга, допустим 5 метров. Вы также знаете, что какая-то новая точка находится, в свою очередь, на известных расстояниях от первых двух - например 3 и 4 метра соответственно. Чтобы найти эту новую точку, вы можете провести две окружности с радиусами 3 и 4 метра и центрами в первой и второй точках соответственно. Две полученные окружности пересекутся ровно в двух точках, одна из которых и будет искомой.

Вернемся в трехмерное пространство. Теперь нам уже нужны три опорные точки, которыми являются наши спутники, и «чертить» вокруг них мы будем не окружности, а сферы. Все три сферы сразу в общем случае будут иметь две точки пересечения, но одна из них находится «над» местом расположения спутников, очень высоко в космосе - она нам явно не нужна. А вот вторая - это как раз ваше местоположение.

Для измерения местоположения в пространстве необходимо знать точное время и иметь точный инструмент для его измерения.

Реальная задача осложняется тем обстоятельством, что время на часах вашего телефона не совпадает с тем, что показывают часы спутников, и ваши часы являются на несколько порядков менее точными. Вообще говоря, время создает несколько дополнительных сложностей в решении этой проблемы. Так, например, спутники подвержены эффектам релятивистского и гравитационного искажения времени. На самом деле скорость хода часов, согласно теории относительности, зависит в том числе от силы гравитации в той точке, где эти часы расположены, а также от скорости их движения.

На высоте 20 000 километров над Землей гравитация достаточно слаба, а спутники летают, как мы уже разобрались, довольно быстро. Из-за суммы этих эффектов часы приходится корректировать в общей сложности на 38 миллисекунд за сутки. Если кажется, что это мало, напомню, что электромагнитный сигнал, движущийся со скоростью света, пройдет за это время приблизительно 11 000 км - примерно такой и может быть погрешность при определении координат.

Вторая проблема - точность самих часов. При указанных скоростях сигналов каждая миллионная доля секунды, измеренная с погрешностью, может спровоцировать большие ошибки. Из-за этого спутники старого формата позволяют определить местоположение не очень точно и могут «обмануть» на целых 10 метров. Начиная с 2010-го на замену старым запускают новые спутники, оснащенные атомными часами, и их погрешность уменьшилась до 1 метра.

Другой путь решения проблемы - специальные наземные станции коррекции. Они используются на территории некоторых стран и принцип их работы таков: принимая данные о расположении того или иного объекта, они корректируют их, и в результате пользователь гаджета получает более достоверную информацию о собственном местоположении.

Чем больше источников сигнала, тем точнее результат измерения, вот почему в мегаполисе ориентироваться по навигатору будет проще, чем в пустыне.

Однако атомные часы – устройство громоздкое и дорогостоящее, поэтому, чтобы решить проблему времени приемника, нужен еще один спутник. Он тоже передает информацию о своем местоположении и моменте отправки сигнала. И теперь наше пространство становится не трех-, а четырехмерным. Неизвестными являются широта, долгота, высота и время приемника в момент отправки сигналов. Положение в этих четырех измерениях нам и нужно определить, для чего по аналогии с двухмерным и трехмерным пространствами нам нужны именно четыре спутника.

Конечно же, в реальности хорошо, когда удается «поймать» сигнал от большего числа источников, и в крупных городах и населенных районах с этим проблемы нет: можно легко увидеть одновременно десяток сателлитов, которые обеспечат достаточно высокую для бытового использования точность.

Однако начальный поиск спутников тоже не самая простая задача. В старых аппаратах устройству могло потребоваться немало времени, вплоть до нескольких минут, чтобы уловить и разобрать сигнал от нужного числа космических объектов. Тогда это называлось «холодный старт», и для того, чтобы ускорить процесс, придумали получать данные о текущем местоположении небесных тел из интернета. Но при перемещении приемника на большое расстояние (десятки километров) или при очень долгом бездействии «холодный старт» приходилось производить заново. В современных устройствах модуль периодически включается сам, обновляя информацию, поэтому подобной проблемы больше нет.

Кстати говоря, до 2000 года точность для гражданских лиц была искусственно занижена, и узнать свое местоположение позволялось не ближе, чем в 100 метрах от реального. Поскольку GPS создавалась, финансируется и поддерживается министерством обороны США , военные хотели иметь определенное преимущество. С развитием и все более активным внедрением технологии в жизнь гражданского населения это искусственное ограничение было убрано.

Спутник не получает данных ни о каких GPS -устройствах на поверхности Земли и в воздушном пространстве, поэтому услуга бесплатная. Мы просто не сможем узнать, кто конкретно ей пользуется. Выходит, рецепт решения общечеловеческой проблемы под кодовым названием «А где я нахожусь?» чрезвычайно прост: односторонняя связь и нехитрые математические расчеты.

Сегодня область применения системы глобального позиционирования GPS достаточно обширна. Всё чаще GPS -приемники встраивают в мобильные телефоны и коммуникаторы, в автомобили, часы и даже в собачьи ошейники. Люди привыкают к такому благу как GPS навигация, и пройдет совсем немного времени как они уже не смогут обойтись без нее. Именно поэтому стоит сказать пару слов о недостатках GPS .

Недостатками GPS навигации является то, что при определенных условиях сигнал может не доходить до GPS -приемника, поэтому практически невозможно определить свое точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле.

Рабочая частота GPS находится в дециметровом диапазоне радиоволн, поэтому уровень приема сигнала от спутников может ухудшиться под плотной листвой деревьев, в районах с плотной городской застройкой или из-за большой облачности, а это скажется на точности позиционирования.

Магнитные бури и наземные радиоисточники тоже способны помешать нормальному приему сигналов GPS .

Карты, предназначенные для GPS навигации, быстро устаревают и могут быть не точными, поэтому нужно верить не только данным GPS -приемника, но и своим собственным глазам.

Особенно стоит отметить, что работа глобальной системы навигации GPS полностью зависима от министерства обороны США и нельзя быть уверенным, что в любой момент времени США не включит помеху (SA – selective availability) или вообще полностью отключит гражданский сектор GPS как в отдельно взятом регионе, так и вообще. Прецеденты уже были.

У системы GPS есть менее популярная и известная альтернатива в виде навигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и Galileo (ЕС), и каждая из этих систем стремится получить широкое распространение.

Современные электронные устройства, помимо своей основной задачи, выполняют множество дополнительных функций. Однако изначально навигатор - это электронный прибор, на экране которого отображается карта или схема окружающего пространства с указанием места нахождения автомобиля и возможного маршрута проезда к необходимой цели.

Ниже рассмотрим основные нюансы, на которые стоит обратить внимание при покупке, чтобы выбрать самый лучший навигатор для автомобиля.

Повсеместное распространение навигационных устройств было бы невозможно без функционирования спутниковой системы GPS. Она была запущена Соединенными Штатами Америки в 90-е годы. Кстати, в настоящее время существует альтернативная система позиционирования под названием ГЛОНАСС. Принцип их действия одинаков. Все современные gps навигаторы для автомобиля способны работать с любой из них.

Получение текущих координат происходит на основе информации, приходящей от космических аппаратов. Специальные спутники движутся по закрепленным орбитам на высоте около 20 тыс. километров над поверхностью Земли. Благодаря этому обеспечивается 100% охват всей территории планеты.

Навигатор по специальному протоколу обменивается данными со спутниками, в результате чего может получить место своего местонахождения (широту и долготу).

Эта информация, представляющая для несведущего человека просто набор цифр, была бы бесполезной, если бы не программное обеспечение GPS-помощника. Совмещая координаты с загруженной в нее картой, электронный помощник отображает местонахождение автомобиля, привязываясь к текущей местности.

Также, благодаря определенным алгоритмам, он прокладывает маршрут к нужной точке и следит за передвижением с целью возможной его корректировки.

Точность работы подобных устройств выше всяких похвал. Погрешность вычислений не превышает пары метров.

Рассмотрим некоторые наиболее важные особенности функций прибора:

• Монитор. Внешний вид устройства во многом сходен с небольшим планшетом или смартфоном и состоит из цветного сенсорного экрана различной диагонали, расположенного в пластиковом корпусе. Он используется для отображения необходимой информации и управления устройством с помощью экранных кнопок. В зависимости от модели и стоимости существуют навигаторы диагональю от 3 до 7 дюймов. Есть авто навигаторы с емкостным экраном. Разрешение матрицы обычно не превышает 800х480 пикселей. Кроме того, в последнее место появились модели с широкоформатными дисплеями. Они предпочтительнее обычных, так как вмещают при той же диагонали экрана больше необходимой информации. Есть также авто планшет с навигатором и видеорегистратором.

• Голосовые подсказки и управление. Во время движения водителю нецелесообразно отвлекаться, чтобы посмотреть на дисплей навигатора. В этой связи очень полезной функцией можно признать голосовые подсказки. Они помогут правильно выбрать полосу движения, приготовиться к повороту и изменить режим скорости, не отрывая взгляд от дороги, что повышает безопасность вождения. Кроме того, многие модели могут поддерживать управление голосом. Это еще больше сказывается на эргономике и удобстве управления.

• Беспроводные технологии. Наличие таких технологий связи, как WiFi или Bluetooth, позволяет существенно расширить функциональность навигатора. WiFi обеспечит подключение к сети Интернет для обновления внутреннего программного обеспечения и актуализации карт. А Bluetooth облегчает контакт мобильного телефона или беспроводной гарнитурой.

• FM-передатчик. Позволяет подключать жпс навигатор для автомобиля к бортовой системе машины. Есть возможность трансляции подсказок электронного помощника через автомобильные динамики.

• Модуль мобильной связи. В данном случае навигатор приобретает некоторые функции мобильного телефона. В частности, с помощью модуля связи можно получать актуальную информацию о дорожной ситуации, авариях, пробках и тому подобном. Для связи используются обычные SIM-карты, с которыми вы часто встречаетесь в мобильных телефонах. Это сильно увеличивает стоимость навигатора для автомобиля, поэтому подобное приобретение оправдано только для постоянного использования в крупных городах.

Технические характеристики

Настало время рассмотреть чисто техническую сторону автомобильных навигаторов. Какие его особенности нужно учитывать, чтобы полностью удовлетворить все ваши потребности и не разочароваться в приобретении.

Как и любое электронное устройство, навигатор состоит из нескольких модулей и подсистем, каждая из которых влияет на скорость и удобство работы с ним.

Оперативная память . Вы уже поняли, что GPS-помощник по принципу своего устройства мало отличается от мобильного телефона или компьютера. Он лишь выполняет свою, узко направленную функцию. Но для его работы также требуется оперативное запоминающее устройство.

Минимально комфортный объем оперативной памяти - 128 МБ. Однако, всем известно, что запас карман не тянет. Современные темпы развития электроники и программного обеспечения приведут к тому, что через небольшой промежуток времени этого количества хватать не будет. А так как добавить памяти без замены устройства невозможно, то целесообразно сделать свой выбор в пользу более дорогих моделей с увеличенным объемом памяти.

Процессор. Вряд ли кто-либо обращает внимание на этот параметр. Не будем особо заострять внимание и мы. Нужно лишь отметить, что частота процессора менее 400 Мегагерц должна вас насторожить. Возможно вам пытаются продать дешевую китайскую имитацию какого-нибудь известного бренда. В современные навигаторы устанавливают процессоры с тактовой частотой 480 Мегагерц или выше.

Навигационный чип. Все, что вам нужно о нем знать - поддерживаемые технологии. Лучше, если будет присутствовать как GPS, так и ГЛОНАСС. Но в принципе поддержка лишь первой из этих систем все равно обеспечивает нужную точность позиционирования.

Внутренний накопитель. От его емкости зависит все установленное программное обеспечение. Обратите внимание на наличие возможности расширения с помощью установки дополнительных SD-микросхем.

Программное обеспечение

Навигаторы автомобильные: какие лучше? Отзывы 2016 года и мнения большинства пользователей GPS систем говорят о том, что лучший навигатор для автомобиля 2016 по России признан Garmin (Гармин). Но не стоит спешить с выбором, и останавливать свое внимание только на этой марке.

Комфорт от использования автомобильного навигатора зависит как от его технических характеристик, так и размера экрана. Точность позиционирования, оптимальность выбранного маршрута и быстрота работы обусловлены, прежде всего, правильным выбором программного обеспечения.

Остановимся на самых популярных навигационных комплексах:

• Навител;
• Navteq (Garmin);
• Автоспутник.

Какой навигатор лучше купить для автомобиля? Здесь конечно все зависит от ваших предпочтений и от суммы, которую вы готовы потратить. Давайте разберем популярные модели.

Навител характеризуется довольно точными картографическими данными для большинства отечественных дорог и крупных населенных пунктов. При этом, информация содержит названия всех улиц, указывает станции метрополитена, заправочные пункты и другую важную информацию. Купить навигатор Навител для автомобиля можно во многих интернет-магазинах.

Navteq проектируется и выпускается фирмой Garmin, неплохо показавшей себя на этом рынке. Эти карты, как и предыдущее программное решение, содержат наиболее полные сведения о сети автодорог в нашей стране. Навигатор Гармин автомобильный постоянно обновляется для поддержания в актуальном состоянии. Сколько стоит навигатор для автомобиля этой марки? Наверно единственным минусом этого GPS-помощника является его достаточно высокая стоимость. Но по отзывам владельцев понятно, что цена соответствует качеству!

Igo – довольно простая программа, но которая неплохо справляется с возложенными на нее задачами. Это решение продается на специальных карточках памяти, что делает возможным ее использование в любом навигаторе, оборудованном GPS-чипом и соответствующим слотом SD.

Автоспутник. Помимо подробной схемы дорог, отличается огромной базой данных так называемых «точек интереса». В это понятие включаются заправочные станции, посты ДПС, магазины, автосалоны, кафе, рестораны и множество других сведений, которые пригодятся, например, в автомобильном путешествии.
Предлагаем вашему вниманию видео «Как выбрать навигатор»:

Заключение

Приобретение какой-либо модели автомобильного спутникового навигатора несомненно будет полезным любому автомобилисту. Но удовольствие от его использования можно испытать лишь в том случае, если покупка будет в полной мере соответствовать всем вашим ожиданиям и потребностям.

В настоящее время обычному автомобилисту тяжело определиться в целом море подобных устройств. Выбор навигатора для автомобиля слишком широк.

Целью этого материала было дать вам общие сведения о моделях навигаторов, выполняемых ими функциях, дополнительных модулях и программном обеспечении. Также в этой статье мы рассмотрели вопрос: навигаторы автомобильные какие лучше? Отзывы 2016 года признают самым удачным выбором, как мы уже выяснили, марку Гармин (Garmin). Но выбор за вами!

Приведенная информация поможет вам приобрести надежного и удобного помощника.

Часто от водителей можно услышать критику, что навигаторы предлагают не оптимальные маршруты, которые к тому же не соответствуют реальной дорожной обстановке. Причина более 50% таких ситуаций кроется в некорректной работе программной части приборов по привязке к реальной местности. Если устройство выбрано правильно, то на него всегда можно положиться и довериться предложенному маршруту. Что же нужно знать при покупке такого изделия в свой автомобиль, тем более, что на прилавках магазинов можно обнаружить более 100 моделей? Прибор характеризуется многими параметрами, но для оптимальной покупки достаточно разобраться в основных его характеристиках.

Принцип работы навигации

Прежде, чем приступить к обзору параметров, необходимо кратко сформулировать принципы работы навигатора, тогда станет более понятной важность его характеристик. Обычный GPS-навигатор для отображения на своем экране улиц и автомобиля в виде движущегося треугольника, использует координаты точки нахождения и соответствующую данной местности карту. Эти две составляющие требуются для функционирования прибора.

Координаты местоположения он рассчитывает благодаря приему на свою антенну сигналов со спутников, которые находятся на орбите Земли и образуют глобальную систему позиционирования, сокращенно GPS. Импульсы принимаются не менее чем от четырех спутников. При этом они должны быть в зоне видимости. Поэтому на точность работы навигатора влияет не только алгоритм расчета, тип антенны и чувствительность приемника, но и рельеф местности. Этот факт необходимо учитывать при нахождении на закрытой домами и возвышенностями местности, так как прибор просто не сможет принять сигнал от спутника. Даже в пасмурную погоду, а тем более в дождь, амплитуда импульсов заметно затухает.

Фото: europrokat.by

Главные критерии выбора

Наиболее значимыми для комфортного пользования такими изделиями можно выделить два основных критерия:

• Размер экрана;
• Навигационное программное обеспечение.

Дисплей

Водителю при управлении транспортным средством смотреть на экран приходится кратковременно, поэтому очень важно иметь изображение оптимальное по качеству и размеру, чтобы за минимальное время ухватить нужную информацию. Но стоит отметить, что именно от дисплея зависят габариты и вес прибора, правда для установки его в авто это не играет особой роли, главное требование - удобство пользования. Габариты устройства необходимо учесть при выборе места установки его на торпедо или лобовом стекле. Для автомобиля практичными будут модели с экраном более 5-ти дюймов. Как вариант универсального использования прибора (в авто и при пеших прогулках) подойдут и модели с дисплеем 4 - 5 дюймов.

Программное обеспечение

Навигационное программное обеспечение (ПО) является полноценной операционной системой. Именно от него зависит, с какими картами предстоит работать, степень их информативности, а также детализации объектов отображения (отели, заправочные станции, достопримечательности, пробки на дорогах и пр.). Кроме того, ПО отвечает за:

• Расчет фактической скорости движения;
• Определение времени прибытия к месту назначения;
• Обеспечение голосовой поддержки перемещения автомобиля по маршруту.

Разные типы программного обеспечения имеют свои особенности и по-разному представляют детализацию карты одного и того же города. На одних могут прорисовываться только улицы без строений, на других указываться номера домов для организации адресной навигации, а третьи в дополнение показывают заторы на дорогах.

Каждый навигатор поставляется с уже установленным комплектом карт. По этой причине желательно ориентироваться в их характеристиках, чтобы получить все необходимые данные в удобном виде. Главное, чтобы они содержали нужные города и местность. В противном случае прибор превратиться в обычную игрушку. Почти все модели позволяют докупить и установить дополнительный комплект карт.

Наиболее распространенные типы навигационного программного обеспечения:

• Автоспутник - российский софт, работающий с картами, имеющими усовершенствованную детализацию. Регулярно обновляется базаPOI (по магазинам, театрам, банкам, кафе, АЗС и пр.), а такжеSpeedcam (радары, посты ДПС, лежачие полицейские, ЖД переезды и т.д.). Реальная адресная привязка с контурами зданий. Поддерживает бесплатный сервис Яндекс.

• Навител - тоже российское навигационное ПО, карты которого показывают названия улиц, номера зданий, обозначения станций метро и много другой полезной информации. Включает все страны Европы, Средней Азии, Закавказья и прочие. Россия представлена общей обзорной картой (в последней версии обзорная карта Земли) и по Федеральным округам. Очень точно прорисован весь СНГ. Полная дорожная сеть страны со всеми городами и населенными пунктами. Расширенная база POI и поддержка сервиса «Пробки». Устанавливается на многих моделях навигаторов. Отличительная особенность - инновационная технология трехмерного формата.

• iGo8 - до недавнего времени была одной из самых популярных в нашей стране навигационной программой. Главная особенность - трехмерные здания с реалистичной текстурой. Но, в основном, это касается территории Европы, а для России программа не адаптирована. Не поддерживает сервис «пробки». Карты в основном только для крупных городов.

• Для популярных в нашей стране навигаторов Garmin предлагается одноименное программное обеспечение с набором карт, которые пригодятся не только водителям, но и рыбакам, охотникам и просто путешественникам. Детальные топокарты дорог и всех достопримечательностей России. Отличный адресный поиск. Преимущество софта заключается в хорошей детализации дорог многих стран.

Фото: www.lexand.ru

Чем еще полезен навигатор?

Поскольку прибор представляет собой электронное устройство (почти планшетный компьютер), за работу которого отвечает процессор и программное обеспечение, а информация выводится в удобной для пользователя форме, то он может выполнять и другие задачи, кроме навигации. Наиболее полезными и востребованными являются функции:

• Воспроизведение видео и аудио файлов практически всех наиболее распространенных медиаформатов. Очень удобно коротать время в пробках. Медиа файлы считываются с карт памяти, но многие современные модели уже имеют USB-разъемы.
• Трансляция звукового сопровождения через встроенный FM-трансмиттер на установленную штатную магнитолу, а значит на автомобильную акустику.
• Подключение камеры заднего вида и вывод изображения на экран. Очень полезная функция для парковки, если автомобиль не оснащен парктроником. Камера входит в комплект далеко не всех моделей, но ее можно приобрести отдельно. Главное, чтобы был стандартный видеовход.
• Громкая связи для соединения по беспроводному протоколу Bluetooth с мобильным телефоном (смартфоном) . В данном случае навигатор заменяет комплект «свободные руки».

При выборе устройства необходимо обратить внимание на удобство пользовательского интерфейса, а именно достаточные ли размеры пиктограмм и оптимальность прокладки маршрутов. При этом рекомендуется, чтобы была возможность выбора режимов: самый короткий, наиболее оптимальный, с учетом пробок и другие. При изменении предложенного навигатором маршрута, он должен оперативно перестраивать и предлагать уточненные направления движения. Обязательно необходимо удобное масштабирование и функция автоповорота карты.

Подклассы автомобильных устройств

Модели для авто, отличающиеся большими дисплеями, классифицируются на съемные и встраиваемые (инсталлируемые) навигаторы. Первые изготовлены в виде планшетного устройства. Закрепляются на специальной подставке с присоской. Они легко снимаются, поэтому в любой момент можно забрать их домой или установить в другую машину. Подключаются такие изделия к стандартному прикуривателю. Имеют встроенные аккумуляторы, так что могут некоторое время работать и автономно. Пользуются популярностью среди автолюбителей следующие модели: Navitel A731 ,Garmin Nuvi52LM ,Explay Patriot , Lexand STR-7100 HDR и др.

Инсталлируемые навигаторы изготавливаются в виде магнитолы с функцией GPS. Монтируются на штатное место центральной консоли и выпускаются конкретно под каждую модель автомобиля. Питание осуществляется от бортовой сети. Устанавливать и подключать такие устройства должны специалисты.

Фото: h-a.d-cd.net

Вывод

Оперативность и удобство работы навигатора зависит от полноценности аппаратно-программного комплекса. Какой бы продвинутой не была платформа прибора, но без ПО с удобным интерфейсом он будет неэффективным в использовании. И наоборот, самые обновленные карты при использовании платформы с устаревшим чипом будут беспокоить пользователей задержками и частым пропаданием сигнала.

Поэтому покупать навигаторы необходимо только проверенных брендов в зависимости от финансовых возможностей, но желательно среднего ценового диапазона. В таких приборах используются современные GPS-модули, быстродействующие процессоры и предусмотрено достаточное количество памяти. В комплекте с ПО будет обеспечена комфортная навигация.