Чтобы не плодить однотипных баянов типа "а посоветуйте навигатор", определитесь, чего хотите – четко сформулированный вопрос в разы увеличит вероятность получения не менее четкого и ясного ответа, тогда как "хочу то, не знаю что" скорее всего так и останется без внимания. Если вы начинающий, а ничего зазорного в этом нет – все знатоки когда-то были начинающими, то просто примите к сведению, что невозможно дать четкий ответ на довольно общий вопрос, и утрудите себя хоть немного разобраться в вопросе, прежде чем спрашивать. Это в ваших интересах многократно – во первых вы продвигаетесь к ответу, во вторых вы можете квалифицировано просить о помощи по конкретным вопросам. Ну и в третьих – проявите уважение к себе и к коллегам по форуму, не заставляя их читать одно и то же (оставляя, естественно, без внимания), но приглашайте в интересные обсуждения.
Итак, вы решили приобрести устройство для спутниковой навигации, но не знаете, с чего начать. Попробуем разобраться. Сразу предупреждаю, что нижеследующий обзор не претендует на полноту и содержит ряд осознанных упрощений. Захотите – разберетесь сами, не захотите – будете иметь общее представление, достаточное для осознанного выбора.
Как это работает. Устройство спутниковой навигации принимает сигналы от спутников, местоположение которых в космосе заранее известно. Радиосигналу требуется определенное время для того, чтобы преодолеть расстояние до приемника. Оценивая время прохождения радиосигнала определяется расстояние до принимаемых спутников, а зная расстояние до спутников и их местоположение несложным тригонометрическим расчетом определяется собственное местоположение относительно этих самых спутников. Минимально необходимо три спутника, с приемом четвертого возможно определить не только место, но и высоту (над уровнем моря). Из-за различных причин, связанных с особенностью распространения радиоволн, всегда присутствует некоторая ошибка, тем меньшая, чем больше спутников принимается в данный момент. При достаточном количестве принимаемых спутников точность определения координат максимальна и ограничена лишь точностью передаваемых сигналов самих спутников (искусственно ограничена для гражданского применения, но более чем достаточна для бытовых целей). Именно из-за искусственно ограниченной точности определения рассуждения о точности тех или иных приборов имеют малый смысл (хотя, конечно, неграмотно спроектированное устройство не сможет реализовать доступную точность в полной мере). Приемник только определяет текущие координаты и ничего более! Расчет скорости, направления, пройденного маршрута и т.п. осуществляется исключительно на основании определяемых координат и времени измерения – это зависит не от железа, а от софта конкретного прибора.
Количество каналов. Реально одновременно видны 8-10 спутников, редко больше, по этому старых 12-канальных приемников (и еще более старых 8-канальных) на практике достаточно. Конечно, запас не помешает, но совершенно глупо говорить о преимуществах большего числа каналов над меньшим, если их, скажем, 16 и более. Намного важнее безусловная поддержка сигналов WAAS (специальные сигналы, позволяющие скорректировать ошибки приема из-за особенностей распространения радиоволн по направлению от отслеживаемых спутников к приемнику).
Чувствительность. Рассуждения о чувствительности обычно носят беспредметный качественный характер, не подкрепленный конкретными цифрами. Конечно, более "чувствительный" приемник имеет преимущество в плохих условиях прима, однако можно считать, что на практике чувствительность современных приемников достаточна. Не будем сравнивать конкретные приемники, просто примем, что они в любом случае работают приемлем при условии грамотной конструкции аппарата в целом и антенны (если она не входит в чипсет) в особенности.
Деление приборов по конструктивному исполнению и предназначению.
Автономные приемники. Это только приемник, обычно не имеющий экрана и никаких дополнительных функций, кроме собственно определения координат. Подключаются к компьютеру или карманнику посредством RS-232, USB или Bluetooth (или комбинации перечисленного). Иногда имеют аккумулятор (естественно, что он необходим для Bluetooth). Есть автономные треккеры, задача которых сохранять пройденный маршрут и потом отдавать его (например, используются в диспетчерских службах для пост-контроля), но бытовые приборы с такой функцией условно отнесем в эту же группу автономных "просто" приемников. Приемники такого типа, как уже говорилось, предназначены только для работы со внешними устройствами. Протокол передачи данных стандартизован и описан протоколом NMEA 0183, хотя некоторые приемники Garmin используют нестандартный протокол (это следует иметь в виду, приобретая именно Garmin), который «понимают» не все устройства, к которым будет подключен приемник.
Портативные приемники. Эти приемники предназначены для охоты, рыбалки, экстремального туризма. Подойдут велосипедистам и мотоциклистам, также подойдут любителям катеров. Их объединяет прочный герметичный корпус (некоторые модели плавают, к некоторым необходим ремень-поплавок, чтобы не потерять случайно выпавший за борт приемник). Бывают с ч/б или цветным экраном, без поддержки картографии или с картографией. Используемые карты зависят от производителя – у каждого производителя свой, несовместимы с другими формат карт и при выборе прибора с картографией нужно учитывать возможность получить интересующие карты. Приборы без картографии популярны там, где подходящих карт все равно не найти и достаточно иметь какое-то количество точек, на которые и ориентируешься (например, отметить место стоянки автомобиля, удачные места для рыбалки и т.п.), т.к. такие приборы дешевле. Черно-белый экран лучше тем, что имеет меньшее энергопотребление и не слепнет на солнце. Однако цветные удобнее в силу лучшей информативности при чтении карты и сейчас устанавливаются в большинство приборов. Как и большинство портативных приборов, эти имеют сравнительно небольшой экран, отчего не совсем удобны в качестве стационарных в автомобиле, а их повышенная прочность в автомобиле часто не нужна. Большинство, почти все портативные навигаторы могут работать в качестве автономных датчиков, отдавая компьютеру или другим устройствам информацию о координатах.
Карманники и коммуникаторы со встроенными приемниками. Связка автономного приемника с PDA. Являясь полноценными PDA, с точки зрения навигации являются как бы переходным звеном между портативными и автомобильными навигаторами, а из-за упора на функции PDA, среди которых GPS является всего лишь дополнительной функцией, относительно дорогие. Возможности навигатора ограничены лишь доступным программным обеспечением, а корпуса обычно непрочные (кроме некоторых моделей от брендов навигаторостроения, которые к PDA можно отнести с некоторой натяжкой из-за примененных в них операционных систем). Эту категорию не рассматриваем отдельно, а условно отнесем к разделу автомобильных (игнорируя не интересующие нас сейчас функции PDA). Экран обычно меньше чисто автомобильных.
Автомобильные приемники. Условно можно поделить на PNA на базе WinCE и на фирменные приемники от брендов навигаторостроения. Имеют адаптацию для использования в автомобиле – как правило незащищенные корпуса со сравнительно большим, обычно сенсорным, экраном, малое время автономной работы (все равно питаются от бортовой сети) и из-за этого бывают сравнительно недорогими против прочных портативных. Навигаторы на базе WinCE необыкновенно многочисленны – количество брендов, моделей и диапазон цен с трудом поддается исчислению. И, тем не менее, они все приблизительно одинаковы – используют однотипную операционную систему, а их возможности зависят почти исключительно от предустановленной картографической программы. Почти всегда есть возможность (обычно недокументированная) использовать другие навигационные программы и вообще любые программы для этой операционной системы. Для этого, в большинстве случаев, необходимо подменить автозапускаемую предустановленную программу на что-то свое – тому, как это сделать, посвящено много страниц форумов. Навигаторы от брендов имеют свои операционные системы и на них работают только свои собственные карты. Их продукция обычно заметно дороже, но зачастую выполнена лучше, бывают приятные герметичные приборы. В отличие от навигаторов на WinCE, покупая брендовый, следует иметь в виду возможность установить на него карты интересующих регионов и их качество. Почти все автомобильные навигаторы не годятся в качестве портативных из-за малого времени автономной работы и зачастую великоватых габаритов.
Связка автономный приемник плюс ноутбук. Колоссальное удобство большого экрана трудно переоценить, однако недостатки есть продолжения достоинств –габариты и вес комплекта довольно неудобны. Здесь подробно не рассматриваю, полагая, что такая связка более интересна для тех, кто к ней пришел осознанно.
Немного о картографических программах для PDA и PNA. Функционал этих приборов почти исключительно зависит от установленных картографических программ, по этому сравнивая разные навигаторы с одинаковыми программами можно найти очень мало отличий. Идеальной карты пока нет и не предвидится, по этому возможность иметь одновременно несколько карт того же региона очень полезна – в какой-то карте лучше реализован адресный поиск, какая-то правильнее рассчитывает маршрут, какая-то имеет лучшую детализацию (вплоть до дворовых проездов), а какая-то отображает рельеф местности сама по себе или может комбинировать данные о рельефе с изначально плоской картой. Некоторые популярные картографические оболочки и карты к ним (также упрощенно и немного субъективно). - OZI Explorer. Эта оболочка работает с растровыми картами, обычно – вручную отсканированными бумажными картами. Удобна возможностью подбора необходимых карт самостоятельно (и обычно бесплатно), включая довольно детализированные топографические карты. Неудобство в том, что автоматическая прокладка маршрута невозможна (хотя возможно движение по предпрограммированной последовательности точек). Скорее рассчитана не на автомобиль с его спецификой (привязка к дороге), а на навигацию вообще. - серия Visicom. Имеется несколько разных продуктов этого производителя. Достоинства – пожалуй, наилучший адресный поиск. Недостатки – немного грубоватое управление и голосовые комментарии. - карты Картбланш для iGO или для Garmin. Довольно неплохой автоматический расчет маршрута, но (в iGO 2006 – другие не уверен) не видны контуры домов. Неплохие голосовые подсказки в iGO. - карты Luxena (пока только для Garmin). Понравились хорошей детализацией, но не понравился автоматический расчет маршрута.
Выбор. Необходимо четко представлять, где и как будет использоваться навигатор. Если только в автомобиле, то есть смысл смотреть на чисто автомобильный, т.к. достоинства других типов приборов едва ли будут востребованы. В автомобиле желательно иметь экран побольше, чтобы легче бегло следить за ним. Для улицы, поля, воды, воздуха нужны свои специализированные приборы, которые могут работать и в автомобиле тоже, но там будут неудобны малым экраном и, возможно, недоступностью карт, рассчитанных для автомобильной навигации, ведь требования к судоходству и авиации (в картографии) немного отличаются и эти нюансы либо будут приятно радовать, либо наоборот раздражать. Выбирая автомобильный навигатор на базе WinCE полагаю необходимым обратить внимание на предустановленную картографическую программу (ведь лицензия на нее входит в стоимость и раз уж деньги плачены, то почему бы не купить то, что скорее всего будет использоваться?) и на отзывы пользователей на предмет отсутствия глюков и легкости установки собственного софта. Ну а учитывая их конструктивное сходство, не забываем о внешнем виде и каких-то дополнения вроде Bluetooth, FM-трансмиттер и т.п. вещи, для кого-то могущие иметь значение.
Приветствуется конструктивная критика, дополнения, уточнения, пожелания и коньяк в профиль.
Хорошая статья. Хочу немного поправить. Тема GPS навигации мне просто интересна плюс GPS - это часть моей работы и специальности (геодезия).
Как это работает.... Минимально необходимо три спутника, с приемом четвертого возможно определить не только место, но и высоту (над уровнем моря)...
По-моему не совсем верно.
вычисления напрямую зависят от точности хода часов. Код должен генерироваться на спутнике и приёмнике в одно и то же время. На спутниках установлены атомные часы имеющие точность около одной наносекунды. Однако это слишком дорого, чтобы устанавливать такие часы в каждый GPS приёмник, поэтому измерения от четвёртого спутника используются для устранения ошибок хода часов приёмника.
Эти измерения можно использовать для устранения ошибок, которые возникают если часы на спутнике и в приёмнике не синхронизированы. http://www.navgeocom.ru/gps/gps1/index.htm
Соответственно, четвертый спутник нужен для приведения точности позиционирования в разумные (пригодные для жизни) пределы. Это касается как точности определения положения в плане, так и по высоте.
...искусственно ограничена для гражданского применения, но более чем достаточна для бытовых целей...
Так называемый режим "избирательного доступа" (умышленное ведение погрешности в спутниковый сигнал), ограничивающий точность гражданской навигации до 100 м был отменен правительством США в 2000г., что привело к повышению точности самоопределения до 10-15 м (без получения корректирующих поправок).
Вообще, статья познавательная, почерпнул для себя кое-что новое. С уважением, Павел.
самом деле точность определяется по последнему действительному разряду и на сегодня составляет +-1,8м, но следует учитывать систематические и случайные погрешности, тогда получим точность в среднем около 5м для большинства устройств в нормальных условиях. Для любителей карт напомню что карты так же имеют погрешности разного рода.
Статья хорошая - на коньяк тянет
По поводу погрешности карт - Что-то мне кажется, что в современных условиях она сильно конкурирует с погрешностью определения координат, а в некоторых случаях и превосходит её значительно.
Я проверил точность карты Украины для iGo 8.3, писал трек. С нарисованной дорогой реальная порой расходится на 150 метров!! Этот же трек, загруженный в Navitel с картой имени TravelGPS по всем точкам совпал с нарисованной дорогой. Кто пользуется Garmin с картой Aeroscan 4.13 может обратить внимание, что многие второстепенные дороги смещены относительно основных и относительно контуров построек на 15 метров в сторону запада, во всяком случае по Киеву и по Иванофранковской области. Так-же Карта Аэроскана почти всегда смещена относительно карт Luxena, да и остальных на те же 15 метров на запад.
Кстати, кто скажет, что у меня машина всегда едет по дороге что в жизни, что на навигаторе - не забудьте о функции привязки координат к нарисованной дороге.
По поводу погрешности карт - Что-то мне кажется, что в современных условиях она сильно конкурирует с погрешностью определения координат, а в некоторых случаях и превосходит её значительно...
Говоря о картах и навигации, мне кажется, стоит различать карты векторные и растровые. С растровыми все более-менее понятно, обычно это отсканированные карты, когда-то сделанные классическими методами, - предельная графическая точность - 0.1 мм, наример для генштабовской 100-ки соответствует 100000 х 0,0001 = 10 м (на факте все гораздо менее радужно). С векторными же вопросов больше. Как создавалась векторная карта? Если она сделана на основе растровой, то ее точность заведомо не может быть выше. Если же она делалась по трекам, то точность может быть и повыше.
Ну и отдельный вопрос для растров - качество привязки карты.
По поводу погрешности карт - Что-то мне кажется, что в современных условиях она сильно конкурирует с погрешностью определения координат, а в некоторых случаях и превосходит её значительно.
не может превосходить. как правило процесс таков - делается фото (растр), после чего коррректируется (линза спутника в одну сторону, сфера земли в другую), но тут не учитываются высоты - то есть при изменении высоты меняется велдичина погрешности и её знак. далее как правило ручками (работал - знаю) из растра делается вектор. точек делают разумное количество - это всё прямо влияет на стоимость карты, хотя обратно на качество. а ведь ещё надо сделать привязку.. растра или ветора - не столь принципиально - принципиально по скольким точкам (это опять же деньги).
а старые карты кстати часто имели умышленное искажение. кроме настоящих военных.. хотя нет - и военные тоже - вдруг к врагам попадут.. корекция вводилась отдельно и расчитывалась по спец формулам на каждый период (кто работал с военными картами - то знает) - то есть абсолютно точных карт не существует в принципе - и с этим надо смириться.
про погрешности навигации - там есть систематическая и случайная погрешность. если систематическая как бы всегда есть и имеет постоянное значение и знак, то случайная етсьабсолютно не предсказуема. поэтому про качество карт и их точность можно говориьт однозначно используюя одинаковое (или очень близкое по параметрам) обородование в одном мест е в одно и тоже время. иначе нарушается чистота эксперимента. например - погода (и не только околоземная) влияет на прохождение радиосигналов и вносит погрешности в начигацию. да и колличество сигналов спутников мало кто в движении видит и учитывает.
зы: нет функции самообучения устроства - например ехал я из Жукина на Ровжи - по картам Картбланша там дороги нет.. но мне удалось там проехаться порядка 100кмч - дорога с твердым ивесьма вменяемым покрытием. а вот как я могу скинуть реальный трек (даже отбросив погрешности) - хотя бы для начала отслеживания данной дороги? а если такой трек сбросят 10-20 пользователей - усреднить треки и получить реальную дорогу и нанести на карту - вполне можно. а активным "помошникам" давать скидку или даже легальную лицензию в обмен за помощь? так никто об этом не думает.
Ну и отдельный вопрос для растров - качество привязки карты.
для векторов тот же вопрос - либо привязывается каждая точка, либо используються данные растра.. как есть - ведь вектора чаще всего в ручную рисуется по растру (сам других технолгий не знаю).
Відповісти
Поперед.
Зміст
Наступ.
Гілками
