Как работает навигатор: обзор 2 спутниковых систем


Что должен делать навигатор

Для успешного использования навигатора рядовому водителю совсем не обязательно разбираться в его устройстве и принципе работы – достаточно всего лишь прочитать инструкцию. Однако разносторонне развитому человеку всегда интересно узнать больше о тех вещах, которыми он пользуется.

Навигационная система выполняет следующие функции:

  1. Обеспечение безопасность вождения.
  2. Построение оптимального маршрута от точки «А» до точки «Б».
  3. Перестроение маршрута в объезд пробки.
  4. Нахождение разного рода услуг.
  5. Продажа собственных товаров и услуг.

Имея навигационное устройство на приборной панели авто или в смартфоне, можно легко воспользоваться картой и увидеть, где находится тот или иной объект, а также задать нужное направление.

Как работает навигатор для автомобиля

Принцип действия навигаторов прост: они определяют местонахождение с помощью связи со спутником. Многие модели также анализируют маршрут посредством выхода в интернет. Погрешность обычно составляет не более 10 м. Современные варианты способны прокладывать маршруты до пункта назначения и менять их в реальном времени при отклонении от пути. Возможна регистрация параметров движения: скорости (текущей и средней), времени езды. Современные навигаторы — это полноценные медиа-устройства. Их можно использовать для воспроизведения аудио- и видеофайлов, запуска игр и многого другого.

Классический навигатор: зеленая стрелка — автомобиль, синим отмечен маршрут. Слева видны расстояние до поворота, время в пути, скорость и текущее время

Как работает GPS-навигатор?

карты gps
Благодаря этой сети можно узнать местонахождение при помощи вычисления задержки прохождения сигнала от спутников, и при помощи этой информации определить координаты. Система GPS как работает сейчас? Как и любая сеть навигации в пространстве — она совершенно бесплатна. Она с высокой эффективностью работает при любых погодных условиях и в любое время суток. Единственная покупка, которая должна у вас быть, это сам GPS-навигатор или устройство, которое поддерживает функции GPS. Собственно, принцип работы навигатора строится на давно используемой простой схеме навигации: если точно знаете место, где находится маркерный объект, наиболее подходящий на роль ориентира, и расстояние от него до вас, нарисуйте окружность, на которой точкой обозначьте ваше месторасположение. Если радиус окружности велик, то замените ее прямой линией. Проведите несколько таких полос от возможного вашего расположения в сторону маркеров, точка пересечения прямых обозначит ваши координаты на карте. Вышеупомянутые спутники в таком случае как раз и играют роль этих маркерных объектов с расстоянием от вашего месторасположения около 18 тысяч км. Хотя вращение их по орбите и происходит с огромной скоростью, местоположение постоянно отслеживается. В каждом навигаторе установлен GPS-приемник, который запрограммирован на нужную частоту и находится в прямом взаимодействии со спутником. В каждом радиосигнале содержится определенное количество закодированной информации, которая включает в себя ведомости о техническом состоянии спутника, местонахождении его на орбите Земли и часовом поясе (точное время). К слову, информация о точном времени и является наиболее нужной для получения данных о ваших координатах: происходящее вычисление отрезка времени между отдачей и приемом радиосигнала умножается на скорость самой радиоволны и путем недолговременных подсчетов рассчитывается расстояние между вашим навигационным прибором и спутником на орбите.

Как выбрать навигатор для автомобиля

Выбор навигатора для автомобиля зависит от нужд пользователя. Ценники сегодня имеют огромный разбег от 2-3 тысяч и заканчивая за 20 тысяч. Основная разница будет заключаться в количестве функций.

Программное обеспечение

Как упоминалось ранее, особого смысла выбирать между GPS и Глонасс нет, в большинстве ситуаций они обе будут присутствовать на устройстве. Если говорить о навигационном ПО, то большинство компаний, представленных на российском рынке, оснащаются системой Навител. Она хорошо себя зарекомендовала, имеет простое управление и возможность обновлять карты бесплатно на протяжении двух лет (о картах чуть подробнее будет сказано позже).

Навигатор в машине

На заметку! Некоторые именитые производители, например, Garmin ставят свое ПО. Здесь, собственно, вопрос сводится к тому, что выбрать: дорогое устройство Гармин, тогда и система будет своя, или же более доступные варианты с Навител или менее распространенными системами.

С точки зрения операционной системы, Windows CE заточена непосредственно под Навител и имеет минимум дополнительных возможностей. Андроид предлагает пользователю навигатор, который будет равноценен самому слабому планшету, то есть количество функций здесь будет больше (игрушки, выход в интернет, возможность скачать какое-нибудь приложение).

Размер

Крайне важно определиться с диагональю. На рынке можно встретить мини-навигаторы с диагональю 4,7-5 дюймов (и меньше, но в настоящее время они встречаются не часто) или же огромные модели 7-8 дюймов (практически планшет). Выбрать навигатор лучше такой, чтобы он не занимал много места, но не стоит забывать о дополнительных возможностях.

Совет! Если модель нужна еще и для туризма, то лучше взять ручной вариант – до 5 дюймов, если же в дороге приходится делать остановки и ожидать загрузку машины (для дальнобойщиков) или стоять на таможне, то модель с крупной диагональю поможет скоротать время за фильмом.

Дополнительные интерфейсы связи

Несмотря на то, что навигация в устройстве работает без интернета, некоторые модели оснащаются разъемом для сим-карты или модулем вай-фай (можно подключиться к раздаче интернета со смартфона). Это необходимо для тех устройств, которые помимо маршрута могут подгружать информацию о пробках. Особенно актуально для людей, которые ездят по городу и хотят делать это максимально быстро и эффективно (таксисты, доставщики). В этом случае, подключившись через сим карту к сети, можно получить актуальную информацию о пробках и выбрать наиболее оптимальный способ их объехать.

Комплектующие

Касательно железа стоит отметить, что в своем большинстве навигаторы оснащаются приблизительно равными по частоте чипсетами и одинаковым объемом оперативной памяти. Тем не менее, взглянуть на показатели лишним не будет. Если нужна просто оффлайн (без учета пробок) навигация, то ОЗУ в 512 Мб вполне хватит, для устройств с функциями выхода в сеть, играми, книгами и прочим лучше поискать вариант от 1 ГБ ОЗУ.

Встроенная память в современных моделях чаще всего составляет 4 Гб, при этом часть занята под систему и карту.

Совет! Для тех, кто желает загрузить большее количество карт (отдельные города, страны), рекомендуется искать модель с большим объемом накопителя или сразу купить MicroSD, практически все современные устройства поддерживают расширение ПЗУ.

Аккумулятор — не самый актуальный момент для автомобильной модели, так как ничего не мешает держать его на постоянной зарядке, но если он будет использоваться еще и как туристический навигатор по городу, то лучше позаботиться о том, чтобы автономность составляла несколько часов. Этого хватит для осмотра местности и возвращения в авто до того, как сядет батарея.

Навигатор в машине

Карты

При покупке стоит обратить внимание на то, сколько карт установлено в навигаторе. Чаще всего встречается Россия и некоторые страны СНГ. Фактически, выйдя из магазина, уже можно начать пользоваться устройством, но не будет лишним обновить карты или скачать более актуальные и конкретные для города. Если пользователь будет ездить исключительно по городу, но при этом ему приходится часто искать нужное место в переулках или недавно отстроенных районах, лучше скачать карту для конкретного города, максимально новую. Обновления карт выпускаются для того, чтобы сделать информацию более точной.

Рабочая температура

Стоит обратить внимание при выборе на такой параметр, как рабочая температура. Навигатор может остаться в неотапливаемом автомобиле зимой или же под прямыми солнечными лучами на стоянке летним днем. Если модель не рассчитана на высокие/низкие температуры, такое обращение с ней может привести к быстрой поломке.

Нужны ли дополнительные опции

Касательно поддержки функций регистратора и радара в навигаторе – это выбор каждого. С одной стороны, 3-в-1 позволяет сэкономить место на приборной панели, а с другой, многие отмечают, что раздельные модели более эффективные, нежели заключенные в одно устройство.

Компания Volkswagen отказывается от использования колес на будущих автоновинках. Что за этим стоит?

Volkswagen
Технология передачи таких сигналов постоянно совершенствуется. Благодаря этому, точность определения местоположения автомобиля достигает ±10 метров. Данные, которые транслируют спутники, обрабатывает маршрутный компьютер, которым оснащается машина. Также автомобили снабжены жестким диском (или другим подобным устройством), на котором хранятся карты города, определенной местности и так далее. Маршрутный компьютер преобразует полученные координаты и сопоставляет положение машины с точкой на данной карте. Далее при помощи алгоритма прокладывается маршрут до точки назначения. Он тоже выводится на карте в виде цветных линий. Все указанные расчеты проводятся в течение нескольких секунд. После окончания построения маршрута навигационный комплекс начинает давать подсказки о том, как должен двигаться автомобилист.

Из-за указанных особенностей навигационная система имеет ряд ограничений. В частности, сигналы не доходят до маршрутного компьютера, когда автомобиль пересекает туннели либо передвигается в месте, где располагается множество высотных зданий. Этот недостаток нивелирован в современных машинах. Многие автомобили помимо указанного оборудования комплектуются датчиком угловой скорости, известным также как гирометр, гироскоп или G-датчик. Это устройство подает сигналы на бортовой компьютер о текущем местоположении автомобиля, после чего встроенная электроника преобразует эти данные и, согласовав их с картами навигации, продолжает дальше прокладывать маршрут следования. Данная технология известна еще и как навигация счисления пути. Благодаря указанным датчикам встроенная электроника устраняет расхождения с сигналами, которые поступают со спутников.

Этот процесс протекает следующим образом: GPS определяет приблизительное местоположение автомобиля. На данном этапе бортовой компьютер распознает дорогу, по которой едет машина. Далее, как только автомобиль поворачивает, срабатывает гирометр. За счет этого происходит коррекция карты, и местоположение машины определяется максимально точно. Такая технология подстройки известна как Map-Matching.

Логика работы системы

Работа любой навигации построена на принципах функционирования глобальной системы позиционирования, или GPS. Последняя на основе данных, полученных со спутников, определяет местоположение автомобиля и конечной точки маршрута. Координаты определятся за счет разницы во времени, в течение которого идет сигнал от машины до как минимум трех космических аппаратов.

Как выбрать пешеходный навигатор

Пешеходный навигатор, в отличие от автомобильной модели, должен выполнять единственную задачу – прокладывать маршрут. Едва ли турист, который отправился в лесной поход, захочет поиграть или почитать книгу, да и на автономности это скажется не лучшим образом. Требования к спутниковому навигатору для пешеходов следующие.

  1. Автономность. Зависит от емкости батареи, а также возможностей устройства. Не стоит гнаться за огромными дисплеями с разрешением 4K, так как это сказывается на батарейке. Чем разрешение меньше, тем дольше аккумулятор проживет. Не будет лишней сменная батарейка в комплекте.
  2. Защита от внешней среды. Удары, вода, низкая/высокая температура, грязь, песок, пыль – все это не должно повлиять на устройство.

    Навигатор в грязи

  3. Тип поддерживаемых карт, а также возможность обновления и закачки новых. Выше упоминалось, что карты могут векторные, растровые и объемные. Для пешеходных моделей важны первые два типа. Растровые позволяют не только понять куда идти, но и делать топографическую оценку местности, то есть зная, как ими пользоваться, турист едва ли выйдет к обрыву или забредет в болото.
  4. Удобство управления и эргономичность. Модель должна быть понятной, без лишних кнопок и функций, которые могут быть случайно включены. Девайс не должен быть тяжелым. Если он имеет возможность крепления к одежде или на руке ремешком, это не даст его потерять.

Важно! Особая черта навигатора для туристов – возможность заранее составить маршрут, отметить на нем чекпоинты (точки привала), а также делать метки в пути. Если придется сойти с маршрута, то возможность ставить новые маркеры на карте позволит позже на него вернуться.

Туристические модели должны быть надежными и простыми. Большое количество функций в данном случае минус, и тот же интернет в модели для походов совсем не нужен, так как скорее всего в лесу или на горе соединение с сетью будет отсутствовать.

Рейтинг
( 1 оценка, среднее 4 из 5 )
Понравилась статья? Поделиться с друзьями: