Как работает навигатор? Принципы работы GPS-навигаторов.

Сегодня очень быстрыми темпами развиваются и совершенствуются технологии для навигации с помощью систем глобального позиционирования. Каждому человеку доступны любые из многочисленных GPS-навигаторов – от самого простого до самого сложного и точного. С помощью GPS-устройств решаются и упрощаются многие задачи в различных отраслях деятельности человека.

Этот материал написан в качестве разовой справки, и все последующие материалы по GPS-приёмникам на нашем сайте будут на него ссылаться. Впоследствии этот материал мы будем расширять и дополнять.

Глобальная система позиционирования GPS – это система, позволяющая с точностью не меньше нескольких десятков метров определить местоположение объекта, то есть его широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Кроме того, с помощью GPS можно определить время с точностью до 1 наносекунды.

GPS состоит из совокупности определённого количества искусственных спутников Земли и наземных станций слежения, объединённых в общую сеть. В качестве пользовательского оборудования служат индивидуальные GPS-приёмники, способные принимать сигналы со спутников и по полученной информации вычислять своё местоположение.

Созвездие спутников GPS

Созвездие спутников GPS

В состав спутниковой системы GPS входят как минимум 24 искусственных спутника Земли, находящихся на различных круговых орбитах, плоскости которых разнесены по долготам через 60° и наклонены к плоскости экватора на 55°. Период обращения одного спутника составляет порядка 12 часов.

Регулярно спутники передают на Землю:

• свой статус (сообщение об исправности или неисправности)
• текущую дату
• текущее время
• данные альманаха (орбитальные данные всех спутников)
• точное время отправки всей совокупности сообщений
• бортовые эфемериды (расчётные координаты своего положения в этот момент времени)

GPS-приёмник на основании полученной со спутников информации определяет расстояние до каждого спутника и вычисляет свои координаты по законам геометрии. При этом для определения двух координат (широта и долгота) достаточно получить сигналы с трёх спутников, а для определения высоты над поверхностью Земли – с четырёх.

С учётом распространения радиосигналов расстояние до спутников определяется по задержке времени приёма сообщения GPS-приёмником относительно времени отправки сообщения с борта спутника. Конечно, для точного определения этой задержки часы на спутниках и часы в GPS-приёмнике должны быть синхронны, что обеспечивается синхронизацией часов приёмника по информации, содержащейся, как указывалось выше, в сигналах спутников.

Основным источником погрешности в системе GPS было наличие так называемого режима «ограниченного доступа». В этом режиме в сигналы спутников Министерством обороны США априорно вводилась погрешность, позволяющая определять местоположение с точностью 30-100 м, хотя принципиально точность GPS-систем может достигать нескольких сантиметров. С 1 мая 2000 года режим «ограниченного доступа» был отключён. Теперь любой человек в любой точке Земли может пользоваться этой системой. Другими источниками погрешности являются неудачная геометрия взаимного расположения спутников, многолучевое распространение радиосигналов (влияние переотражённых радиоволн на приёмник), ионосферные и атмосферные задержки сигналов и др.

Система GPS позволяет определить местоположение в любой точке на суше, на море и в околоземном пространстве.

Как уже упоминалось, изначально система GPS была разработана для военных целей. Однако через некоторое время стало ясно, что эта система может очень сильно помогать людям для достижения других, «гражданских» целей.

На сегодняшний день система GPS очень широко используется в решении навигационных и картографических (геодезических) целей.

Спутниковые методы определения пространственных координат нашли массовое применение в современных геодезических измерениях, в первую очередь благодаря системе GPS, стабильно работающей на протяжении всего своего существования и ставшей доступной широкому кругу гражданских пользователей. Однако всё чаще возникают обсуждения того, что дальнейшее повышение точности и надёжности определения пространственных координат в любой точке Земли может быть обеспечено только за счёт совместного использования различных глобальных навигационных спутниковых систем, таких, например, как российская ГЛОНАСС и разворачиваемая в Европе Galileo.

Несмотря на то что уровень развёртывания ГЛОНАСС в настоящее время не находится в полном функциональном состоянии, приём и совместная обработка сигналов ГЛОНАСС и NAVSTAR позволяют увеличить производительность при выполнении спутниковых геодезических измерений в сложных условиях (например, городской застройки), когда число видимых спутников системы NAVSTAR сокращается. Поэтому в настоящее время многие разработчики аппаратуры пользователей создают спутниковые приёмники, способные работать одновременно с различными системами (например, компания Topcon Positioning System). Эти приёмники, в отличие от приёмников GPS, принимающих только сигналы NAVSTAR, называют GNSS-приёмниками (Global Navigation Satellite System, аналог русского обозначения ГНСС), а используемые методы обработки – GNSS-технологиями.

Система GPS выглядит предпочтительнее для навигационных целей, чем ГЛОНАСС. Это связано с тем, что навигационных решений под ГЛОНАСС для обычных пользователей практически не существует и рынок ГЛОНАСС пока слабо развит.

Современные геодезические измерения невозможно представить без использования спутниковых технологий определения пространственных координат. Первые GPS-приёмники появились ещё в начале 1980-х годов. За время существования они претерпели серьёзные изменения, но неизменным остался способ определения координат. Главной особенностью современного развития геодезического оборудования является стремление упростить процесс измерений и объединить всё необходимое в одном приборе.

Итак, в зависимости от характера решаемых задач GPS-системы можно разделить на два класса – навигационные приёмники и системы геодезической точности.

Навигационные приёмники обеспечивают устойчивое определение текущих координат с точностью десятков метров и являются относительно недорогими устройствами. Приборы этого класса просты в эксплуатации, портативны, а время, необходимое для получения координат в точке, составляет секунды или единицы минут.

Геодезические GPS-системы являются значительно более сложными устройствами, но они позволяют достигать точности привязки объекта до долей сантиметра, соответственно, стоимость таких систем существенно выше и может составлять десятки тысяч долларов.

Хотя повышение точности результатов желательно в любой раgботе, для задач привязки на местности различных объектов точность, обеспечиваемая навигационными приёмниками, является вполне удовлетворительной, а в особо критичных случаях может быть повышена за счёт проведения большого числа измерений и их последующей статистической обработки.

В целом весь спектр моделей GPS-приёмников по особенностям использования можно разделить на четыре большие группы.

• Персональные GPS-приёмники индивидуального применения. Эти модели отличаются малыми габаритами и широким набором сервисных функций: от базовых навигационных, включая возможность формирования и расчёта маршрутов следования, до функции приёма и передачи электронной почты.
• Автомобильные GPS-приёмники, которые предназначены для установки в любом наземном транспортном средстве и имеют возможность подключения внешней приёмо-передающей аппаратуры для автоматической передачи параметров движения на диспетчерские пункты.
• Морские GPS-приёмники, оснащённые ультразвуковым эхолотом, а также дополнительными сменными картриджами с картографической и гидрографической информацией для конкретных береговых районов.
• Авиационные GPS-приёмники, используемые для пилотирования летательных аппаратов, включая коммерческую авиацию.

Важно отметить, что использование GPS в навигационных целях тесно связано с применением современных информационных технологий – компьютерных баз данных и Геоинформационных систем (ГИС).

Как можно понять, далеко не все из вышеперечисленных устройств интересны нашим читателям, а, как следствие, и нам. Поэтому сложнейшие геодезические приборы мы учитывать не будем. А своё внимание сконцентрируем на персональных, автомобильных и, возможно, морских GPS-приёмниках, а также на аксессуарах для них.

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.

Многие автолюбители, имея при себе или в своих средствах передвижения навигаторы, периодически задаются вопросами: как работает навигатор в машине и нужен ли для этого интернет? Кто-то говорит, что нужен сигнал от спутника, кто-то утверждает, что для этого нужен интернет.

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.

Навигатор представляет собой мини-компьютер и состоит из следующих частей:

• сенсорный дисплей;
• корпус;
• аккумулятор;
• плата;
• GPS приемник;
• процессор;
• память (оперативная, память BIOS и память данных);
• разъемы и дополнительные элементы.

Как не трудно догадаться, стоимость навигатора напрямую зависит от его характеристик, которые обеспечиваются следующими факторами:

• качеством и определенными свойствами составных частей;
• объемом памяти;
• частотой процессора и дополнительными функциями.

В качестве дополнительных функций могут выступать такие модули:

• GPRS модуль;
• bluetooth модуль;
• радиоприемник;
• микрофон.

Практически все навигаторы на данный момент выпускаются со встроенными динамиками, чтобы озвучивать ситуацию на дороге, а также с разъемами для внешнего питания, наушников и карт памяти.

Для справки! Также у определенных навигаторов могут отсутствовать некоторые части. Например, если навигатор встроен в сам автомобиль, то у него не будет собственного корпуса и аккумулятора.

Каждый навигатор имеет определенное программное обеспечение и встроенные карты. И то, и другое требует периодического обновления для корректной работы системы. Для корректной работы не рекомендуется «прошивать» навигатор программным обеспечением, которое для него не рассчитано.

Принцип работы навигационной системы

Даже для далекого от электроники человека не будет новостью то, что для работы такой сложной системы, как навигационное устройство, недостаточно самого навигатора и должно быть что-то еще. И этим «что-то» являются GPS спутники, без которых функционирование навигатора не представляется возможным.

Начиная с 1994 года около двух десятков GPS спутников находятся на орбите Земли на высоте ~21 000 м. Они не являются стационарными и двигаются с запада на восток со скоростью около 12000 км/ч, и проходят по земной орбите через одно и то же место два раза в день. Каждый спутник непрерывно передает различные сигналы о своем местоположении и техническом состоянии. Принцип работы устройства следующий:

1. Приемник GPS фиксирует время прибытия сигнала спутника и время передачи сигнала от спутника до приемника.
2. Учитывая скорость света как известную величину, и точку, откуда был отправлен сигнал, приемник вычисляет место, где находится на земле принимающее устройство.
3. В зависимости от того, как устройство перемещается вдоль шоссе, спутник вычисляет скорость. Она, как правило, на несколько километров в час меньше той скорости, что показывает спидометр автомобиля.
4. Затем данные обрабатываются в самом навигаторе и отображаются на экране.
5. Спутниковый сигнал задерживается, проходя через ионосферу и атмосферу земли, в результате чего в расчетных системах GPS применяется поправочные коэффициенты.

Чтобы вычислить точное положение принимающего устройства, необходимо три или более сигнала GPS. Если приемник принимает больше спутников, качество определения местоположения улучшается.

Нюанс! В случае наличия помех сигналов со спутника применяются дополнительные поправочные коэффициенты при расчетах.

Отечественная система

На данный момент в России разработана собственная навигационная система, которая носит название «ГЛОНАСС». Количество спутников у нее меньше, чем у GPS, однако, это не мешает использовать современным навигаторам обе системы сразу и переключаться между ними в зависимости от силы сигнала спутников.

Согласно российскому законодательству автомобили должны соответствовать такому требованию, как наличие модуля «ГЛОНАСС» в целях безопасности.

Навигатор и интернет

На заре смартфонов такие поисковые системы как «Яндекс» и «Google» выпустили собственные навигаторы, которые действительно работали от сигналов мобильной сети. Точность такого сигнала напрямую зависела от расстояния до ближайшей сотовой вышки, что делало их абсолютно бесполезным за городом, где связь попросту «не ловит».

Еще довольно долгим являлся процесс «подргузки» карты в режиме онлайн. О погрешностях в несколько сотен метров даже и говорить не стоит. Однако впоследствии разработчики подобных навигаторов и смартфонов поняли свою ошибку и сейчас практически каждый подобный «девайс» может работать через следующие спутники:

• «ГЛОНАСС».

Для большинства устройств достаточно загрузить карту местности и использовать навигационную систему через спутники, без интернета, что еще раз подтверждает ответ на вопрос: как работает автомобильный навигатор, и нужен ли интернет.

С развитием «интернет вещей» сейчас многие навигаторы, да и автомобили имеют возможность выхода в интернет, что, безусловно, увеличивает их функционал. Совместное использование интернета и сигналов от спутников позволяют значительно увеличить точность геопозиционирования и предоставляет более полный отчет о ситуации на дороге. Развитие техники не стоит на месте и, в скором времени будут доступны более продвинутые технические средства в области геопозиционирования и навигации.

Космический сегмент системы местонахождения работает за счет 24 спутников, которые стабильно вращаются на 6 орбитах, находящихся около земли на высоте 17.000 километров. Официальное название системы GPS – NAVSTAR, она работает при любой погоде каждый день без каких-либо сбоев. Работает система благодаря солнечным батареям, при сбоях активируются резервные батареи. Все спутники оснащены маленькими ракетными двигателями, которые подбирают подходящую траекторию движения по орбите.

Как работает GPS навигатор

Работает система GPS достаточно просто, когда находит тот или иной объект на территории земли. Через нее можно с максимальной достоверностью найти скорость движения объектов и их местоположение. Чтобы использовать систему GPS ненужно платить деньги за подключение или ежемесячную абонентскую плату. Все, что от вас требуется – купить приемник GPS. Перемещение спутников осуществляется со скоростью не менее 3 километров в секунду, тем самым, они совершают два оборота относительно планеты за сутки, при этом они дают информацию обо всем происходящем. Информация посылается в виде сигналов, которые попадают в приемники GPS и через триангуляцию дают данные о местоположении объектов. Навигатор различает время получения и отправки сигнала для увеличения достоверности данных, но благодаря данной информации можно посчитать расстояние до спутника. Через GPS навигатор можно измерить дистанцию до многих навигационных спутников в том случае, если параметры орбит заранее известны, после чего проводится сравнение с информацией о собственных координатах.

Все это осуществляется благодаря приемнику, процессору, антенне, клавиатуре с монитором, чтобы вести работу с навигатором. На данный момент в магазинах продается более сотни моделей с разными характеристиками, при этом можно насчитать около 100 производителей GPS навигаторов. В магазине вы найдете модели приемников и навигаторов GPS с разными характеристиками и внешним видом, но при этом возникает вопрос: «Как сэкономить на покупке и не потратиться на лишние функции или относительно устаревшую модель?». Чтобы вы смогли выбрать качественный навигатор по выгодной цене, мы расскажем вам обо всех моделях в мельчайших подробностях и поможем сделать выбор.

Виды GPS навигаторов

Для начала нужно понять, с какой целью вы будете использовать навигатор GPS? Его используют во многих целях, причем о многих вы, возможно, даже не догадываетесь. Заранее нужно сказать, что мы не будем говорить про встроенные модели, а заострим внимание на дополнительных и внешних навигаторах.

• Пешеходные модели

Используются для продолжительного автономного использования во время походов и путешествий. Из-за этого и главные характеристики устройства адаптированы под данные цели: маленький дисплей в черно-белом цвете, низкое потребление энергии, небольшой корпус, защита от воды и пыли, сменные батареи (АА).

• Автомобильные модели

Пользуются самым высоким спросом, поэтому стоят недешево и встречаются чаще всего. Определить автомобильный навигатор можно по следующим характеристикам: дисплей большого размера (цветной), зарядка от автомобильной бортовой сети, огромное количество карт, слабая защита от внешней среды, навигация сопровождается голосом. О данном виде навигаторов мы расскажем во всех подробностях далее.

• Мотоциклетные модели

Примерно такие же, как автомобильные навигаторы, но немного от них отличаются: небольшой корпус с дополнительным креплением к рулю, автономная работа от батареек.

• Встроенные в сотовый телефон модели

Конечно, это встроенная модель навигатора, но функций у него очень много, причем таких же, как у обычного автомобильного навигатора. Работает навигатор очень долго, при этом имеет небольшой размер.

С чего начать выбор туристического навигатора?

Для начала нужно определиться с производителем навигатора и программным обеспечением, отображающим карту. В магазинах вы встретите программное обеспечение от четырех разработчиков: Навител, Garmin, Автоспутник, iGO. Разумеется, все программы адаптированы под того или иного производителя. Выбор навигатора GPS напрямую зависит от выбора картографической базы. И все же, чем отличается программное обеспечение друг от друга?

Navteq
Огромный опыт компании в данной области обеспечил лучшее программное обеспечение для навигаторов GPS, это наиболее полные и корректно работающие картографические программы. Программу можно приобрести непосредственно у лучшего производителя навигаторов – Garmin. Разумеется, программное обеспечение подходит исключительно для моделей от Garmin. В чем заключаются основные плюсы программы?

• Более 15 карт местности Центрального Федерального округа;


• Не менее 7 карт местности Северо-западного Федерального округа;


• Южный Федеральный округ изображен на двух картах.


• Адреса и дорожные сети в том или ином округе показаны с высочайшей точностью, поэтому информация, полученная из навигатора – достоверна во всех случаях.

Навител
Данный разработчик адаптирует программное обеспечение под коммуникаторы и КПК, к тому же оно подходит для автомобильных JJ-Connect навигаторов. Благодаря функционалу программы можно увидеть векторные карты областей и городов России, где показаны номера домов, названия улиц, станции метро, а также любая другая информация, которая поможет вам уверенно перемещаться по территории. Программа сразу же находит ваше местоположение и сообщает голосом, в какую сторону нужно повернуть, и через какое время вы будете в назначенном месте. Также вы узнаете о скорости, с которой должны перемещаться на определенной дороге, если ваш навигатор относится к классу hi-end – вы будете в курсе пробок на дороге. Если вы загрузите новые карты в программу, то сможете уверенно перемещаться по областям, которые не включены в основной набор карт, доступный в стандартной версии программы.

iGO
Данную программу устанавливают непосредственно в навигаторы для автомобилей от Pioneer, Mitac, TiBO и так далее. Стоимость программы достаточно низкая, а интерфейс очень простой. Чаще всего устанавливать ее не приходится, так как она уже доступна на карте памяти формата miniSD. Дело в том, что она не установлена на один навигатор, а доступна на карте памяти, поэтому можно вставлять карту в навигаторы от Mitac и программа будет работать. Программа имеет не только карты формата 2D, но и 3D, к тому же вы можете выбрать голос мужчины или женщины, который будет звучать при подсказках. На карте вы найдете дороги между крупными улицами России, названия всех улиц, и не менее 19000 объектов, также можно ввести интересы (POI) для поиска.

Автоспутник
Данную программу создала российская компания и в качестве первоисточника использовала карты Телеатлас. Программа подходит для навигаторов от Hyundai и GlobalSat. В памяти программы содержится подробная информация обо всех улицах и дорогах Санкт-Петербурга, Москвы, Ростова-на-Дону и других крупных городов страны. Так как база POI очень крупная, вы можете найти интересующий объект за считанные секунды. Во время езды вы не будете отвлекаться на что-либо, так как навигатор сообщит о продолжительности поездки или повороте с помощью голоса. Один из главных плюсов данного программного обеспечения – показ пробок на дорогах. Но достоверность того, что пробка действительно на этой дороге – 80%.

Как правильно выбрать автомобильный GPS навигатор по параметрам

• Экран

Во время езды все ваше внимание будет обращено на экран, поэтому он должен соответствовать вашим требованиям. Желательно иметь экран с высоким разрешением и большого размера. В основном встречаются модели с дисплеем от 2,5 до 7 по диагонали, разрешение экрана 320 на 240 точек, широкоформатное – 800 на 480 точек. Заранее нужно уточнить, есть ли защита от бликов у экрана, но, разумеется, современные модели имеют его практически всегда. Это помогает увидеть маршрут даже в те дни, когда солнце наиболее активно. Также выберите тип управления: можете нажимать кнопки под экраном или вести управление непосредственно через сенсор и нажатия на экран, в таком случае протестируйте отклик сенсора.

• Память и карты

Во время покупки нужно смотреть на карту памяти, так как от нее зависит эффективность и качество работы. Сразу же уточните для себя, какие карты вам нужны во время езды. Очень часто карты нужного региона уже заранее есть в навигаторе, но если они отсутствуют – можно загрузить карты отдельно. Практически все карты России есть в программном обеспечении от Garmin. Во всех моделях навигаторов есть функция прокладки маршрутка без вашего вмешательства, но для этого нужно учитывать, есть ли подобная функция и насколько хорошо она работает. Иначе вы увидите конечный пункт назначения, но видеть дорогу, по которой нужно ехать, вы не сможете. Новые карты, которые устанавливают в модели GPS навигаторов, имеют отличное качество прорисовки и дают подробную информацию о той или иной местности, но из-за этого увеличивается их объем. В некоторых картах объем более 1 гигабайта, но самый маленький объем – 64 мегабайта. Чаще всего встречаются flash-карты, например, MMC, SD, CF. Приобрести их вы можете отдельно, хотя чаще они идут в комплекте с устройством. Чтобы подключить карту, потребуется отдельный разъем. Вам в любом случае понадобится дополнительная память, если у него есть возможность чтения мультимедиа файлов, например, фотографий или музыкальных композиций. Основные возможности карт: голосовое оповещение о маршруте, 3D изображение, POI, список полезных объектов и многое другое.

• Дизайн

От внешнего вида будет зависеть способ крепления навигатора внутри автомобиля. Нужно учитывать, что при установке нужно выбирать место, где вы будете видеть экран и быстро получать информацию о маршруте, но с другой стороны приемник должен ловить навигационный сигнал. Лучше всего подключать устройство к приемнику внешней антенны, так как небо закрыто крышей машины, а стекла часто имеют систему обогрева, поэтому навигатор может просто напросто не уловить сигнал в нужный момент. Внешняя антенна крепится на крыше машины, что обеспечивает гарантированное получение сигналов. Также взгляните на количество кнопок на устройстве, лучше покупать модель без кнопок. Обязательно посмотрите, есть ли кабель для подключения к прикуривателю в комплекте с навигатором.

• Указание подробного маршрута

Данную функцию называют AutoRouting – автоматическое указание маршрута до определенного объекта. Если вы приедете в неизвестную местность, вам сложно будет ориентироваться, но благодаря функции вы будете видеть дорогу во всех подробностях. Но функция будет работать лишь при наличии карт в навигаторе, на которых указывается список дорог, объектов, дорожных знаков и так далее. Для увеличения вашего комфорта можно выбрать тип маршрута: оптимальный, самый короткий, удобный, езда по главным дорогам и другие.

• Эргономичность

За эргономичность отвечает несколько характеристик: способ крепления, голосовое управление, питание навигатора. Нужно отнестись к ним очень внимательно, так как благодаря голосовому управлению вы не будете отвлекаться на музыку или разговоры друзей, которые едут вместе с вами. Регулярно вы будете слышать о поворотах, количестве времени до нужного объекта и других нюансах. Задумайтесь, сколько питания вам понадобится, и куда вы собираетесь ездить? Возможно, при дальних поездках понадобится больше зарядки. Вполне возможно придется докупить зарядное устройство и АА элементы питания, но предпочтительнее сочетать несколько способов зарядки. Обязательно посмотрите на надежность крепления. Учтите, что навигатор должен быть надежным и комфортным в использовании, так как при дальних поездках без него будет очень сложно.

• Возможность автоматически объезжать пробки

Если вы часто ездите на автомобиле и живете в мегаполисе – это одна из важнейших характеристик после качества карт. На данный момент современные модели имеют информацию о пробках и получают ее благодаря УПИ модулю, либо через соединение GPRS. Но зайти в сеть интернет нельзя через большинство моделей, используется для этого приемник GPRS или Bluetooth, если вы используете сотовый вместе с навигатором.

• Звонки через GPS навигатор

В магазинах можно встретить модели навигаторов, которые не только заходят в интернет без вашего вмешательства, но и позволяют совершать звонки. В основном это удобно лишь по той причине, что официально разговаривать по телефону за рулем автомобиля запрещено. Благодаря Bluetooth в навигаторе можно вести разговор через громкоговоритель. Для этого нужно подключить свой телефон к навигатору и начать беседу, это очень удобно, ведь вам не придется держать телефон в руке и отвлекаться.

23.04.2016 / 1619

С появлением новых технологий для прокладывания маршрутов и ориентирования на местности традиционная бумажная карта и компас используются все реже, ведь на смену им пришло высокоточное электронное устройство – навигатор, позволяющий определить свое местоположение с точностью до нескольких метров. Воспользоваться им может каждый - от пользователя не требуется никаких особых навыков, при этом не имеет значения, где находится объект: в мегаполисе, горах или лесу.

GPS-навигатор является электронным прибором, оснащенным специальным модулем для приема сигналов со спутников от глобальной системы позиционирования NAVSTAR, с помощью которых он определяет свое текущее местоположение на Земле. В мире существует две системы спутниковой навигации: GPS (Global Positioning System), являющаяся разработкой Министерства обороны США и находящаяся под его управлением, и российский аналог ГЛОНАСС. В зависимости от предназначения GPS-навигаторы бывают геодезические, морские, авиационные, автомобильные, портативные и имеют различное техническое исполнение.

Устройство GPS-навигатора

Аппаратная часть GPS-навигатора включает плато с процессором, антенну, дисплей, память, источник питания. Программное обеспечение состоит из операционной системы, программной оболочки, BIOS, навигационных программ и дополнительных приложений.

Карты в GPS-навигаторах

Основой любого навигатора служат карты, поскольку с помощью спутников система может лишь определить координаты объекта, но только с помощью карт на экране воссоздается графическая версия, позволяющая ориентироваться на местности. Карты в GPS-навигатор загружаются отдельно, и их выбор определяет сам владелец устройства. Разновидность карт может включать, помимо маршрута до пункта назначения, встречающиеся на пути следования достопримечательности, АЗС, отели, кафе и пр.

Принцип работы GPS-навигатора

Навигатор связывается со спутниками, получает от них сигналы, с помощью которых определяет параметры долготы, широты и высоты, подбирает соответствующую им карту и определяет местонахождение объекта. Спутники должны оставаться в зоне видимости, на качество сигнала влияет местность и погодные условия. Радиосигналы привязки передают более 24-х спутников, расположенных на 6-и околоземных орбитах. Спутники образуют взаимосвязанную сеть, которой управляют расположенные на тропических островах станции GPS, связанные с находящимся в США координационным центром.

В каждом навигаторе установлен приемник, который находится в прямом взаимодействии со спутниками. В поступающих со спутников радиосигналах содержится закодированная информация, включающая номер передающего спутника, его техническое состояние, местонахождение на орбите Земли, текущие дату и время. Для определения местоположения объекта GPS-навигатор вычисляет время, прошедшее с момента отправки сигнала со спутника до его получения на Земле. Полученная разница во времени, умноженная на скорость радиоволны, позволяет приемнику получить данные о расстоянии до конкретного спутника. Собрав информацию от нескольких спутников, GPS-навигатор может вычислить координаты своего местоположения. Имея сигналы от 3-х спутников, устройство может определить широту и долготу - так называемая «двумерная фиксация». Если спутников 4 и более, то навигатор может определить расположение объекта в 3-х мерном пространстве, то есть указать долготу, широту и высоту.

Область применения GPS-навигаторов

Этот прибор может пригодиться везде, за исключением мест, в которых недоступны спутниковые сигналы (под водой, под землей и т.п.). GPS-навигаторы нашли применение в военной отрасли, авиации, мореплавании, геодезии, на автомобильном транспорте, для туризма, охоты и рыбалки, спасательных работ, научной и исследовательской деятельности.

По своему назначению навигаторы можно разделить на профессиональные и бытовые. Профессиональные устройства характеризуются особым программным обеспечением и системами навигации, высокой точностью позиционирования и длительным временем автономной работы. Бытовые GPS-навигаторы получили широкое распространение после 01.05. 2000 г., т.к. до этой даты точность позиционирования искусственно понижалась с помощью специальной погрешности (SA), которая составляла ± 50-100 м. В настоящее время предельная точность бытового навигатора ± 3-5 м, а профессионального до нескольких см при условии корректирующего сигнала от наземной станции.

Виды GPS-навигаторов

Авиационные навигаторы. Эти приборы устанавливаются на различных летательных аппаратах и выполняют ряд специальных функций. У них особые карты и базы данных.

Морские навигаторы. Эти устройства содержат специальные морские карты, отражающие базу данных о глубинах, опасностях судоходства (мель, рифы), названиях островов, портов, заливов. Устанавливаются на всех видах морского транспорта и часто оснащаются эхолотами.

Автомобильные навигаторы. Эти самые популярные и распространенные бытовые навигаторы помогут найти нужный адрес, проложить самый короткий путь, избежать пробок. Они практичные и функциональные, простые и удобные в использовании, оснащены звуковыми интерактивными подсказками и большим количеством дополнительных функций.

Туристические (портативные) навигаторы. Эти компактные устройства имеют небольшой вес, есть модели с противоударным и влагонепроницаемым корпусом. Дисплей у них чаще черно-белый для экономии энергии. На экране прибора отображаются маршрут, особенности рельефа, высоты. Некоторые модели могут иметь дополнительные функции: высотомер, компас, солнечный и лунный календари, датчик температуры и др.

Спортивные навигаторы. Они используются спортсменами в циклических видах спорта на открытом воздухе (бег, лыжи, велогонки). Эти приборы обеспечивают регистрацию параметров организма спортсмена совместно с параметрами движения (скорость, траектория, пройденный путь). Устройства выполняются в виде наручных часов или с креплением на руль велосипеда, во влагонепроницаемом, противоударном корпусе, с минимальными габаритами и весом. Спортивные навигаторы оснащаются внешними датчиками, регистрирующими ЧСС, число оборотов педалей велосипеда, количество шагов и др., которые передают данные по радиоканалу в собственную энергонезависимую память.

Автомобильные GPS-навигаторы

Автонавигаторы внешне похожи на маленький телевизор, который крепится на кронштейне на приборную панель или подвешивается на лобовое стекло. Питание прибора осуществляется от собственного аккумулятора или прикуривателя. Навигаторы имеют мощный процессор, позволяющий быстро и без задержек «перерисовывать» карту и двигать машину на дисплее. Предназначением автомобильных GPS-навигаторов является автоматическое прокладывание маршрута с учетом его вариантов и дорожной инфраструктуры, сопровождаемое голосовыми подсказками.

Стандартными функциями автомобильного GPS-навигатора служат прокладка маршрута, адресный поиск, голосовая помощь. К дополнительным опциям относятся запоминание маршрутов, оповещение о ДТП, пробках и радарах по ходу движения, сенсорный дисплей, видеорегистратор, доступ к мультимедийным приложениям, проигрывание MP3-файлов, FM-трансмиттер, видеоплеер, Bluetooth, GSM/GPRS-модуль, ТВ-тюнер. Расширение функционала влечет за собой повышение стоимости прибора.

Самые популярные бренды автомобильных GPS-навигаторов

Garmin

Продукция американской компании Garmin отличается высоким качеством, надежностью и многофункциональностью. При этом устройства не оснащаются ненужными функциями, поскольку, по мнению разработчиков, навигатор служит исключительно для того, чтобы прокладывать точный маршрут. В автонавигаторах Garmin интуитивно понятное меню, встроена функция прокладки маршрута, загружены самые масштабные карты России, а наличие FM-антенны поможет отследить расположенные на маршруте движения пробки и светофоры. Одними из наиболее популярных моделей стали Garmin nuvi 2455, Garmin Nuvi 3597LMT и Garmin Nuvi 1410T.

Prestigio

Модели китайской компании Prestigio отличаются высокой степенью надежности, стильно выглядят, легко устанавливаются, хорошо вписываются в интерьер кабины автомобиля. Это верные помощники водителя, удобные и простые в использовании с программным обеспечением от Navitel. Автонавигаторы Prestigio оснащены навигационной программой с потрясающей 3-хмерной визуализацией зданий и достопримечательностей, голосовыми инструкциями, уведомлениями о дорожной обстановке. Лучшими моделями считаются Prestigio GeoVision 5056, Prestigio GeoVision 7777 и Prestigio GeoVision 5660GPRSHD.

TomTom

GPS-навигаторы бренда TomTom производятся в Нидерландах из высококачественных материалов, оснащены удобными креплениями, громким динамиком, полностью русифицированы. У них простой интерфейс, легкое интеллектуальное меню, собственное программное обеспечение и карты, расчет самого быстрого маршрута, информация о дорожной обстановке, голосовые команды, быстрый поиск объектов и бесплатное пожизненное обновление карт. Наиболее популярными моделями считаются TomTom Start 60, TomTom GO 610 World, TomTom GO 6000, TomTom Urban Rider 5, TomTom VIA 135 и др.

Отечественные производители представлены наиболее популярными брендами Lexand, Navitel, Explay, ТМ Shturmann, Prology, TeXet.

Lexand

Под маркой Lexand продаются недорогие и функциональные навигаторы, единственным недостатком которых можно назвать низкую антибликовую защиту. Покупатели оценили их за высокие возможности встроенной памяти, хорошее программное обеспечение, разнообразие функций и наличие видеорегистратора. Лучшими моделями являются Lexand D6HDR, LEXAND SA5 HD+ и Lexand ST-5650 PROHD.

Российскую марку TeXet можно отнести к бюджетному сегменту, тем не менее, устройства оснащены видеорегистратором, встроенной памятью в 4 Гб, программным обеспечением СитиГид и Навител. Лучшими навигаторами являются модели TeXet TN-522HD DVR и TeXet TN-515DVR.

Explay

Навигаторы Explay можно смело назвать надежной, удобной и качественной техникой. В линейке представлены как компактные бюджетные приборы с минимальным набором необходимых для навигации функций по доступной цене, так и дорогие мультифункциональные модели с камерой, Bluetooth, ТВ-тюнером, GSM/GPRS-модулем и богатым выбором мультимедийных приложений. Все устройства оснащены большим широкоформатным экраном и крупным динамиком. Лучшими моделями являются Explay Patriot, Explay ND-41, Explay ND-52B, Explay PN-965 и Explay PN-955.

Navitel

В навигаторы компании Navitel уже загружены карты, охватывающие Россию и еще 11 стран. В некоторых моделях предусмотрена возможность получать информацию о пробках. Именно российская компания Navitel является разработчиком программы «Навител Навигатор», отличающейся точностью карт и актуальностью информации о дорожной обстановке, радарах и камерах. Лучшими навигаторами являются модели Navitel A730, Navitel A501.

ТМ Shturmann

У навигаторов ТМ Shturmann понятный полностью русифицированный интерфейс, возможность работать с мультимедийными приложениями, в том числе получение информации о пробках на дорогах с интернет-сервиса Яндекс. В приборы загружены карты и атласы, которыеявляются собственными разработками компании. Одними из наиболее популярных моделей стали Shturmann Link 500 FM, Shturmann Link 700HD, SHTURMANN Mini 100.

Prology

Российская компания Prology изготавливает свою продукцию в Китае, но GPS-навигаторы Prology так же, как и , отличаются хорошим качеством и надежной сборкой. Установленное программное обеспечение «Навител Навигатор» не требует дополнительной покупки карт. Есть модели со встроенным видеорегистратором, FM-модулятором и Bluetooth. Наиболее популярными моделями считаются Prology iMap-5600 Black, Prology iMap-7300, Prology iMAP-4300, Prology iMap-580TR, Prology iMap-4020M.

Туристические GPS-навигаторы

Портативные GPS-навигаторы предназначены для того, чтобы их брать с собой в пеший или велосипедный поход, на рыбалку, охоту и т.д. Это компактные легкие устройства с небольшим экраном, емким аккумулятором и мощным приемником. Многие устройства оснащены дополнительными опциями, среди которых компас, барометр, высотомер, датчик температуры и др. В качестве альтернативного источника питания могут использоваться обычные батарейки, что очень удобно, когда нет доступа к электроэнергии. Портативные навигаторы выполняются в виде небольших планшетов или мобильных телефонов, в удобных узких форматах, позволяющих закрепить их на плече, запястье или руле велосипеда и в формате наручных часов. Для экстремальных условий выпускаются защищенные навигаторы в прорезиненном противоударном, пыле- и водонепроницаемом корпусе.

Самые популярные модели туристических GPS-навигаторов

Безусловным лидером на рынке туристических навигаторов является компания «Garmin», выпускающая ряд популярных серий: eTrex, GPSMAP, Fenix, Monterra, Dakota, Montana и Oregon.

В этой серии представлены наручные часы-навигатор, оснащенные высотомером, барометром, компасом, секундомером, датчиком температуры. Этот легкий, компактный, удобный и надежный прибор со стабильным приемом спутникового сигнала весит всего 82 г. К сожалению, отображение карты на маленьком черно-белом экране оставляет желать лучшего. Русского языка нет, поэтому все сообщения поступают на английском (французском, немецком, испанском, итальянском) языке. Fenix может обмениваться накопленными данными с помощью BlueTooth, беспроводного сервиса Garmin ANT, через USB с компьютером.

Monterra

Это навигатор на базе ОС Android использует 2 навигационные системы: GPS и GLONASS и предустановленный набор карт. Устройство оснащено большим дисплеем с прочным минеральным стеклом, имеет встроенную фотокамеру и вспышку-фонарик. Водонепроницаемый корпус стандарта IPX7 гарантирует работоспособность прибора на глубине до 1 м в течение 30 минут.

Gpsmap 64

У прибора цветной экран, быстрый процессор, Bluetooth, слот для карты памяти, массивная антенна. Gpsmap 64 использует 2 навигационные системы: GPS и GLONASS и предустановленный набор карт. Кнопки расположены на передней панели прибора, корпус крепко собран, надежно защищен от ударов, пыли, погружения в воду и отрицательных температур.

Montana 650t

У этого навигатора память 3Гб, слот для карты памяти, большой сенсорный экран с антибликовым покрытием и простой интерфейс. Влагонепроницаемый корпус имеет повышенную прочность. Встроенный фотоаппарат (5 Mpx) позволяет делать фотографии с привязкой к координатам съемки. Устройство можно использовать в качестве автомобильного навигатора. Благодаря разъему для подключения наушников можно слушать в дороге голосовые подсказки.

Как выбрать GPS-навигатор

Отправной точкой при выборе GPS-навигатора является его предназначение и тот спектр задач, для выполнения которых предполагается использовать устройство. Как только вы определите перечень подходящих приборов, нужно определиться с приемлемым ценовым диапазоном. Внимательно изучите наиболее популярные модели и определите, что имеют более дорогие устройства и чего нет в дешевых. Затем решите, нужны ли вам дополнительные функции, присущие более дорогим моделям, или дешевого аналога будет вполне достаточно. При первом знакомстве с автомобильным навигатором уделите внимание диагонали дисплея и качеству картинки, выберите навигационное программное обеспечение. Остановившись на 2-х или 3-х моделях, обязательно попробуйте поработать с каждой, поскольку разница в удобстве эксплуатации может оказаться довольно большой. Один навигатор будет для вас понятным и удобным в использовании, а другой - чересчур сложным.