Принципы работы GPS-навигатора

В системе спутниковой навигации можно выделить три составляющие: орбитальную группировку космических аппаратов, наземный комплекс управления и приемную аппаратуру пользователей. Космическая часть - это 24 спутника, вращающиеся по 6 орбитам. Наклон орбит к земному экватору - 55°, угол между плоскостями орбит — 60°. Высота орбит — 20180 км, период обращения — 12 часов (значит, каждый спутник в одно и то же время дня пролетает над одним и тем же местом). Излучение передатчиков спутников создает для принимающих их сигналы пользователей

практически сплошное радионавигационное поле, которое позволяет им опреде¬лить свое местонахождение, где бы они ни находились [1, 2J.
Наземная часть GPS состоит из четырех станций слежения, расположенных на тропических островах. Они отслеживают видимые спутники и передают данные на Главную станцию (MCS) управления и контроля на авиабазе «Falcon» («Сокол») в Колорадо-Спрингс (Калифорния) для обработки траекторий спутников на сложных компьютерных программных моделях. Таким образом достигается определение и прогноз параметров орбит движения спутников, наборов координат и их произ¬водных, которые составляют эфемеридную информацию. Через наземные станции вычисленные эфемеридные данные передаются на спутники, а затем спутник передает их приемникам GPS, где полученные данные используются для расчета координат места.
Режимы 2D и 3D определения координат. Определение местоположения в GPS-навигаторах основано на приеме сигналов от спутников и вычислении до них псевдодальностей, однозначно связанных со временем распространения сигналов. Для того чтобы рассчитать географические координаты, приемник должен одно¬временно принять сигналы как минимум от трех спутников (режим двумерного определения, 2D) и от четырех спутников, чтобы дополнительно кроме широты и долготы еще определить и высоту места (режим 3D). При перемещении по местно¬сти с навигатором часть спутников становится невидимой, зато появляются новые. Информация от новых спутников должна накапливаться в течение некоторого времени. Чтобы иметь непрерывное определение места, приемники выполнены многоканальными (стандартное число каналов — 12). В конкретный момент време¬ни информация от части этих каналов используется для определения координат. В других же каналах идет сбор и накопление новых данных. Часто одновременно наблюдаются 7—9 спутников, что позволяет навигатору выбрать из принимаемых сигналов наилучшие для повышения точности определения координат. Наиболее важным для получения достоверных измерений является геометрическое распо¬ложение спутников, так называемый геометрический фактор — PDOP (Position Dilution Of Precision). Он показывает степень увеличения ошибки из-за плохой геометрии расположения спутников. Идеальной позиции спутников соответствует PDOP = 1, когда они распределены вокруг наблюдателя и не лежат вблизи горизон¬та. Большие его значения говорят о плохой спутниковой геометрии. Пригодными для навигации считаются значения PDOP < 6.0. Фактор PDOP используется для расчета суммарной ожидаемой ошибки. Если все причины ошибок (задержки сигнала в тропосфере, ошибки бортовых часов и т.п.) составляют, например, 15 м, a PDOP равен 1,5, то расчетная суммарная ошибка будет составлять 15х 1,5 = 22,5 ч.

Popularity: 41%

Навигаторы серии X-Extreme

Новая серия навигаторов X-extrem начала выпускаться с 2006 г. Она теперь предос­тавляет возможность воспользоваться сменными картриджами памяти microSD, которые вставляются в слот, размещаемый в водонепроницаемом отсеке навигатора для батарей. Приборы поставляются со сменной картой памяти, объем которой зависит от модели навигатора.

Legend Cx

Legend Cx

Новыми моделями пополнились все линейки портативных навигаторов. В се­рию еТгех добавлены Venture Сх, Legend Cx/HCx, Vista Cx/HCx с картой 32 Мб, в 60 серию - GPSmap бОСх и GPSmap 60CSx с картой 64 Мб, в линейку 70 серии - GPSmap 76Сх и GPSmap 76CSx с картой 128 Мб. Новый высокочувствительный набор микросхем SiRF Star III у моделей GPSmap 60Cx/60CSx и GPSmap 76Сх/ 76CSx обеспечивает более быстрый расчет местоположения и позволяет пользо­вателям определять свои координаты в более сложных условиях (например, под плотной кроной деревьев или в глубоких ущельях). Примечательно, что все функ­циональные и навигационные возможности моделей при этом не изменились.

GPSmap 60CSx

GPSmap 60CSx

Мы привыкли к тому, что для приема сигналов спутников навигаторам необ­ходимо «чистое небо». Поэтому было удивительно узнать, что Patrick Roeder из Германии отметил уверенное определение координат навигатором GPSmap 60CSx в подвальном помещении своего дома с двумя небольшими окнами 129]. Наблю­дались от 3 до 6 спутников, точность координат составляла 14 метров. Также на­вигатор успешно работал в скоростном поезде, окна которого имели светоотра­жающую пленку, обеспечивая ошибку 10-40 метров. В этих же условиях навигатор GPSmap 60CS не был способен определить координаты. Однако потребление тока у GPSmap 60CSx возросло на 30%. Если приемник GPSmap 60CS был способен работать 27 часов и 42 минуты (без подсветки и компаса), то GPSmap 60CSx оста­вался активным всего 19 часов и 23 минуты, то есть на 30% меньше. Питание при­боров в тесте осуществлялось от аккумуляторных батарей емкостью 2600 мАч. Внешний вид и размеры модели не отличаются от их базовых прототипов.

У навигатора GPSmap 60CSx существенно (в 2,4-2,8 раза) возросла скорость перечерчивания экрана при панорамировании или изменении масштаба. В пред­шествующей модели малая скорость приводила к ожиданию нового изображения карты в несколько секунд, лишь после этого можно было продолжать работу. Сейчас же новый процессор обеспечивает работу в реальном времени. Возросшая произ­водительность нового процессора в два раза уменьшила время как первоначаль­ного расчета маршрута, так и его перевычисления, когда вы, скажем, пропустили поворот. Именно сокращение времени перерасчета маршрута наиболее важно, чтобы вы не пропустили второй очередной поворот в ожидании нового расчета маршрута. На вычисление маршрута длиной 234 км с 26 поворотами навигатор GPSmap 60CS затратил около 40 с, a GPSmap 60CSx всего 19 с [29].

Применение. В первую (хчередь навигаторы X-extrem серии предназначены для пользова­телей, желающих иметь увеличенный объем картографической информации и возмож­ность ее быстрой замены путем вставки нового картриджа. Назначение навигаторов и tix функции определяются самой базовой моделью.

Popularity: 27%

Картплоттеры компании Garmin

Во всех есть загруженная на заводе базовая карта мира, подробность которой выше, чем в портативных моделях. Кроме базо­вой карты в картплоттеры можно загрузить подробные морские карты BlueChart. В коллекцию карт BlueChart на территорию России в настоящее время входят карты Азовского, Каспийского и Черного морей, Финского залива, Ладожского и Онежского озер, рек Волга (частично - все водохранилища от Чебоксар до Волго­града), Нева и Свирь.

В картплотгерах предусмотрены основные экранные страницы, близкие к порта­тивным навигаторам: Карта, Компас, Магистраль и Активный маршрут. В модели 292С кроме стандартного порта обмена NMEA 0183 имеется новый се­тевой интерфейс CANet, обеспечивающий сопряжение с другим навигационным оборудованием Garmin, в том числе с сетевыми эхолотами. Компания Garmin разра­ботала новый формат морских карт BlueChart g2, но модель 172С его не использует. Главной особенностью BlueChart g2 является отображение карт в трехмерной перс­пективе 3D (режим 2D остался).

Для загрузки подробных карт используются сменные картриджи, что делает память картплоттеров практически неограниченной. В базовую карту Worldwide Marine Basemap входят:

  • весь мир: океаны, моря, реки (до 30 м над уровнем моря), реки, озера (больше 5 квадратных миль), крупные города (от 20 ООО жителей), основные магистрали и автострады, ведущие аэропорты, внешние и внутренние государственные границы;
  • США (включая Аляску и Гавайи): дополнительно к мировой - города с на­селением свыше 5000 жителей, данные приливных станций;
  • Западная Европа (включая Европейскую часть России): дополнительно к мировой - реки до 210 м над уровнем моря.

В модели 292С вычерчивание карт при панорамировании по сравнению с GPSmap 172С производится намного быстрее. В формат BlueChart g2 Vision добавлены фотографии наиболее известных гаваней и портов для лучшей ориентировки су­доводителя, а также спутниковые снимки поверхности Земли вдоль водоемов.

При длительном нажатии кнопки ENTER/MARK создается новая путевая точка в текущем месте, а при кратковременном нажатии - в позиции курсора. При со­здании новой путевой точки на экране возникает ее информационная страница. Выбирая поля страницы, можно изменить имя точки, ее символ, ком­ментарии, координаты, значение глубины и температуры воды. Предусмотрено 68 разновидностей символов для отметки путевых точек.

Ввиду большого значения точек приближения в морской навигации они сгруппированы в отдельный список, открываемый из Главного меню. Имеются в навигаторе и все операции по созданию и редактированию маршрута, включающие добавление новой точки в начало, середину и конец маршрута, удаление точки или ее перемещение, реверсирование, копирование и переименование маршрута и т.д. В картплоттере предусмотрены четыре основных страницы: Карта, Компас, Магистраль и Активный маршрут. Вверху страницы размещены одна или две строки настраиваемых полей данных, отображение которых может быть оперативно запрещено или вновь восстановлено при нажатии кнопки DATA.

Popularity: 14%

Серия навигаторов еТгех

Картографическую поддержку имеют приборы Legend, Vista, Venture Сх, Legend Сх, Vista Сх. Для загрузки карт и точечных объектов (POI) в навигаторах предусмотрена внутренняя нерасширяемая память 1 Мб для Venture, 8 Мб для Legend/Vista и сменная

память 64 Мб (Vista Сх и Legend Сх). В память можно загрузить карты MapSource компании Garmin [7, 8].

Модернизированные приборы Legend НСх, Vista НСх и Venture НС имеют новый высокочувствительный приемник с набором микросхем SiRF Star III, что позволяет пользователям определять свои координаты в более сложных условиях (например, под плотной кроной деревьев или в глубоких ущельях).

Все приборы имеют очень эргономичный дизайн. Они легкие и компактные, удобно размещаются в ладони. Рельефные резиновые вставки по бокам позволя­ют крепко удерживать GPS-навигаторы даже в мокрой руке. Также по бокам, над резиновыми вставками, расположено всего пять кнопок. В результате прибором можно управлять одной рукой, не перекрывая при этом экран. Три последние модели навигаторов (Venture, Legend, Vista) уже оснащены удобным джойстиком для перемещения курсора по экрану и пунктам меню. Примечательно, что пере­мещение курсора джойстика позволяет перемещать карту при панорамировании и просмотре ее фрагментов, лежащих за пределами текущей экранной области. Испробовав хоть один раз эту функцию, сразу оцениваешь все ее удобства. Приборы еТгех Summit, еТгех Vista, еТгех Vista С имеют еще барометрический высотомер и электронный компас.

Навигатор еТгех Legend является сегодня самой популярной и наиболее про­даваемой моделью среди всей линейки.

Кроме того, он является и самым дешевым навигатором с картографическими возможностями. В настоящее время по первенству продаж его вытесняет навига­тор Legend Сх.

В дополнение к популярным монохромным навигаторам еТгех Legend и еТгех Vista пришли одноименные модели с цветными дисплеями (Venture Сх, Legend Сх и Vista Сх), различие подчеркивается символом С (Color) в названии. Это самые компактные из всех GPS-навигаторов Garmin с цветными экранами. Приборы об­ладают принципиально новыми характеристиками относительно всех предыдущих моделей: 256-цветным экраном, возможностью автопрокладки маршрута, USB-интерфейсом и сигналами звукового оповещения. Автопрокладка в режиме навигации «от поворота к повороту» возможна как по встроенной в прибор базовой карте, так и по приобретаемым дополнительно подробным картам на CD-диске MapSource City Select или «Дороги России с маршрутизацией». Для остальной части России и СНГ автопрокладка маршрутов возможна пока только по встроенной в GPS-приемник базовой карте.

В модели еТгех имеется четыре основные экранные страницы: Спутники, Карта, Указатель (Компас) и Меню. А у моделей Legend и Vista к ним добавились страницы Путевого компьютера и Альтиметра (только у Vista). Принципиальное усовершен­ствование получили все цветные модели, в которых появилась настройка числа и последовательности основных страниц. По умолчанию в этих моделях всего три страницы: Карта, Меню и Указатель (Компас). При необходимости их число можно быстро изменить и добавить, например страницу Магистраль (Дорога) для удобства сохранения курса при морской навигации. В заключение подчеркнем еще одно достоинство моделей - опознавание объекта карты. Наведя курсор на какой-либо объект карты, можно получить индикацию его названия и характеристики.

Подключение к ПК производится для монохромных моделей с помощью пос­ледовательного СОМ-порта, а для моделей с цветным экраном - USB. При под­ключении к порту USB от него же осуществляется и питание прибора. Время заг­рузки карт значительно уменьшилось, как правило, занимает около 15 минут.

Применение. Навигаторы еТгех. el rex Legend/Vista, Venture Cx/HC. Legend Cx/HCx. Vista Cx/HCx подходят для охоты, рыбалки, туристических походов (пешеходных, вело­сипедных, водных и др.), активного и экстремального отдыха. Их применение в авто­мобиле затруднено из-за небольшого размера экрана и неудобств управления, вызванных расположением кнопок на боковых сторонах приборов. Вообще, в’/rex ~ отличный выбор для начинающих пользователей спутниковой навигации.

Popularity: 12%


раскрутка сайта.