1

Тема: 2.1 Что такое GPS

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

NAVSTAR GPS (англ. NAVigation Satellites providing Time And Range; Global Positioning System — обеспечивающие измерение времени и расстояния навигационные спутники; глобальная система позиционирования) — спутниковая система навигации, часто именуемая GPS. Позволяет в любом месте Земли (включая приполярные области), почти при любой погоде, также в космическом пространстве на расстоянии до 100 км от поверхности Земли, определить местоположение и скорость объектов. Система разработана, реализована и полностью эксплуатируется Министерством обороны США.

Основной принцип использования системы — определение местоположения путём измерения расстояний до объекта от точек с известными координатами — спутников. Расстояние вычисляется по времени задержки распространения сигнала от посылки его спутника до приёма антенной GPS-приёмника. То есть для определения трёхмерных координат GPS-приёмнику нужно знать расстояние до трёх спутников и время GPS системы. Таким образом, для определения координат и высоты приёмника, используются сигналы как минимум с четырёх спутников.

[size=16]2.1.1. Космический сегмент[/size]

Незапущенный спутник, экспонирующийся в музее. Вид со стороны антенн.
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/96/Global_Positioning_System_satellite.jpg/800px-Global_Positioning_System_satellite.jpg

Основой системы являются навигационные спутники, движущихся вокруг Земли по 6 круговым орбитальным траекториям (по 4 спутника в каждой), на высоте 20180 км. Спутники излучают сигналы в диапазонах: L1=1575,42 МГц и L2=1227,60 МГц, последние модели также на L5=1176,45 МГц . Навигационная информация может быть принята антенной (обычно в условиях прямой видимости спутников) и обработана при помощи GPS-приёмника. Информация в C/A коде (стандартной точности), передаваемая с помощью L1, распространяется свободно, бесплатно, без ограничений на использование. Военное применение (точность выше на порядок) обеспечивается зашифрованным P(Y) кодом. 24 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы в любой точке земного шара, но не всегда могут обеспечить уверенный приём и хороший расчёт позиции. Поэтому, для увеличения точности позиции и резерва на случай сбоев, общее число спутников на орбите поддерживается в большем количестве (31 к Сентябрю 2007 года). Максимальное возможное число одновременно работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено 31.

[size=16]2.1.2. Наземные станции контроля за космическим сегментом[/size]

Слежение за орбитальной группировкой осуществляется с главной контрольной станции расположенной на авиабазе ВВС США Schriever, штат Колорадо, США и с помощью 10 станций слежения, из них три станции способны посылать на спутники корректировочные данные в виде радиосигналов с частотой 2000—4000 МГц. Спутники последнего поколения распределяют полученные данные среди других спутников

[size=16]2.1.3. Пользовательский сегмент[/size]

Сегодня GPS-приёмники всё чаще используются в гражданских целях, в основном для определения местонахождения и скорости. GPS-приёмники продают во многих магазинах продающих электронику. Потребителям также предлагаются различные устройства и программные продукты, позволяющие видеть своё местонахождение на электронной карте; имеющих возможность прокладывать маршруты с учётом дорожных знаков, разрешённых поворотов и даже пробок; искать на карте конкретные дома и улицы, достопримечательности, кафе, больницы, автозаправки и прочие объекты инфраструктуры.
[size=16]
2.1.4. Недостатки
[/size]
Общим недостатком использования любой радионавигационной навигационной системы является то, что при определённых условиях сигнал может не доходить до приёмника, или приходить со значительными искажениями или задержками. Например, практически невозможно определить своё точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле. Так как рабочая частота GPS лежит в дециметровом диапазоне радиоволн, уровень приёма сигнала от спутников может серьёзно ухудшиться под плотной листвой деревьев или из-за очень большой облачности. Нормальному приёму сигналов GPS могут повредить помехи от многих наземных радиоисточников, а также от магнитных бурь.

Существенным недостатком GPS для военного применения во всех странах кроме США является то, что спутники этой системы полностью контролируются госдепартаментом США. Более того, многие GPS приёмники на базе разработок американских компаний, даже использующих сигналы ГЛОНАСС и Галилео, полностью перестают работать в некоторых регионах или при отсутствии сигнала от спутников GPS.

[size=16]2.1.5. История[/size]

Идея создания спутниковой навигации родилась ещё в 50-е годы. В тот момент, когда СССР был запущен первый искусственный спутник Земли, американские учёные во главе с Ричардом Кершнером, наблюдали сигнал, исходящий от нашего спутника и обнаружили; частота принимаемого сигнала увеличивается при приближении спутника и понижается при его отдалении. Суть открытия заключалась в том, что если Вы точно знаете свои координаты на Земле, то становится возможным измерить положение спутника, и наоборот, точно зная положение спутника, можно определить собственные координаты.

Реализована эта идея была через 20 лет. Первый тестовый спутник выведен на орбиту 14 июля 1974 г США, а последний из всех 24 спутников, необходимых для полного покрытия земной поверхности, был выведен на орбиту в 1993 г., таким образом Глобальная Система Позиционирования или сокращённо GPS встала на вооружение. Стало возможным использовать GPS для точного наведения ракет на неподвижные, а затем и на подвижные объекты в воздухе и на земле. Также с помощью системы вмонтированной в спутники стало реально определять мощные ядерные заряды, находящиеся на поверхности планеты.

Первоначально GPS — глобальная система позиционирования, разрабатывалась как чисто военный проект. Но после того, как в 1983г. был сбит вторгшийся в воздушное пространство Советского Союза самолёт Корейских Авиалиний с 269 пассажирами на борту, президент США Рональд Рейган разрешил частичное использование системы навигации для гражданских целей. Но точность была уменьшена специальным алгоритмом.

Затем появилась информация о том, что некоторые компании расшифровали алгоритм уменьшения точности и с успехом компенсируют эту составляющую ошибки, и в 2000 г. это загрубление точности было отменено указом президента США.

[size=16]2.1.6. GPS-приемник[/size]

GPS-приёмник Magellan Blazer 12
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/6/68/Magellan_GPS_Blazer12.jpg/800px-Magellan_GPS_Blazer12.jpg

GPS-приёмник — радиоприёмное устройство для определения географических координат текущего местоположения антенны приёмника, на основе данных о временных задержках прихода радиосигналов, излучаемых спутниками группы NAVSTAR. Максимальная точность измерения составляет 3-5 метров, а при наличии корректирующего сигнала от наземной станции — до 1 мм (обычно 5-10мм) на 1 км расстояния между станциями (дифференциальный метод). Точность коммерческих GPS-навигаторов составляет от 150 метров (у старых моделей при плохой видимости спутников) до 3 метров (у новых моделей на открытом месте). Кроме того, при использовании систем WAAS/EGNOS/MSAS и местных систем передачи поправок точность может быть повышена до 1-2 метров по горизонтали.

Существуют GPS-моноблоки, имеющие собственный процессор для необходимых расчётов, а также дисплей для отображения информации, и GPS-приставки к КПК и ноутбукам. Последние также жаргонно называют GPS-мышками из-за внешнего сходства с компьютерными мышами.

Оборудование условно делится на пользовательское и профессиональное. Профессиональное отличается качеством изготовления компонент (особенно антенн) и ПО, поддерживаемыми режимами работы (например RTK, binary data output), системами навигации (например GPS-ГЛОНАСС приемники) и, разумеется, ценой.

Основные производители приёмников для массового применения:
Sirf
U-blox
Tom-Tom
Garmin
Magellan

Основные производители профессиональных (в т.ч. геодезических) приёмников:
Magellan
Trimble
Leica
Javad
NovAtel


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/

2

Re: 2.1 Что такое GPS

Спутниковая система GPS известна также под другим названием – NAVSTAR.
Какую же информацию передает GPS-спутник? Его сигнал содержит т.н. “псевдослучайный код” (PRN - pseudo-random code), эфимерис (ephimeris) и альманах (almanach). Псевдослучайный код служит для идентификации передающего спутника. Все они пронумерованы от 1 до 32 и этот номер показывается на экране GPS-приемника во время его работы. Почему же количество PRN-номеров больше, чем число спутников (24)? Это облегчает обслуживание GPS-сети: новый спутник может быть запущен, проверен и ивведен в эксплуатацию еще до того, как старый выйдет из строя. Такому спутнику просто будет присвоен новый номер ( от 1 до 32).

Данные эфимериса, постоянно передаваемые каждым спутником, содержат такую важную информацию, как состояние спутника ( рабочее или нерабочее), текущая дата и время. Без этого Ваш GPS-приемник не знал бы, в частности, какой сегодня день и сколько сейчас времени. Помимо этого, как мы увидим далее, эта часть сигнала крайне важна для определения местоположения.

Данные альманаха говорят о том, где в течение дня должны находиться все GPS-спутники. Каждый из них передает альманах, содержащий параметры своей орбиты, а также всех других спутников системы.

Пожалуй теперь картина того, как работает GPS, должна становиться для Вас немного яснее. Каждяй спутник передает сигнал, который, образно говоря, означает следующее: “Я – спутник № Х, сейчас мое положение Y, это сообщение было послано во время Z”. Конечно, это – сильное упрощение, но поможет понять идею.

Ваш GPS-приемник получает это сообщение и запоминает эфимерис и альманах для дальнейшего использования. Эта же информация используется для установки или коррекции часов приемника. Итак, для определения местоположения GPS-приемник сравнивает время отправки сигнала со спутника со временем его получения на Земле. Эта разница во времени говорит приемнику о расстоянии до конкретного спутника. Если добавить к этому информацию о расстоянии, измеренном до нескольких других спутников, то можно триангулировать свое местоположение. Это в точности то, что делает GPS-приемник. Имея сигналы от минимум трех спутников, он может определить широту и долготу – это называется двумерной фиксацией. Если же спутников четыре или более, то GPS-приемник может определить положение в 3-х мерном пространстве, т.е. указать широту, долготу и высоту. Постоянно отслеживая Ваше местоположение в течении некоторого времени, приемник также может расчитать скорость и направление Вашего движения (имеется ввиду т.н. “наземная скорость” и “наземный курс”).
Это были хорошие новости, теперь – плохие! Что же заставляет GPS-приемник работать хуже своих предельных возможностей? Существует несколько факторов, вносящих ошибку в определение местоположения, не позволяющих получить наилучшую точность. Первым и наиболее существенным из них является т.н. “избирательный доступ” (SA – Selective Availability). SA – это преднамеренное уменьшение точности гражданских GPS-навигаторов, осуществляемое Министерством обороны США. SA приводит к уменьшению точности максимум до 100 метров. Конечно, внесенная ошибка обычно не достигает этой величины, но значения в 30 и более метров – не так уж редки.

Почему существует SA? Первоначально GPS была разработана и создана для военных целей. По мере ее внедрения стало ясно, что она может успешно применяться и для ряда гражданских задач. В начале 80-х годов в своей президентской речи Рональд Рейган заявил, что GPS будет доступна каждому – с тем только исключением, что наилучшая точность будет оставлена для военных. С этого времени начался регулярный запуск спутников с возможностью SA. Сегодня все существующие GPS-спутники имеют возможность и применяют на практике SA. Рациональное зерно в SA – не дать военному противнику или террористическим организациям использовать макимальную точность GPS.

Другим фактором, влияющим на точность GPS является геометрия спутников. Простыми словами, понятие “геометрия спутников” означает то, как они расположены относительно друг друга и GPS-приемника. Если, например, приемник “видит” четыре спутника и все четыре расположены в северном и западном направлениях, то спутниковая геометрия скорее плохая. Причем вплоть до того, что приемник вообще не сможет определить местоположение. Почему? Потому что все расстояния, измеренные до спутников, будут лежать в одном глобальном направлении. Это означает, что триангуляция будет плохой и что область пересечения построенных прямых будет довольно большой (т.е. область вероятного положения будет занимать значительное пространство и точно указать координаты невозможно). В этом случае, даже если приемник выдает некоторые значения координат, их точность не будет достаточно хороша (возможно, 100 – 150 м).

Если же эти четыре спутника будут находиться в разных направлениях, то точность значительно возрастет. Предположим, что они расположены равномерно по сторонам горизонта – на севере, востоке, юге и западе. Тогда, очевидно, геометрия будет очень хорошей. Область, определяемая пересечением соответствующих прямых будет невелика и мы можем быть уверены в правильности расчитанного местоположения. В таком случае, даже если принять во внимание действие SA, точность может быть не хуже 30 м.

Геометрия спутников становится особенно важной при использовании GPS-приемника в автомобиле, среди высоких зданий, в горах или в глубоких ущельях. Если сигналы от некоторых спутников оказываются экранированы, то точность определения местоположения будет зависеть от оставшихся “видимыми” спутников (а от их количества – возможность провести расчеты вообще). Чем большая часть неба заслонена искусственными или естественными предметами, тем более сложно определить положение. Хорошие модели GPS-приемников показывают не только сколько спутников находятся в зоне видимости, но и где они расположены на небе (направление и высоту над горизонтом) для того, чтобы Вы могли определить, не экранируется ли сигнал от данного спутника.

Другим источником ошибок является переотражение спутникового сигнала от различных объектов. (В быту мы встречаемся с эти явлением в виде появления раздвоенного изображения на экране телевизора.) В случае GPS переотражение возникает при взаимодействии сигнала со зданиями или рельефом местности до того, как он достигнет приемной антенны. Такому сигналу требуется больше времени для достижения приемника, чем прямому. Это увеличение времени заставляет приемник считать, что спутник находится на большем расстоянии, чем на самом деле и это увеличивает ошибку при определении положения. Такие переотражения, если происходят, то могут добавить около 5 м в общую ошибку.
Насколько же точна GPS на практике? Обычные гражданские GPS-приемники обеспечивают точность от 20 до 70 м в зависимости от действующего на данный момент SA, количества видимых спутников и их геометрии. Более сложные и дорогие приборы, стоящие несколько тысяч долларов, могут обеспечить точность до нескольких сантиметров, используя не оду, а несколько радиочастот. Однако точность даже обычных гражданских GPS-приемников может быть увеличена до 4 м и более ( в ряде случаев – до 1 м) с помощью т.н. дифференциальной GPS (DGPS). DGPS использует дополнительный, фиксированный в одной точке GPS-приемник для определения корекции спутниковых сигналов. Как же величина необходимой коррекции сообщается Вашему GPS-приемнику? В настоящее время в мире существует несколько бесплатных и платных служб такого рода. Так, например, Береговая охрана США и Инженерный корпус Армии США передают GPS-коррекции через морские радио-буи. Они работают в диапазоне 283.5 – 325.0 кГц и пользоваться ими можно бесплатно. Вашими единственными расходами, если Вы захотите пользоваться услугами этих служб, будет приобретение DGPS-приемника. Этот приемник подключается к Вашему GPS-навигатору с помошью 3-х проводного кабеля, по которому поправка передается в обычном последовательном виде в формате, называемом RTCM SC-104.

Платные DGPS-службы работают в УКВ-диапазоне или осуществляют вещание через спутники. Естественно, и в этих случаях Вам понадобится специальный DGPS-приемник для приема поправок и передачи их на GPS-навигатор. Цена зависит от требуемой точности.

3

Re: 2.1 Что такое GPS

Что такое "горячий" и "холодный" старт ?

Почему указанное в паспортных данных время так сильно различается?

Каждый GPS-спутник передает данные эфимериса, содержащие информацию об орбитах всех спутников, входящих в систему GPS. В комплексе с другими полями данных это полное сообщение передается каждые 12.5 минут. Приемник периодически получает этот сигнал и обновляет в своей памяти данные альманаха, необходимые для дальнейшей работы.

Последний полученный альманах сохраняется в памяти даже при выключенном питании, однако некоторые карманные модели приемников теряют эти данные, если вынуть из них батарейки на достаточно продолжительное время. Однажды запомненный альманах используется программой приемника для различных целей, при этом срок его “годности” – ограничен.

Когда Вы покупаете новый GPS-приемник и включаете его в первый раз, то он не “знает”, где находится. Чтобы определить свое местоположение приемник начинает сканировать частотный диапазон GPS в поисках нужных сигналов. Такой процесс, называемый “холодный старт” и включающий в себя поиск, декодирование сигналов и проведение расчетов, может занимать от 5 до 20 минут. Точная продолжительность зависит от ряда факторов, включая количество видимых спутников и алгоритм поиска, реализованный в данной модели. С другой стороны, если навигатор “знает” свое местоположение (оно может быть введено вручную или в качестве него может быть принято последнее запомненное положение), то вышеуказанный процесс значительно сокращается. Более того, если приемник уже имеет в памяти ранее запомненный альманах, то местоположение будет определено в течении нескольких секунд. Это называется “горячий старт”. В качестве вспомогательного средства для “горячего старта” некоторые модели приемников имеют “прожженный” в постоянной памяти дополнительный альманах. Хотя его данные всегда будут отличаться от актуальных на данный момент времени, однако его наличие позволяет существенно сократить время определения местоположения в т ех случаях, когда прием истинного альманаха от спутников затруднен.

Cловарь основных англоязычных терминов, применяемых в GPS-навигации.

Coordinate (координаты):

Набор чисел, определяющих Ваше положение на (над) поверхностью земли. Это могут быть измеренные в градусах широта (N - северная широта, S - южная широта), т.е. отклонение данной точки от экваториальной плоскости, и долгота (E – восточная широта, W – западная широта), т.е. ее отклонение от плоскости, проходящей через нулевой (гринвичский) меридиан. Используются также так называемые UTM (Universal Transverse Mercator)-координаты, показывающие отклонение в метрах от экватора и нулевого меридиана. При этом земная поверхность как бы рассекается горизонтальными плоскостями через каждые 100.000 метров. Разновидностью этой системы является MGRS (Military Grid Reference System), которая предусматривает разбиение UTM-зоны на еще более мелкие сегменты. Эта система используется преимущественно в военных GPS-приемниках.

2-D and 3-D Coordinates (двух- и трехмерные координаты):

Если Ваше местоположение на поверхности Земли указывается только двумя числами, например, широтой и долготой, то они называются двухмерными координатами. Для их определения GPS-приемнику достаточно получать сигнал от минимум трех спутников. Если же в зоне видимости находятся четыре и более спутников, то может быть определена и высота над уровнем моря (правда, с меньшей точностью, чем координаты). В этом случае мы говорим и трехмерных координатах. Большинство GPS-приемников стандартно имеют оба режима (2-D и 3-D).

Position Fix (привязка местоположения):

Когда Ваш GPS-приемник получил сигналы от спутников и расчитал координаты, то говорят, что он сделал “привязку местоположения”. Для каждого приемника существует минимальное количество спутников, которое он должен “увидеть” для того, чтобы сделать привязку допустимой точности (обычно это 4 спутника для 3-D координат). После этого GPS-приемник позволяет запомнить текущее положение в качестве ориентира (местного или путевого), причем некоторые модели позволяют снабдить запоминаемые координаты именем (обычно имена состоят из шести латинских букв или цифр) и указательным значком для отображения не графической схеме.

Landmark or Waypoint (местный или путевой ориентир):

Этим термином обозначают точку земной поверхности, координаты которой занесены в память GPS-приемника. Ваше текущее положение не считается ориентиром до тех пор, пока Вы его не отмаркировали, то есть не занесли в память приемника. Координаты необходимой точки могут быть получены как путем привязки положения на местности, так и ручным вводом их значений, определяемых, например, по топографической карте. При запоминании GPS-приемник присвоит этой точке некоторое имя по умолчанию (например: 001, 002 и так далее), или наиболее удобное по Вашему желанию (например: CAMP – лагерь, CAR-автомобиль).

Примечание: 1) при каждом новом использовании GPS-приемника полезно запомнить исходную точку, особенно, если Вы предполагаете вернуться туда; 2) давая ориентирам имена надо внимательно следить за тем, чтобы они не повторяли уже имеющиеся в списке, в противном случае может произойти нежелательная потеря данных.

Route(маршрут):

Маршрутом называется ломаная линия, соединяющая некоторые начальную и конечную точки и проходящая через несколько промежуточных точек, в которых меняется направление движения. Каждые отрезок пути между двумя соседними промежуточными точками в англоязычной теременологии называется leg. Максимальное количество запоминаемых точек различно для разных моделей GPS-приемников. Некоторые модели позволяют инвертировать маршрут, то есть показывать по нему обратную дорогу.

Маршруты могут быть использованы следующими способами:

Если Вы планируете прогулку или путешествие, то можете предварительно вручную проложить маршрут на бумажной топографической карте или на отсканированной карте с помощью компьютерной программы. Затем необходимые начальная, конечная и промежуточные точки заносятся в память GPS-приемника вручную или через соединительный кабель (если это позволяет сделать имеющаяся модель приемника).
Если во время предыдущих прогулок путешествий Вы отмаркировали на местности некоторые важные точки, то затем в домашних условиях Вы можете спланировать новый маршрут, проходящий через наиболее интересные из них. При этом Вы имеете возможность оценить протяженность как всего маршрута, так отдельных его отрезков, и тем самым спланировать оптимальный график движения. Этот подход может быть эффективно использован при проведении спасательно-розыскных мероприятий для осмотра все мест, где могут находиться все потерявшиеся члены группы.
Если во время движения по незнакомой местности держать GPS-приемник постоянно включенным, то он будет регистрировать и запоминать маршрут движения. Некоторые модели GPS-приемников позволяют вернуться обратно по этому маршруту в начальную точку путем автоматической прокладки обратного маршрута, максимально приближенного к пройденному пути (функция “TRAСKBACK” – обратный путь). При этом генерируются и запоминаются необходимые начальная, конечная и промежуточные точки.
Heading (направление движения):

Используемый в GPS принцип расчета местоположения не позволяет приемнику определить, каким образом он ориентирован относительно сторон горизонта, т.е. он не может указать стрелкой, например, где находится Север. Однако, постоянно регистрируя изменения координат во время движения, GPS-приемник легко рассчитывает текущее направление движения и показывает его численно в градусах , отсчитываемых по часовой стрелке от северного направления (например: 90 – движение на Восток, 180 – на Юг). После этого GPS-навигатор может непосредственно указывать с помощью стрелки направления на любые ориентиры относительно текущего курса, при этом предполагается, что верх экрана расположен по направлению движения.

Bearing (азимут):

Направление на некоторый ориентир из данной точки, измеренное в градусах и отсчитываемое по часовой стрелке от направления на Север, называется азимутом. Любой GPS-навигатор может рассчитать азимут (то есть направление) от данного запомненного ориентира до другого. Если Вы предполагаете двигаться из данной точки точно в направлении ориентира, необходимо следить за тем, чтобы HEADING (направление движения) совпадал с BEARING (азимут). Если необходимый Вам азимут составлет 270, а направление Вашего движения – 240, то вы двигаетесь не 30 левее направления на ориентир.

Cold, Warm Start (“холодный”,” горячий” старт):

Когда Вы впервые включаете свой GPS-приемник, то он “не знает”, сигналы каких GPS-спутников могут быть приняты в данной местности. Поэтому приемник пытается “поймать” сигналы всех по очереди спутников и только потом, выделив соответствующую группу, может определить свое местонахождение. Эта ситуация носит название “холодный старт”, она длится 5-15 минут и возникает также в тех случаях, когда приемник в выключенном состоянии был перемещен на значительное расстояние от места предыдущей привязки. Если же Вы повторно включили приемник, по-прежнему находясь невдалеке от предыдущего местоположения, то приемник опросит те же самые спутники и определит координаты гораздо быстрее – всего за 2-5- минут. Это называется “горячий старт”. Точные временные показатели и подробности Вы можете найти в инструкции по эксплуатации Вашего навигатора.

Page (страница, экран):

Взаимодействие пользователя с GPS-навигатором осуществляется в диалоговом режиме, как правило, в виде чередующихся на экране “страниц”, на каждой из которых во-первых отображена определенная информация, во-вторых пользователю предоставляется возможность ввода некоторых необходимых данных, выбора режима, настройки и тому подобного.

Обычно эти страницы носят названия:

Satellite Status – состояние спутников.

Большинство моделей GPS-приемников могут показать, сколько спутников находятся в их поле зрения, как они расположены по сторонам горизонта, на какой высоте над ним находятся, какова сила принимаемых сигналов и тому подобное. Если принимаются сигналы 5 и более спутников, то приемник выбирает наилучшие 4 из них по силе сигнала и триангуляционного угла.

Position – местоположение.

На этой странице показываются координаты текущего местонахождения и высота над уровнем моря, а при движении – скорость и направление, а также некоторые производные параметры (предполагаемое время в пути, средняя скорость и так далее).

Pointer, compass – указатель, компас.

При движение по выбранному маршруту (см. выше) или к выбранному ориентиру на этой странице изображается указатель в виде стрелки или типа “взлетная полоса”, который постоянно показывает нужное направление движения по отношению к Вашему текущему курсу. Выводится также цифровое значение вышеуказанного направления и вспомогательные параметры (скорость, рассчет времени в пути и т. д.). При достяжении определенной промежуточной точки маршрута указатель перестроится на следущую точку.

Plotter, map – плоттер, карта.

Имеется у многих моделей, за исключением наиболее дешевых. На этой странице отображается в виде линии пройденный путь и ближайшие ориентиры. Допускается изменение масштаба, панорамирование и получение информации о выбранном с помощью курсора ориентире.

Menu – меню.

Эта страница обеспечивает доступ к различным вспомогательным функциям, таким как настройка системы, редактирование списка ориентиров и маршрутов, установка параметров порта ввода/вывода и тому подобное. Одной из важных функций, как правило присутствующей в меню, является расчет расстояния между двумя ориентирами, а также время восхода и захода солнца в них (это бывает необходимо для планирования движения в светлое время суток).

Waypoint Discription – описание ориентира.

Этот экран ипользуется при маркировке точки на местности, при ручном ее вводе и при редактировании ранее введенных данных. Практически все навигаторы позволяют снабдить каждую запомненную точку небольшим комментарием (около 16 символов), а некоторые модели кроме того – графическим символом для отображения на карте (см. выше).

Данный толковый словарь, безусловно, не является исчерпывающим и имеет целью лишь предоставить начальные сведения для тех, кто недавно пользуется

4

Re: 2.1 Что такое GPS

Достаточно интересным является использование GPS многими учеными и исследователями в качестве источника точного времени. Действительно, как уже говорилось выше, определение времени прохождения радиосигнала лежит в основе самой идеи GPS. С этой целью внутренние часы приемника постоянно синхронизируются с прецизионными атомными часами, установленными на спутниках. Это позволяет обеспечить точность измерения времени от микро- до наносекунд. Поэтому при проведении научных экспериментов становится возможным повсеместно иметь абсолютно точные отметки времени. Нельзя, конечно забывать, что и информация о положении в ряде экспериментов тоже может представлять интерес.
   Что же еще может подсказать навигатор?
Точные координаты текущего местоположения в требуемом формате в одной из нескольких десятков систем координат;
Высоту над уровнем моря;
Расстояние до уже введенных в его память точек;
Пройденный путь;
Карту или схематичное изображение (в зависимости от модели) окружающей местности, на которой будут показаны близлежащие точки, текущий маршрут и пройденный путь;
В движении покажет направление на следующую точку маршрута, текущую, среднюю и максимальную скорость движения, расчетное время прибытия в пункт назначения;
Точное время;
Время восхода и захода солнца (некоторые модели показывают еще и фазы луны);
Можно сохранить в памяти навигатора отдельные точки и целые маршруты, и потом повторить пройденный путь в любом направлении;

  Системы координат (datums) можно разделить на геоцентрические и топоцентрические. В геоцентрической системе размеры эллипсоида, ориентация и положение его центра выбираются следующим образом:
объем эллипсоида предполагается равным объему геоида;
большая полуось эллипсоида лежит в плоскости экватора геоида;
малая полуось направлена по оси вращения Земли;
среднеквадратичное отклонение поверхности эллипсоида от поверхности геоида минимально по всей территории земного шара.

  WGS72 и сменившая ее WGS84, а также российская SGS85, являются геоцентрическими системами координат на эллипсоидах WGS72, GRS80 и SGS85 соответственно. В системе NAVSTAR используется WGS84, а в российской системе GLONASS (система, аналогичная NAVSTAR, с более высокой точностью, но менее надежным и более дорогостоящим оборудованием, пока не получила широкого распостранения) - SGS85.
Топоцентрическая (национальная) система координат появляется так: вы берете некоторый эллипсоид и располагаете его таким образом, чтобы для заданной территории среднеквадратичное отклонение поверхности эллипсоида от поверхности геоида было минимальным. При этом остальная часть мира вас не интересует: отклонения на другой стороне Земли может быть сколь угодно велико.
  В России используются несколько геодезических систем координат: Пулково 1942 г., 1963 г. и 1991 г. Система координат 1963 г. используется военными и ее параметры преобразования засекречены. Карты, имеющиеся в продаже, составлены в системе координат 1942 г. Она базируется на эллипсоиде Красовского.
Вы можете в своем навигаторе установить любую из нескольких десятков национальных систем координат, большинство моих знакомых пользуется выбранной по умолчанию WGS84. При обмене данными с коллегой у вас должны быть установлены одинаковые системы координат!

Достаточной скоростью для правильной работы навигатора при точности в пару десятков метров будет скорость порядка 3-3.5 км/ч.

Re: 2.1 Что такое GPS

было бы очень интересно узнать мнения и плюсах и минусах различных приемников и программ. кто что скажет?


всегда готов! 8-918-456-30-62
экипаж БТ-1

6

Re: 2.1 Что такое GPS

Максим Шмыга
А с приемниками все просто: подавляющее большинство приемников сейчас выпускается на чипсете SiRF Star III, которыйй ловит даже в зданиях. А про программы мы еще поговорим. default/wink


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/

Re: 2.1 Что такое GPS

Oktan, буду ждать инфу о программах с нетерпением, спасибо.
ЗЫ хочу кпк брать с gps


всегда готов! 8-918-456-30-62
экипаж БТ-1

8

Re: 2.1 Что такое GPS

Oktan
733
Собираюсь купить Garmin 60 CSx. Как он? Ваше мнение.

9

Re: 2.1 Что такое GPS

Сергий
ИМХО, главнй плюс Гармина - он плохо тонет. default/smile Тянет только векторные карты - по горам будет трудно ездить. По асфальту - норм.


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/

10

Re: 2.1 Что такое GPS

Oktan
Спасибо. Но я уже купил. Буду пробовать.

О программах тоже хотелосьбы поподробнее. Какие удобнее для не продвинутых юзеров.

11

Re: 2.1 Что такое GPS

Сергий
В принципе, с Гармином, можно работать через OziExplorer. Т.е. сначала готовите точки, маршруты на компе, а потом загружать все в GPS. Для загрузки карт можно пользовать только родную утилиту MapSource с диска к Гармину.


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/

12

Re: 2.1 Что такое GPS

Oktan

Oktan пишет:

Тянет только векторные карты - по горам будет трудно ездить. По асфальту - норм.

так для джипинга и не особо опытных юзеров какая система более удобна?

13

Re: 2.1 Что такое GPS

Andrey-kor
Ну многие покупают КПК со встроенным GPS. Причем практически все пользуют КПК первый раз в жизни. default/smile О недовольных пока ничего не слышал. default/big_smile


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/

14

Re: 2.1 Что такое GPS

Oktan пишет:

Тянет только векторные карты - по горам будет трудно ездить.

Наверно какаято ошибочка. Векторные карты как раз и есть по горам да по равнинам. Растровые - по дорогам. (Но теперь чета засомневался я).

15

Re: 2.1 Что такое GPS

Сергий
Неа. Как раз наоборот!
Какие карты бывают, я написал здесь: 2.4 Векторные и растровые карты OziExplorer


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/

16

Re: 2.1 Что такое GPS

Oktan
я где то прочитал, что на гармин есть какой то прибобас, с помощью которого можно грузить обычные какрты, ты не слыхал такого?

17

Re: 2.1 Что такое GPS

Andrey-kor
Да у гармина в принципе не хватит ни мощности, ни памяти, чтобы тягать растровые карты.


Джиперская карта для навигаторов Garmin. OziExplorer и топографки для PC и автонавигаторов. +79604777774 (WhatsApp)
База GPS-треков: http://tracks.skif4x4.ru/