Как работает навигатор в машине

Принцип работы автомобильного навигатора

Современные разработки существенно облегчают жизнь автомобилистов. Работа одного небольшого прибора поможет сориентироваться на незнакомой местности, проложить оптимальный маршрут движения, рассчитать время в пути и миновать возникающие по дороге пробки. Речь идёт об автомобильном навигаторе. А ведь помимо основных функций в этом устройстве собран целый ряд дополнительных. Его можно использовать в качестве аудио- и видеоплеера, система Bluetooth объединит телефон и навигатор в систему громкой связи. Он оповестит о приближении АЗС, поста ГИБДД, камеры видеонаблюдения или других объектов.

Как работает автомобильный навигатор?

Автомобильный навигатор представляет собой устройство, состоящее из монитора, аккумуляторной батареи и печатной платы, объединяющей процессор, антенну, оперативную память. Принцип работы автомобильных навигаторов основан на обмене радиосигналами между приёмником и космическим спутником.

Основой всех подобных приборов служит система NAVSTAR GPS. Разработанная для нужд Министерства обороны США, впоследствии она была оборудована дополнительной частотой излучения сигнала для использования в гражданских целях. Систему GPS образуют двадцать четыре спутника плюс четыре наземные станции, контролирующие состояние спутников и корректирующие установленные в них часы.

Спутники расположены на своих орбитах таким образом, чтобы любой находящийся на поверхности Земли GPS-приёмник мог одновременно принимать сигналы минимум от четырёх из них. Такое условие необходимо для наиболее точного определения его положения в трёхмерной системе координат.

Непрерывный сигнал со спутников, содержащий информацию о параметрах их орбит, работе бортового оборудования и точном времени, посредством антенны попадает на процессор навигатора, совмещённый с дисководом и DVD с картой местности. Учитывая скорость прохождения сигнала между приёмником и каждым из спутников, процессор рассчитывает расстояние до них, определяет точные координаты автомобиля и переносит их на карту. Так же определяются координаты любой заданной точки для прокладывания к ней подходящего маршрута.

В 2011 году появились автомобильные приборы, работа которых помимо системы GPS опирается ещё и на российскую систему ГЛОНАСС. Точность таких моделей несколько выше.

Основные характеристики автомобильного навигатора

При выборе автомобильного навигатора рекомендуется учитывать следующие характеристики:

  • Объём памяти. Если модель не рассчитана на работу с дополнительной картой памяти, очень важен размер встроенной памяти, так как в неё записываются карты и программа навигации. Размер «оперативки» в различных моделях колеблется от 32 до 512 Мб.
  • Дисплей одна из важнейших характеристик. Качество получаемого изображения зависит от размера монитора и его разрешения. Диагональ современных приборов колеблется в диапазоне от 3,5 до 7 дюймов, наибольшее разрешение достигает 800х480 пикселей. Желательно наличие антибликового покрытия экрана.
  • Частота процессора. От неё зависит быстродействие всей системы. Недостаточная частота (менее 500 МГц) плохо отражается на работе с картами, имеющими повышенную детализацию.
  • Число каналов. Эта характеристика соответствует количеству спутников, с которым автомобильный навигатор может обмениваться информацией одновременно. Чем выше эта цифра, тем точнее показания прибора.
  • Чипсет. Выбор производителя данного компонента влияет на скорость и точность, с которыми работает автомобильный навигатор, его энергопотребление и экономичность.
  • Внешний вид. Сюда можно отнести способ крепления, возможность подключения внешней антенны и удобство подключения шнура питания к гнезду прикуривателя.

Помимо этого, при покупке автомобильного навигатора следует обращать внимание на технические характеристики, навигационную программу, ёмкость аккумулятора, ну и, конечно, его стоимость.

Нужен ли интернет навигатору в машине и как он без него работает?

Автомобиль становится все более совершенным и уже не только доставляет вас на заданное место, но и помогает рассчитать оптимальный маршрут, учитывая заторы на дорогах, плотность движения и прочие важные параметры. Чтобы эта функция стала возможной, в машине должен быть установлен GPS навигатор. Несмотря на массовое пользование прибором, не так много человек правильно понимает принцип его работы.

Автомобильный навигатор — часть глобальной системы определения местоположения

Чтобы разобраться, как работает автомобильный GPS навигатор, необходимо понять, что это система, состоящая из трех основных элементов, жестко завязанных на постоянном взаимодействии друг с другом.

  • Вокруг планеты на расстоянии почти 21 тыс. км курсирует группа спутников. Они располагаются на шести постоянных орбитах и движутся с заданной скоростью. Это позволяет каждой единице техники проходить одну точку пространства дважды в сутки.
  • На поверхности планеты располагаются приемные станции, которые отслеживают положение орбитальных тел и производят с ними обмен данными. Информация принимается, обрабатывается, проходит процедуру коррекции в соответствии с заданными коэффициентами и отправляется обратно.
  • В вашем авто располагается навигационный прибор, который посылает через встроенную антенну запрос спутнику и получает от него массив обработанных данных. На их основании происходит определение местоположения в трехмерном пространстве, скорость и направление движения.

После «общения» приборов между собой и нахождения вашего местоположения оно накладывается на загруженную в память прибора карту местности и выводится на экран. Чтобы облегчить работу навигатора, обмен данными проходит через заданные промежутки времени или пройденного расстояния. Второй вариант более предпочтителен — он уменьшает количество запоминаемых точек маршрута и снижает загруженность памяти навигатора.

Изначально система GPS — американская разработка и полностью подконтрольна правительству. Однако никто не хочет позволить одной стране иметь монополию в области и возможность выборочно ограничить доступ пользователям за рубежом. Поэтому наряду с американскими спутниками на орбиту выводятся российские — ГЛОНАСС и европейские — Галилео. Пока они представлены в качестве альтернативы и не могут соперничать с оригиналом, но развитие технологий и увеличение вложений в эти системы позволяет увеличить их популярность и количество единиц на орбите, расширить покрытие и возможности.

Сейчас большая часть навигационных приборов выпускается с возможностью автоматического — при наличии более устойчивого сигнала, или ручного переключения между спутниками.

Также читайте другую статью, о том, нужен ли техосмотр новому авто.

Выход в интернет — обязательная функция или можно отказаться?

Слабо понимая, как работает GPS навигатор в машине, пользователи придумали миф, что для правильного функционирования ему необходим доступ в интернет. Масла в огонь в свое время подлили поисковые системы Google и Яндекс, выпустив приложение для смартфонов, которое определяло местоположение не по спутникам, а по вышкам сотовой связи, и строило маршрут, накладывая его на карту местности в реальном времени, используя для этого интернет. Способ имел сильную погрешность, низкую функциональность за чертой города, сильно «жрал» входящий/исходящий трафик и от него отказались. Но в сознании людей прочно укрепилась мысль, что навигационный прибор без интернета не работает.

Нужен ли знак «Шипы», узнайте из другой статьи.

В данный момент существует два основных типа навигаторов. Одни могут выходить в сеть, другие – нет. Каждый их них обладает собственными плюсами и минусами и однозначно сказать, что определенная модификация лучше, нельзя.

Приборы с интернетом обладают следующими полезными качествами:

  • Возможность напрямую загружать обновления базовой программы и изменившихся карт по мере необходимости. Функция полезна тем, кто регулярно путешествует за границу или посещает ранее незнакомые местности, испытывая потребность в «свежих» картах.
  • «Видят» пробки в черте города, получая данные от соответствующих сервисов в сети. Это позволяет программе оперативно скорректировать маршрут, чтобы объехать затор.
  • Может точнее и быстрее определить местоположение автомобиля, совмещая данные со спутника и с вышек сотовой связи.

Среди недостатков отмечаются такие:

  • Более высокая стоимость прибора за счет необходимости установки отдельной карты сотовой связи и оплаты трафика.
  • Низкая скорость интернет-соединения. Используемый протокол 2G морально устарел и не всегда в состоянии быстро обеспечить пользователя необходимыми данными.
  • Некоторые «пробочные» сервисы используют данные не из официальных источников, а получают их непосредственно с приборов пользователей, но самые популярные в стране системы запрещают установку нелицензионных программ.
  • Периодически прибор отмечает заторами места, таковыми не являющиеся. Массовые остановки возле светофоров, необходимость водителей притормозить или остановиться на обочине по собственным нуждам и прочие факторы влияют на ошибочность полученных данных.
  • Повышенные требования к «железу». Увеличение входящего массива данных требует большей скорости его обработки, что обязывает приобретать GPS навигаторы среднего и высокого класса, а это увеличивает расходы.

Несмотря на минусы, полезный функционал таких навигаторов существенно поднимает их популярность среди пользователей. Плюсы и минусы приборов без доступа к сети соответственно работают с точностью до наоборот.

  • Скачивание обновлений производится путем прямого подключения к компьютеру или смартфону.
  • За ту же сумму можно приобрести навигационный прибор расширенных возможностей за счет снижения необходимой для функционирования мощности процессора.

Возможность подключения к интернету может помочь в определенных ситуациях, но она не обязательна и в ряде случаев будет пустой тратой собственных средств. Если вам просто необходимо построить маршрут до определенной точки, то «оффлайнового» навигационного прибора будет достаточно. Если же необходима актуальная информация о происходящих изменениях на дороге, то сетевой навигатор — ваш выбор.

Как подключить камеру заднего вида к навигатору, читайте тут.

Самой популярной навигационной программой на сегодняшний день является «Яндекс навигатор». Она загружается во все виды смартфонов и работает бесплатно по всей территории постсоветского пространства. Частота ее использования объясняется удобным интерфейсом и возможностью выполнением команд с помощью голосового набора. Кроме того, программа предупреждает о платных участках дорог, предлагая альтернативные варианты объездов. Недостаток – невозможность работы без доступа в Интернет.

Навигатор в автомобиле

Не так давно мы обзонили московские сервисные центры, обслуживающие автомобильные GPS-навигаторы. Это было сделано, чтобы понять, на какую поддержку может рассчитывать рядовой пользователь. Речь шла о простых вопросах, связанных с обновлением и установкой карт. И сделать выводы мы могли лишь о качестве обслуживания и желании помочь автомобилисту.

В этот раз мы решили наведаться в сервисные центры лично, чтобы поговорить непосредственно с теми, кто осуществляет ремонт. Мы выяснили, с какими проблемами обращаются чаще всего, как эти проблемы решаются и какие конструктивные особенности, влияющие на эксплуатацию и ремонт, есть у автонавигаторов.

Нам снова придется отделить Garmin от других производителей. Дело в том, что навигаторы Garmin практически не ремонтируются по гарантии — в случае любых серьезных проблем прибор меняется на новый. У этого подхода есть свои плюсы и минусы, о которых мы обязательно расскажем. Но сначала поговорим про навигаторы Explay, Digma и Lexand. Обсуждение этих навигаторов можно смело распространить и на другие марки. Большинство производителей навигаторов, представленных на российском рынке, объединяет подход к производству. По сути, он сводится к заказу на одном из заводов в Китае одной из моделей, которую этот завод производит. По заказу производителя, может быть изменен корпус и, естественно, нанесен логотип.

Первый вопрос, который при этом возникает, как обстоят дела с качеством? Именно с него мы начали беседу с инженером сервисного центра DiCom Андреем Антиповым. Оказалось, что с качеством дела обстоят очень по-разному. Причем даже в рамках одного производителя, а иногда и одной модели. Спешим успокоить, большинство навигаторов собраны достаточно хорошо: аккуратная пайка, качественные внешние элементы, аккуратно подсоединенные шлейфы, надежный корпус. Вопреки расхожему мнению, китайцы умеют делать хорошо. Однако иногда то у одного, то у другого производителя проскакивают внешне симпатичные приборы с «внутренностями», качество которых вызывает сомнения у ремонтных мастеров. Оценивается оно визуально — по тому, насколько аккуратно выглядят платы и внешние элементы. Жаль, что при покупке нельзя попросить продавца вскрыть корпус устройства.

Что касается стабильности качества в рамках одной модели — набор компонент действительно может отличаться от партии к партии, но ситуации, когда сначала навигатор собирался хорошо, а потом как попало, встречаются редко. Поэтому общая рекомендация довольно простая: изучить отзывы владельцев и стараться делать выбор в пользу проверенных устройств, а не новинок, еще ни разу не лежавших на столе сервисного инженера.

Как бы то ни было, навигаторы ломаются. Мы попросили Андрея рассказать о типовых проблемах и особенностях навигаторов, которые ему приходилось ремонтировать.

Прошивка — первая помощь при любых проблемах

Смена прошивки — первое, что делается в сервисе, если проблема неочевидна. Другими словами, когда нет явных механических повреждений, видимых снаружи или при вскрытии корпуса. Сама по себе процедура довольно простая. Прошивка записывается на карту памяти, которая вставляется в навигатор. Затем прибор нужно включить и, удерживая клавишу включения, дождаться, пока на экране отобразится информация о том, что идет смена программного обеспечения. Какие у этой процедуры есть нюансы?

  • Не все прошивки выкладываются в свободный доступ. Но в сервисе, они, конечно, есть.
  • Неудачное самостоятельное обновление прошивки не является гарантийным случаем.

Самые частые причины неудач при обновлении прошивки связаны с вирусами на карточке памяти и нехваткой заряда аккумулятора. Чтобы избежать последнего, прошивать навигатор следует подключенным ко внешнему питанию. Причем, это должно быть «правильное» зарядное устройство — с достаточной силой тока и напряжения. При прошивке навигаторы потребляют довольно много энергии и слабый источник питания, например, USB-порт компьютера, не может обеспечить прибору достаточной мощности. Ну и, разумеется, для страховки аккумулятор навигатора должен быть полностью заряжен.

Сложность восстановления после неудачной прошивки зависит от ситуации. В лучшем случае потребуется повторная прошивка. В более сложном варианте приходится «сливать» дамп (образ) с платы работающего навигатора. Сложность заключается в том, что разные партии даже одной модели могут отличаться комплектующими, что затрудняет подбор идентичной платы.

Отдельно стоит отметить желание владельца навигатора не только обновить прошивку или установить вторую навигационную программу, но и «влезть» непосредственно в операционную систему Windows CE. Практически любой навигатор, работающий на Windows CE, можно «разлочить» — выйти в меню операционной системы с возможностью изменения настроек и установки программ. Смысл этого действия не очень понятен. Делать из навигатора планшетный компьютер неразумно. Выключение навигатора — это, по сути, hard reset, сброс к заводским настройкам всего того, что «умелец» установил поверх операционной системы. К тому же в отдельных моделях вместе с собственной оболочкой, которую отключают при «разлочке», могут загружаться библиотеки, необходимые для работы навигационной системы. Наконец, навигатор рассчитан на работу навигационных программ, и другие приложения просто не обязаны адекватно работать на этом «железе».

Если предыдущий абзац вызвал у вас бурю негодования, то, возможно, вы тот самый правильный умелец, которого не напугает ни hard reset, ни необходимость решения вопросов с библиотеками, необходимыми для работы «Навитела» на данном конкретном устройстве. В таком случае мы не отговариваем вас от экспериментов, но всем остальным пользователем напоминаем, что изучение форумов разработчиков альтернативного ПО и насилие над навигатором, скорее всего, не то, для чего вы покупали это устройство.

Антенна и прием спутникового сигнала

Навигатор не ловит спутники — достаточно распространенный симптом. Однако чтобы однозначно сказать, чем это вызвано, потребуется диагностика. Причин может быть несколько:

  • сбой прошивки;
  • сбой альманаха;
  • особенность лобового стекла автомобиля;
  • механическое повреждение или выход из строя самой антенны;
  • внушительный возраст устройства (что, впрочем, можно отнести к предыдущему пункту).

Вопросы прошивки мы рассмотрели достаточно подробно, поэтому перейдем сразу ко второму пункту. Различают три типа режима определения местоположения навигатора: холодный, теплый и горячий старт.

При холодном старте навигатор не имеет ни малейшего представления о своем местонахождении, поэтому поиск спутников занимает продолжительное время — до 10 и более минут в зависимости от внешних условий. В этом режиме навигатор получает альманах, параметры орбит, позволяющие определить спутники с достаточно высокой точностью. Затем навигатор получает эфемериды — более точную информацию для более точного же расчета местоположения спутников и точного времени.

Теплый старт означает, что навигатор сохранил в памяти альманах, полученный при предыдущем включении, а также сохранил информацию о времени, пусть и с небольшой погрешностью. Время приема сигнала при этом сокращается до нескольких минут.

Наконец, горячий старт — когда навигатор был выключен совсем недавно и данные альманаха и эфемерид не успели устареть. Время позиционирования может быть сокращено до 10–20 секунд.

Время жизни эфемерид — всего несколько часов, после этого данные становятся недостаточно точными и их нужно получать заново. Время жизнь альманаха — 2–3 месяца.

Так вот, выключение навигатора на длительный срок или перевоз его на большое расстояние в выключенном виде приводят к тому, что альманах устаревает. Обычно это означает всего лишь то, что навигатор снова будет загружаться в режиме холодного старта, но программные сбои могут запутать GPS-приемник, и он в течение долгих часов будет тщетно пытаться найти себя на карте.

Это как раз тот случай, когда работает поговорка «время лечит». Такой навигатор нужно оставить на длительное время в режиме приема спутников. Желательно там, где хороший обзор неба. Если после часа нахождения на открытом пространстве нет желаемых результатов, то навигатор можно попробовать оставить на ночь на окне.

Довольно забавной (забавной для нас, а не для владельца навигатора) причиной плохого приема спутников может оказаться атермальное лобовое стекло автомобиля. Особый состав этого стекла не пропускает спутниковый сигнал. Впрочем, такое стекло не всегда мешает. Во-первых, сигнал может проходить через боковые стекла, во-вторых, некоторые производители предусматривают «окна» для приборов, работающих в радиочастотном спектре.

Самая серьезная причина, по которой навигаторы отказываются ловить спутники, — это выход из строя GPS-антенны. Примерно с одинаковой частотой производители используют антенны, припаиваемые к плате и подсоединяемые отдельно. Припаянную антенну заменить сложнее и дороже. Правда, это компенсируется тем, что такие антенны реже выходят из строя. Внешние антенны ломаются чаще, но и меняются за считанные секунды, не считая времени на разбор корпуса. Большинство внешних антенн взаимозаменяемы, что существенно упрощает и диагностику, и поиск запчастей.

Аккумуляторы и питание от прикуривателя

В автомобильных навигаторах используются самые обыкновенные литиево-ионные аккумуляторы. Поэтому мы обозначим их особенности совсем кратко. Такие аккумуляторы не любят низких и высоких температур, а также полного разряда. Это может привести к значительному снижению емкости и даже полного выхода из строя. Итак, навигатор не рекомендуется оставлять в машине на ночь и разряжать до полного отключения.

Зачастую навигатор не включается именно по причине глубокого разряда аккумулятора. В этом случае нужно оставить его на зарядке на ночь или даже на сутки. Конечно, часть емкости будет потеряно, но в целом работоспособность устройства восстановится.

Держать навигатор на зарядке можно сколько угодно — контроллер на материнской плате следит за тем, чтобы аккумулятор заряжался ровно столько, сколько ему нужно. Заряжать литиево-ионные аккумуляторы рекомендуется до конца, но это не является обязательным требованием. У литиевых аккумуляторов «эффект памяти» совсем незначительный и его можно не брать в расчёт. Однако если навигатор активно используется в автономном режиме, то хотя бы раз в 2–3 месяца рекомендуется сделать полный цикл разряда-заряда. А лучше — два. Лучше использовать зарядное устройство от сети 220. При подключении к компьютеру по USB для полного заряда потребуется почти двое суток, что, согласитесь, не очень удобно.

Особенность аккумуляторов в автомобильных навигаторах — малое время автономной работы. Если заряда хватает на 1–2 часа, то сервисный центр вправе отказать в ремонте даже недавно купленного навигатора. Это связано с тем, что относительно мощная GPS-антенна требует много энергии, а производители не стремятся к снижению энергопотребления. Хотя бы по той причине, что автомобильный навигатор предполагается постоянно питать от прикуривателя.

Настоятельно не рекомендуется заводить двигатель с подключенным в прикуриватель зарядным устройством. В лучшем случае скачок напряжения приведет к перегоранию предохранителя в кабеле питания.

Существуют еще две особенности, связанные с питанием от прикуривателя. У большинства навигаторов из двух минусовых (боковых) контактов работает только один. Если навигатор «не видит» внешнего питания, то нужно попробовать повертеть кабель в гнезде прикуривателя. Кроме того, глубина прикуривателя может оказаться больше, чем сама вилка кабеля питания. Тут поможет только поиск более длинной вилки.

Прочие проблемы и неисправности

С навигатором может приключиться проблема, не связанная непосредственно с особенностями именно этого вида техники. К таким неисправностям относятся механические повреждения, выход из строя сенсорного экрана, выламывание разъемов и переломы шлейфов.

Так, например, если навигатор не реагирует на нажатие на экран, то причиной может быть отошедший шлейф сенсорной пластинки, повреждение контакта или незаметное повреждение сенсора. Если навигатор находился на холоде, то первое, что можно посоветовать, — его согреть. Стеклянный дисплей и пластиковая сенсорная пленка по-разному сжимаются под воздействием низкой температуры. Эта неравномерность может стать причиной неадекватной реакции навигатора на нажатие или вообще на её отсутствие.

Особенности ремонта навигаторов Garmin

В начале статьи мы обещали рассказать об особенностях ремонта навигаторов Garmin. Конструктивно эти навигаторы не сильно отличаются от тех, что мы рассмотрели выше. А вот подход к ремонту в официальных сервисных центрах несколько иной. Ситуацию прокомментировал Виталий Чуяков, сервис-инженер компании Навилайн, авторизированного сервисного центра Garmin в Петербурге.

Большинство авторизованных сервисных центров Garmin не занимаются механическим ремонтом. В том случае, если проблему не решить программно, навигатор меняется на новый. Преимущество такого подхода очевидно, но есть и недостаток. Если вышел гарантийный срок, то найти официальный ремонтный центр практически невозможно. А официальный «платный ремонт» фактически является заменой навигатора на новый с доплатой, зачастую соизмеримой с половиной стоимости нового устройства.

Основы GPS навигации (Часть 1)

В последние годы системы спутниковой навигации (GPS) стоят почти в каждом автомобиле и уже мало кто отваживается поехать по незнакомому маршруту без такого устройства, вооружившись лишь атласом. Сами устройства и программное обеспечение сделали большой рывок в сторону доступности и понятности, но вместе с тем есть несколько базовых понятий, без знания которых поездка с навигатором может значительно затянуться. В первой части статьи мы рассмотрим, что представляет из себя спутниковая навигация и GPS, какие бывают GPS приемники и навигаторы, чем они отличаются и как работают. Во второй части статьи перейдем к практике, рассмотрим ряд вопросов, связанных с GPS навигацией и типичными ошибками, которые допускают новички.

Как это работает

В последнее время очень часто приходится слышать от разных людей весьма суровый бред (по-другому это назвать не могу) относительно принципов работы и возможностей GPS. Сразу приведу опровержение нескольких распространенных ошибочных тезисов: Прибор GPS ничего не передает и не запрашивает; отследить Ваше местоположение по прибору нельзя; прибор не излучает никаких специфических электромагнитных волн; никаких сильных помех не создает; не опасен для человека и его можно безопасно носить в кармане (прием только ухудшится). Нельзя отключить какой-то конкретный прибор, если один прибор показывает координаты, а другой нет — значит, он неисправен. Если возникают проблемы на спутниках, то перестают работать все приборы сразу.

На самом деле, GPS — это приемник и принимает он радиосигналы со спутников и не более того! Эти радиосигналы представляют собой сигналы точного времени. Поскольку радиосигнал в пространстве распространяется не мгновенно, то благодаря разнице в этих сигналах, приходящих со спутников, он вычисляет расстояние до них и потом вычисляет Ваше положение в пространстве относительно этих спутников.

От чего зависит точность координат

В первую очередь, конечно, от качества приема сигнала со спутников. Чем больше спутников «видит» (принимает и расшифровывает с них сигнал) Ваш GPS-приемник, тем больше входных данных для определения положения. Но это еще не все, поскольку положение вычисляется математическим способом, то все еще зависит от программы: насколько точно будет рассчитано положение. GPS приемники, как правило, выпускаются в виде модулей, которых не так много на самом деле. Из наиболее известных Sirf Star и Atlas. Если первый — это проверенный временем, надежный элемент, то второй — его более дешевый аналог. Разница весьма существенна, погрешность Atlas’a может доходить до десятков метров, когда Sirf Star выдает точность до нескольких метров. Другие производители чипов, как правило, еще хуже и приобретать приборы, собранные на их базе, надо очень осторожно, прочитав отзывы других покупателей.

Классический GPS. Как правило, это весьма громоздкое устройство, в прорезиненном корпусе из ударопрочного пластика. Наиболее распространены устройства фирмы Garmin различных моделей, от самых простых с черно-белым дисплеем, без встроенных карт, до самых сложных, с цветными дисплеями, встроенными картами. Работают такие приборы, как правило, на батарейках стандартных форматов. Никаких дополнительных сервисов типа «Пробки» не существует, и даже зачастую маршрут по дорогам они прокладывать не умеют. Но зато это очень надежные приборы, предназначенные для автономной работы в сложных условиях. Ими обычно пользуются охотники, рыбаки или люди, которым по долгу службы приходится проводить много время вне цивилизации — например, геологи. Также они пользуются популярностью у спортсменов и туристов.

PND (Персональное Навигационное Устройство). Наиболее распространенный вид, чаще всего его называют GPS-Навигатор. Представляет собой плоское устройство с дисплеем на всю площадь. Хоть и имеет встроенный аккумулятор, но держит он недолго, поскольку предназначен в основном для работы в автомобиле. Они умеют прокладывать кратчайший маршрут из точки А в точку Б, знают где находятся больницы, АЗС, магазины, автосервисы. Многие имеют сервис «Пробки». На таком устройстве стоит стороннее программное обеспечение в зависимости от страны и региона, где оно продается. В нашем регионе это, как правило, CityGuide или Навител-Навигатор, также популярна программа iGo. Недостатком таких приборов, кроме маленького времени автономной работы и физической уязвимости, является очень низкий уровень детализации карт вне населенных пунктов. В лучшем случае прорисованы крупные дороги между населенными пунктами. Особняком в этом ряду стоят навигаторы фирмы Garmin: у них свое программное обеспечение, оно не совместимо с другими устройствами, и другое ПО на эти навигаторы поставить нельзя. Но надо отдать должное: ПО и карты фирмы Garmin очень хороши для тех, кто путешествует вне городских просторов.

GPS-Приемник. Маленькая коробочка без дисплея, обычно снабжена светодиодом (одним или несколькими), отображающими режим работы. Предназначена для подключения к ноутбукам и ПК через порт USB или беспроводному интерфейсу Bluetooth (в этом случае снабжена аккумулятором, позволяющим работать, как правило, в течение нескольких десятков часов.). На ноутбуке или ПК, к которому подсоединен такой приемник, может стоять различное программное обеспечение для работы. Помимо узкоспециализированных программ, таких как OziExplorer, с такими приемниками умеют работать большинство простых картографических программ и сервисов, например Google Earth. Также на ноутбук можно поставить ПО фирмы Garmin. Преимуществом таких систем является гибкость, возможность использования нескольких программ одновременно, большой дисплей удобен для отображения детализированных карт. Недостаток: громоздкость — без помощника (штурмана) не обойтись.

Какой навигатор выбрать

Классический GPS — отлично подойдет, если Вы путешествуете не только на автомобиле, но и регулярно покидаете его. Грибникам, рыбакам, туристам.

Устройства PND — для тех, кто ездит исключительно по городу.
PND от фирмы Garmin — для тех, кто город знает в совершенстве, а путешествует по необъятным просторам нашей планеты, но только по дорогам общего пользования и хорошим грунтовкам.

Навигатор на базе ноутбука — для тех, кому дороги не нужны. Если Вы путешествуете на подготовленном внедорожнике, то без множества специальных программ, позволяющих работать с различными типами карт — не обойтись.

Как работает навигатор. Разберем рядовую машину, а также выясним, нужен ли интернет

В век цифровых технологий мы с вами начинаем отказываться от обычных компасов, переходя на совершенно новые технологии. Такими технологиями сейчас являются навигаторы. Они вам и дорогу проложат, и запомнят ваш выбор, и подскажут где пробки, в общем, куча полезного. Но зачастую владельцы не знают, как работают эти приборы. Некоторые говорят — что это спутниковый сигнал, другие что сотовый, третьи вообще — что он сам позиционируется на месте! Но где же правда, как работает автомобильный (или какой либо другой) навигатор? Давайте разбираться …

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

  • Техническая составляющая
  • Как работает электроника навигатора?
  • Как работают карты?
  • Как работает «GPS» и «ГЛОНАСС»?
  • Про сотовые вышки или нужен ли интернет?

Что хочется отметить, навигаторы это совершенно независимые устройства, работают автономно! ДА в некоторые из них может быть встроена сим карта, то есть позиционирование по сотовым вышкам, но это в качестве исключения, нежели в общей практике! Навигатор работает совершенно по другому принципу.

Техническая составляющая

Итак, прежде чем определять — как он работает, давайте вспомним, из чего же он состоит:

  • Собственно это «печатная» или еще называют «материнская плата» навигатора, которая заключается в корпус. Именно она «сердце» любого устройства, на ней устанавливается процессор, память и собственно сам приемник сигналов, GPS модуль (про это чуть позже).
  • Экран. Сейчас они практически все сенсорные, раньше зачастую встречались и обычные. Они строятся по TFT или IPS технологиям. Нужно отметить вторая технология позволяет повысить удобство от пользование навигатором, потому как на ней менее проявляются блики, также объекты более четкие и яркие. Всем советую брать именно с IPS матрицей. Хотя сейчас и TFT дисплеи покрывают антибликовым покрытием. Дисплей соединяется с «материнской платой» при помощи специальных шлейфов.
  • Аккумулятор. Также необходим, по сути, он мало чем отличается от телефонных или планшетных батарей. Позволяет работать устройству автономно, не зависимо от источников питания (электрическая цепь дома или автомобиля). Чем больше батарея, тем дольше он может работать, ведь расход энергии при позиционировании действительно большой.
  • Корпус. Хочется заострить на нем внимание. Ведь он реально важная составляющая. Раньше они делались только из пластика и были достаточно хлипкими, сейчас же все чаще встречаются версии с защищенным корпусом, он прорезиненный, такие навигаторы не бояться влаги, а некоторые даже могут погружаться в воду. Так что если вы занимаетесь экстремальными видами спорта, в том числе и авто. То вам нужно выбирать именно защищенный корпус.

Если подвести итог навигатор будь то автомобильный или обычный, по сути это маленький компьютер, зачастую по своим функциям похож на планшетный ПК.

Как работает электроника навигатора?

Все что я перечислил сверху, это всего лишь физическая составляющая или как говорят программисты на своем сленге «ЖЕЛЕЗО», без программ оно работать не будет.

Чтобы заставить ЖЕЛЕЗО издавать хоть какие-то сигналы на него устанавливают BIOS, он то и начинает заставлять работать все вместе – материнскую плату, GPS датчик, дисплей, аккумулятор, память, процессор.

Далее на него уже устанавливается операционная система. Сейчас самые популярные это Windows CE и Android, причем вторая система активно вытесняет первую из-за своей гибкости, стабильности и быстрой работы. Однако существуют и другие разработчики со своими системами, например GARMIN и Tom Tom, у них свои «операционки» и оболочки. Все эти системы специально адаптированы под сенсорный монитор, то есть здесь присутствует специальная оболочка.

Ну все, поставили мы скажем — Android на свое «железо», но как он дальше будет работать? Как позиционировать?

Теперь нам нужно установить так называемую рабочую программу, сейчас их также десятки, самые распространенные в России, это конечно же Navitel, а также свои навигационные программы от поисковиков Яндекс и Google. Вообще если «порыть» можно найти не менее 10 программ, которые можно установить на свой навигатор.

Программа сама по себе начинает взаимодействовать с GPS модулем и определяет точку по координатам на мониторе вашего навигатора. Но вот без карт это бесполезно. Поэтому еще одной важной составляющей являются карты, которые как бы подкладываются в программу.

Как работают карты?

Навигатор как я написал выше, определяет координаты, в которых вы находитесь – долгота, ширина и высота. Если карт у вас в навигаторе нет, то на просто белом или черном дисплее вы будете видеть точку, возможно, будут указываться ваши координаты. Такая информация практически бесполезна. Подкладываются электронные карты, они также жестко привязаны к координатам, поэтому, когда навигатор определил место положения, то точка сопоставляется с местом на карте. Таким образом, вы видите свое местоположение.

Карты постоянно совершенствуются, на них появляются все больше опознавательных знаков, зачастую указаны адреса, улицы, дома, магазины, светофоры, радар-детекторы и прочая полезная информация. Нужно сказать, что это большая работа, и разработчикам постоянно нужно обновляться карты, ведь города и дороги изменяются.

Как работает «GPS» и «ГЛОНАСС»?

Вот мы и подошли к самому интересному, а именно к работе самого приемника. Чтобы узнать координаты, он отсылает через встроенную антенну, специальный запрос в Глобальную Систему Позиционирования (Global Position System или просто GPS), у которой на орбите нашей планеты есть группировка спутников. Дальше он получает ответ в зашифрованном виде, ответ с координатами, ответ передается навигационной программе, которая определяет место положения.

Для точности определения координат, и для корректной работы нужно как минимум связь с 4 спутниками, если их меньше, то программа может автоматически не заработать! Если на небе облака и тучи, то видимость спутников категорически падает. Также они практически не видны в зданиях, туннелях метро и других подземных частях.

GPS – это американская система позиционирования, однако Россия сейчас на данный момент разработала и успешно применяет свою альтернативную группировку спутников, которая получила название «ГЛОНАСС», да пока там спутников меньше, и работоспособность системы немного «плавает», но каждый год на орбиту выводятся новые и новые элементы стабильность растет год от года. Сейчас уже и не отличить где «GPS», а где «ГЛОНАСС».

В свою очередь навигаторы, будь то автомобильный или просто переносимый стационарный могут автоматически переключаться между системами позиционирования. Также доступен и ручной режим. В планах правительства России, сделать все современные автомобили оснащенными системой «ЭРА ГЛОНАСС».

Про сотовые вышки или нужен ли интернет?

Как вы, наверное, уже поняли навигатору не нужно интернет соединения ВООБЩЕ! Поэтому высказывания – «если нет интернета, нет и позиционирования» – МЯГКО СКАЗАТЬ ОШИБОЧНЫ! Навигационные системы работают на прямую, со спутниками и сотовые вышки им совершенно не нужны.

Но откуда же пошел такой миф? Все просто, виноваты в этом сотовые телефоны и первые навигационные системы от поисковиков (Яндекс Google). Именно они, в начале своего пути, позиционировали по расположению точки между базовыми станциями. То есть человек с телефоном запускал программу, она автоматически опрашивала сотовые вышки и они примерно, показывали ваше местоположение, погрешность была огромной, лично я сам помню до 2 километров, особенно в тех местах, где не было достаточно сотовых вышек (интернета). ДА и такое позиционирование было очень медленным, стояло выехать за город, сигнал терялся, интернет становился вообще «ниже плинтуса» и программа зависала. Проблема была еще и в том что вашему гаджету нужно было тянуть карты из интернета в режиме онлайн!

Сейчас совершенно другая ситуация, поисковики научили свои программы, корректно работать с GPS модулями:

  • Появилась возможность позиционирования через спутники, а не только через базовые станции. Есть и гибридный режим – спутники + вышки.
  • Можно выкачать карту вашей местности (города, села области и т.д.), что не дает не нужного расхода интернета.
  • Позиционирование очень точное, с точностью до метра.

Таким образом – ИНТЕРНЕТ для навигатора, даже в телефоне НЕ НУЖЕН! Вам достаточно включить GPS модуль, выкачать карты и пользоваться.

НА этом у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

(25 голосов, средний: 4,44 из 5)

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий
Adblock
detector