Навигация была и остается одним из самых важных умений среди всех доступных человеку наук. Несмотря на глобализацию, возможность за несколько часов оказаться на соседнем континенте и прочие приметы «будущего», нам до сих пор важно четко знать свое местоположение и расчетное время, которое потребуется для достижения установленной точки. Особенно актуально это при определении местоположения в незнакомой местности. С данной задачей легко справляется прибор, который установлен практически в каждом автомобиле или телефоне — GPS навигатор.
Принцип работы
Чтобы понимать, как работает навигатор, нужно сделать небольшое отступление в историю. В конце семидесятых годов прошлого века американскими военными была разработана система глобального позиционирования. С ее помощью можно было определить собственное местоположение. В течение нескольких лет система тестировалась на разных уровнях, и в конце серии проверок был сделан логичный вывод: она будет полезна не только военным, но и гораздо более широкому кругу пользователей.
После этого в середине 80-ых доступ был открыт массам. Так началась эпоха электронной навигации. Теперь нет нужды обладать огромным багажом знаний по геодезии, астрономии и картографии, чтобы узнать, где вы находитесь и как добраться до установленной точки. Глубокие познания в теме, излишние для рядового пользователя, умещаются в небольшой пластиковой коробочке.
GPS состоит из следующих компонентов:
- 24 базовых спутников и 7 запасных и дублирующих, постоянно передвигающихся на 6 околоземных, фиксированных орбитах.
- 4 станций слежения с земли.
- Персонального навигатора, постоянно получающего и отправляющего массив данных через каждую единицу времени или пройденного расстояния (в зависимости от настроек и возможностей прибора).
О держателях для навигаторов читайте тут.
Принцип работы любого навигатора основывается на времени прохождения сигнала от спутника и обратно. После определения этой величины, встроенное программное обеспечение производит серию расчетов, которые определяют точку на карте с точностью от одного до пятидесяти метров. Профессиональные геодезические и военные системы позволяют сократить это число до пары сантиметров. Но их стоимость исчисляется десятками тысяч долларов и для бытового применения не имеет высокой ценности.
В любой момент времени, в зависимости от местности, позиции спутников над землей и мощности приемника, ваш навигатор «ловит» сигнал 6-12 спутников.
Для работы GPS необходимо: три спутника, позволяющие определить местоположение на плоскости (широту и долготу), четвертый дает возможность установки высоты над уровнем моря. Остальные увеличивают точность данных. Это необходимо, потому что скорость распространения сигнала может меняться. На нее влияют агрессивное излучение ионосферы, погодные условия, наличие препятствий на местности (дома, деревья и пр.), которые сигнал вынужден преодолевать, увеличивая время преодоления заданного расстояния.
Что может навигатор
Функции навигатора достаточно разнообразны и могут существенно облегчить жизнь любому пользователю, который потратил достаточное количество времени на ознакомление с ними.
- Установка заданной точки назначения. Позволяет навигатору, основываясь на вашей скорости, данных о местности, состоянии дорог, погодных условиях и наличии пробок на пути, рассчитать и построить оптимальный маршрут.
- Запомнить место. Проезжая мимо конкретного объекта или местности, вы можете внести в память прибора точку на маршруте и прикрепить к ней соответствующие комментарии или пиктограмму.
- Запоминать пути до места назначения и строить их в обратном направлении. Такая функция может понадобиться, если вы пользуетесь переносным прибором, либо необходимо возвращаться в темноте или тумане, где не видны ориентиры.
- Встроенный компас. Полезен для туристических или охотничьих модификаций навигатора. При отсутствии движения прибор определяет только широту и долготу, но не направление пути, для этого ему нужно, чтобы вы шли к назначенной точке и, чем быстрее, тем лучше. Компасом можно продублировать работу электроники.
- Альтиметр. Изначально нужен для определения положения над уровнем моря, но его можно использовать иначе. Некоторые модели навигаторов оснащены барометрическим высотометром, позволяющим определять высоту на основании давления атмосферы. По изменениям показаний этого прибора опытный путешественник в состоянии спрогнозировать изменения погоды.
- Возможность голосового сообщения. Если у вас автомобильный навигатор, то постоянно отвлекаться на его экран в плотном потоке машин может быть опасно для жизни и здоровья. Эта функция будет сообщать через динамик о прохождении ключевых точек маршрута приятным мужским или женским голосом.
Как прошить навигатор, читайте в другой статье.
Кроме необходимых функций, навигационный прибор снабжен массой дополнительных функций, меняющихся в зависимости от производителя. Это может быть возможность подключения внешних модулей, калькулятор, ежедневник, данные о движении небесных светил, даже игровые приложения. Расширенный функционал может иметь прикладное применение или быть простым способом увеличения стоимости прибора, поэтому выбирать для себя конкретную модель необходимо, исходя из собственных нужд и требований, а не потому что прибор позволяет еще и в тетрис играть.
Понимание как работает ваш GPS навигатор и ознакомление с его полным функционалом позволит пользователю не только быстрее добираться до нужной точки на карте, но и существенно расширит возможности, что может в определенной ситуации даже спасти жизнь.
Как вам статья?
