Б. Леонтьев - GPS: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить

• Название: GPS: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить
• Автор: Б. Леонтьев
• Издательство: Бук-Пресс
• Жанр: Все книги в жанре Компьютерное "железо"
• Год: 2006

Определение своего положения с помощью GPS навигатора, отдельного прибора, или устройства, встроенного в карманный компьютер или сотовый телефон, уже стало совершенно обычной вещью.

Постепенно столь же привычным становится определение положения объекта с помощью систем телематики на основе GPS/GSM/GPRS, когда на мониторе компьютера или экранчике сотового телефона можно увидеть участок карты с отметкой, где находится другой человек или его автомобиль.

«GPS» — это первые буквы английских слов «Global Positioning System» — глобальная система местоопределения. GPS состоит из 24 искуственных спутников Земли, сети наземных станций слежения за ними и неограниченного количества пользовательских приемников-вычислителей. «GPS» предзначенна для определения текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве.

По радиосигналам спутников GPS-приемники пользователей устойчиво и точно определют текущие координаты местоположения. Погрешности не превышают десятков метров. Этого вполне достаточно для решения задач НАВИГАЦИИ подвижных объектов (самолеты, корабли, космические аппараты, автомобили и т.д.).

Как и многие многоцелевые вещи в нашем быту, приемник системы глобального позиционирования (GPS) по мере знакомства с ним обнаруживает массу полезных свойств, даже сверх тех, для которых он был приобретен первоначально. Оказывается существует много любопытных вопросов, на который он с легкостью отвечает, — например, какую скорость вы развиваете при ходьбе, какое расстояние вы преодолеваете при занятии бегом и с какой максимальной и средней скоростью, какую скорость вы развили, спускаясь с горы на лыжах, насколько точен спидометр вашего автомобиля и т. д. Однако основное его назначение — определение координат.

---

• копия разрешения Главгоссвязьнадзора России на ввоз геодезического спутникового приемника из-за границы либо копия разрешения регионального Управления Госсвязьнадзора России на его приобретение на территории России.

Рассмотрение (экспертиза) заявки является платной процедурой.

Полученное разрешение на эксплуатацию является действительным в течение указанного в нем срока. По истечении срока действия разрешения, возможно его продление.

Установлена ответственность за нарушение законодательства, регламентирующего порядок ввоза на территорию России, приобретения и эксплуатации спутниковых навигационных приемников в России, которая выражается таким образом:

• статьей 137 ныне действующего Кодекса РСФСР об административных правонарушениях устанавливаются меры ответственности за ввоз в Российскую Федерацию подобного оборудования.

Радиоэлектронные средства гражданского применения, используемые с нарушением условий эксплуатации этих средств, определяемых органами службы государственного надзора за связью в Российской Федерации при выдаче соответствующих разрешений, подлежат ограничению в их использовании вплоть до аннулирования ранее выданных разрешений на использование радиочастот и эксплуатацию радиоэлектронных средств.

Глоссарий

Барометрический высотомер

Позволяет навигатору определять высоту над уровнем моря ориентируясь не по данным GPS, а по атмосферному давлению. При правильной калибровке обеспечивает погрешность в 3 метра. Дает возможность просматривать график высоты (по времени и по пройденному расстоянию) и давления.

Электронный (магнитный) компас

Позволяет ориентироваться по сторонам света без использования возможностей GPS. Требуется при отсутствии видимости созвездия спутников и в горах (где нельзя осуществить лишнее перемещение).

Jeppesen

Авиационная база данных. В базе содержатся данные по аэропортам, VOR, NDB, частоты, ВПП, FSS, ARTCC, MSA, SID/STAR, воздушные коридоры. База «Americas» покрывает Северную, Южную и Центральную Америку, включая Карибы, Гаваи, Багамы и остров Мидуэй. База «Atlantic» покрывает Европу, Африку, Средний Восток и Азию. База «Pacific» покрывает Тихий Океан, Восточную Европу и Азию, Средний Восток, включая Гаваи. Новые версии выходят с периодичностью в 28 дней. Дополнительная информация по адресу: www.jeppesen.com.

Latitude (LAT)

Широта.

Longtitude (LON)

Долгота.

Route

Спланированный маршрут, состоящий из занесенных ранее в память путевых точек.

SA (Selective Availability)

Режим Ограниченного Доступа — программа Министерства Обороны США по ухудшению сигналов спутников, принимаемых гражданскими GPS приемниками. Это достигается путем искажения данных эфимериса и времени в передаваемых сигналах. Отключен в мае 2000 года.

WAAS (Wide Area Augmentation System)

система спутников и наземных станций, производящая корректировку сигналов GPS. WAAS создана FAA (Federal Aviation Administration) и Департаментом Транспорта США для обеспечения точной навигации полетов. WAAS обеспечивает погрешность определения координат менее 3 метров. Сейчас эта система доступна только на территории Северной Америки. В Европе разрабатывается аналогичная система: Euro Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS).

GPS приемники, поддерживающие WAAS: eTrex Venture, eTrex Legend, eTrex Vista, GPS V, GPS 76, GPSMAP 76, GPSMAP 176/176C, GPS 152, GPSMAP 182, GPSMAP 188 Sounder, GPSMAP 232, GPSMAP 238 Sounder, GPSMAP 295, GPSMAP 2006, GPSMAP 2010, GPS 17N, GPSMAP 162, GPSMAP 168 Sounder.

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 рассчитал 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 отмаркирова-ли, 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).

При каждом новом использовании GPS-приемника полезно запомнить исходную точку, особенно, если вы предполагаете вернуться туда. 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 терминологии 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.