GPS навигаторы и технологии

GPS навигаторы и технологии

В наши дни трудно выделить сферу практической деятельности человека, которую не затрагивали бы навигационные технологии. Традиционные карты уже не способны удовлетворять существующие потребности: как отметил глава Федерального агентства геодезии и картографии А.В. Бородко в своем интервью “Российской Газете”, “… карты, которые мы сегодня имеем, не отображают современное состояние местности примерно на 70%. На них отображается информация 10-15 летней давности”. Поэтому сегодня задачи определения текущих координат решают, в основном, спутниковые навигационные системы. На начало 2009 года самой развитой глобальной системой навигации является американская GPS (Global Positioning System).

Одного взгляда на карту бескрайних просторов России достаточно, чтобы понять жизненную важность ускоренного развития собственной независимой системы навигации – ГЛОНАСС. Министр транспорта Игорь Левитин заявил, что весь транспорт России будет переведен под контроль глобальной навигационной спутниковой системы ГЛОНАСС к 2010 году.

В этом обзоре мы остановимся на персональных навигационных устройства, мобильных навигаторах, с помощью которых по радиосигналам спутников можно определить текущие координаты объекта с погрешностью от единиц до десятка метров. Этого вполне достаточно для обеспечения личных потребностей.

Системы и технологии GPS

Запуск первого американского навигационного спутника системы NAVSTAR был произведен в 1978 г. Содержание навигационной системы NAVSTAR обходится примерно в $400000000 в год, но она многократно окупается в народном хозяйстве США, не говоря уже об ее эффективности для военно-промышленного комплекса. Российская система ГЛОНАСС начала формироваться с 1982 г. и все еще находится в стадии комплектации спутниками.

При включении GPS приемник должен определить, в какой части земного шара он находится, какое текущее время и какие спутники доступны. Эту информацию, называемую альманахом, передают все спутники GPS системы, что позволяет грубо вычислять положение приемников. Время жизни альманаха составляет 2-3 месяца. Эфемериды содержат более точные данные о местоположении каждого спутника в отдельности. Время жизни эфемериды составляет 4-6 часов.

От наличия этих данных зависит время инициализации приемника. Дополнительные ошибки в определении координат GPS приемника вносят разнообразные факторы, а именно: плотная городская застройка, рельеф местности, погодные явления, плотные кроны деревьев, бытовые радиоприборы, кузов автомобиля и даже человеческое тело, если ваш GPS навигатор висит на поясе. Главное правило – спутники (минимум 4) должны быть в зоне прямой видимости. В этом случае точность будет максимальная. Приемники на новых чипсетах SIRF StarIII (2006), SiRFatlas (2008) и SiRFprima (2008) способны пристойно работать даже вот в таких экстремальных условиях перекрытия и переотражения сигналов.

В момент запуска GPS навигатора происходит поиск спутников, запись альманаха и эфемерид. В этом режиме потребление энергии приемником резко возрастает, что приводит к значительному сокращению времени работы аккумулятора без подзарядки. Проблему решает новая технология AGPS (Assisted GPS), в которой сотовый оператор помогает приемнику в определении координат. Встроенный, например, в коммуникатор, GPS-модуль получает данные от спутников и, не обрабатывая (не расходуя энергию аккумулятора), посылает их на сервер сотового оператора. Сервер анализирует полученные данные и посылает готовые координаты на телефон.

GARMIN International – развитие GPS-технологий

Согласно статистике 2008 г., около 80% мировых продаж мобильных навигаторов приходится на три компании: Garmin (33.7%), TomTom (29.4%) и MiO Technology (18.3%), известная также как Mio. Остальную часть рынка делят множество других компаний, менее известных, или подразделений таких гигантов, как Sony.

Таким образом, сегодня мировым лидером в области разработки, производства и продажи навигационного оборудования является Garmin. Компания была обра