Навигаторы ГЛОНАСС/GPS

Чтобы правильно выбрать себе подходящий GPS/ГЛОНАСС-навигатор, достаточно разобраться в базовых принципах работы навигационного оборудования и учесть сферу его будущего применения. Эта статья призвана помочь решить эту задачу и сообщить необходимую информацию простым доступным языком.

Принципы работы современных навигационных систем

Основные принципы работы любой современной навигационной системы просты. Определением координат положения на нашей планете занимается устройство, которое часто называют навигатором. Навигатор занимается измерением расстояний до спутников, запущенных на орбиту Земли. О каждом спутнике известно точное расстояние до земли и координаты его размещения над ней. Каждый спутник транслирует уникальный сигнал, содержащий данные о себе – именно он позволяет навигатору отличать спутники друг от друга. Для точного определения трехмерных пространственных координат навигатору необходимо получать данные как минимум с четырех спутников.

Все навигационное оборудование можно условно разделить на три сегмента: «космический сегмент» (спутники), «контрольный сегмент» (управляющее оборудование и центры управления) и «пользовательский сегмент» - те самые навигаторы, речь о которых пойдет ниже.

На данный момент времени в общемировом масштабе полноценно функционируют две глобальные навигационные системы: американская GPS (Global Positioning System) и отечественная ГЛОНАСС (ГЛОбальная НАвигационная Спутниковая Система, GLONASS).

Кроме уже функционирующих навигационных систем, развертываются еще три:

• Европейская система Галилео.

В рамках первого этапа развертывания этой навигационной системы с космодрома Байконур был запущен 28 декабря 2005 года первый опытный спутник «GIOVE-A». Второй этап завершился запуском «GIOVE-B» 27 апреля 2008 года. Сейчас идет третий этап развертывания, в рамках которого в 2011-2012 годах на орбиту должны быть выведены еще 4 спутника, что создаст возможность первого точного позиционирования при помощи этой системы. Четвертый этап – эксплуатация навигационной системы Галилео – запланирован не ранее, чем на 2014 год, когда на орбиту Земли будет выведено достаточное для глобальной навигации количество спутников. Планируемая группировка спутников этой системы – 30 спутников.

• Китайская Бэйдоу (BeiDou).

По состоянию на август 2010 года включала в себя 5 спутников, расположенных на геостационарной орбите над Китаем. Планируемая группировка спутников этой системы – 30-35 спутников. Ожидается, что в 2012 году система под названием «Навигационная система Компас» сможет впервые предоставлять необходимый сервис пользователям в Китае и прилегающих территориях. Запуск в глобальную эксплуатацию ожидается к 2020 году.

• Индийская Спутниковая Региональная Система Навигации (ИСРСН, IRNSS).

Как видно из названия, система изначально ориентирована только на регион Индии и прилегающих к ней территорий. Первый спутник запущен в 2008 году. Планируется вывести на орбиту 7 спутников.

Последние три системы находятся на том или ином этапе запуска (а китайская и индийская – не смогут применяться в глобальном масштабе), поэтому в данной статье далее рассматриваться не будут.

GPS намного раньше вышла на рынок доступных обычным пользователям (не военным) устройств, поэтому сейчас практически все современное навигационное оборудование поддерживает этот стандарт. Тем не менее, после запуска в промышленную эксплуатацию системы ГЛОНАСС производители начали интегрировать ее поддержку в свое оборудование. Подавляющее большинство современных навигаторов с поддержкой GPS по совместительству поддерживают и ГЛОНАСС. Поэтому GPS навигаторы с ГЛОНАСС часто так и называют: «GPS/ГЛОНАСС-навигаторы».

Что лучше – навигаторы с поддержкой одной системы или совмещенные?

Современные показатели точности системы GPS для невоенных пользователей имеют погрешность по долготе и широте 2.00-8.76 метров при использовании навигатором 6-11 спутников. У ГЛОНАСС погрешность по долготе и широте составляет 4.46-7.38 метров при использовании 7-8 спутников. При этом, при одновременном использовании навигатором двух систем погрешность снижается до 1.5-3 метров. Ответ на вопрос однозначен: использование GPS/GLONASS-приемников (устройств с поддержкой обеих навигационных систем) предпочтительней, нежели использование навигаторов, способных работать только с одной.

Кроме этого, не стоит забывать, что в бытовом применении важнее даже не точность, а надежность приема. Будь то автомобильный навигатор или туристический – главное, чтобы связь со спутниками не терялась и вы всегда могли однозначно определить, где вы находитесь в настоящий момент времени. Тут тоже выигрывают «гибридные» GPS/GLONASS-навигаторы, так как они «видят» одновременно больше спутников, нежели устройства, способные работать только с одной из систем.

Следует отметить, что с точки зрения пользователя, никаких отличий и особенностей эксплуатации «гибридных» (приемники ГЛОНАСС и GPS) по сравнению с «односистемными» нет.

Как правильно выбрать навигатор?

Для начала нужно понять, что все бытовые навигаторы можно разделить на три группы по сфере применения и предлагаемым сервисам:

• Автомобильные навигаторы
• Навигаторы для пешеходных и велосипедных прогулок
• «Универсальные» или «Туристические» навигаторы
• Программы-навигаторы, устанавливаемые на мобильные устройства, оборудованные навигационным чипом

Самый полярный и многочисленный по ассортименту класс бытовых навигаторов – автомобильные. Именно эти устройства появились как самые первые доступные обычным пользователям и прочно завоевали популярность у автомобилистов всего мира.

Самая главная задача, решаемая автомобильными навигаторами – прокладка маршрута «из точки А в точку Б», как правило, при этом учитываются картографические данные о населенных пунктах, наличие дорожных знаков (разрешенные повороты, «кирпичи») и разметки. Все чаще при прокладке маршрутов в крупных городах используются онлайновые данные о пробках и заторах.

При выборе автомобильного навигатора, кроме одновременной поддержки двух систем GPS и ГЛОНАСС, нужно учитывать еще несколько ключевых моментов. Первое и самое важное – размер и качество экрана. При вождении не должно возникать никакого дискомфорта при попытке проанализировать ситуацию, изображенную на дисплее навигатора. У экрана должны быть неплохие запасы яркости, чтобы им можно было полноценно пользоваться даже при ярком солнечном свете. Углы обзора и размер по диагонали – тоже существенные показатели и чем они больше, тем лучше. Крайне желательно, чтобы автомобильный навигатор мог работать от прикуривателя, но тем не менее обладал встроенным аккумулятором, позволяющим продолжить работу в случае, если вы вышли из машины в незнакомом месте. Следует обращать внимание и на другие дополнительные сервисные возможности:

• быстрый мощный процессор (позволит быстрее пересчитывать маршрут и отображать без задержек на экране различную информацию, включая 3D-навигацию)
• поддержка сенсорного ввода (можно работать непосредственно с экраном, не используя отдельные клавиши для ввода информации)
• наличие голосовых подсказок (помогают при вождении, предупреждают о ключевых событиях заранее и позволяют не смотреть на экран постоянно)
• возможность обновлять ПО и картографическую информацию
• возможность получать информацию о пробках, если необходимо
• мультимедийные возможности, если необходимы

Сейчас можно подобрать автомобильный навигатор практически под любые требования и вкусы автолюбителя. На рынке уже присутствуют модельные ряды с поддержкой ГЛОНАСС нескольких крупных производителей: Garmin. LEXAND, Explay, Prology, Digma.

Например, навигатор Digma DG503N помимо навигационных возможностей, обладает широким спектром мультимедийных возможностей: способен воспроизводить видео, отображать фотографии, воспроизводить мелодии, работать с электронными книгами и многое другое.

А навигаторы LEXAND SG-555 и LEXAND SG-615 HD оснащены самым скоростным на момент написания статьи процессором MStar ARM9 MSB2521 500МГц. Кроме этого оба позволяют пользователю установить понравившееся ему навигационное программное обеспечение. 

Навигатором Garmin nuvi 2495LT можно управлять голосом (поддерживается голосовое управление). Так же, благодаря встроенному bluetooth, устройство может выступать в роли Hands-free для вашего мобильного телефона. В этой же модели присутствует возможность учитывать пробки при прокладке маршрута по городу. 

Нельзя забывать и о федеральной программе, благодаря которой современные отечественные автомобили ВАЗ и УАЗ оборудуются встроенной навигационной системой, взаимодействующей с ГЛОНАСС.

Следующая популярная группа навигаторов – «пешеходные», подходящие для пеших и велосипедных прогулок. От автомобильных их отличает в первую очередь компактный размер и небольшой вес – такой, чтобы устройство можно было взять с собой на прогулку и оно не доставляло дискомфорта. Кроме размеров и веса, такие к таким навигаторам предъявляются более серьезные требования по надежности и прочности. В дополнение ко всему, они должны дольше работать от одного заряда аккумулятора. В случае велопрогулок, устройство должно быть оборудовано удобным и простым креплением для велосипеда.

Часто навигаторы, предназначенные для пеших или велопрогулок оснащают дополнительными датчиками и возможностями, предназначенными для спортсменов: водо и пылезащищенность, ударопрочность, измерение пульса, запись пройденного расстояния, расчет сжигаемых калорий и т.п.

На момент написания этой статьи еще не появилось пешеходных навигаторов, способных работать одновременно с GPS и ГЛОНАСС. Тем не менее, появление таких устройств дело недалекого будущего. Но уже сейчас можно воспользоваться навигаторами, попадающими в следующую группу – «универсальных».

К группе «универсальных» или «туристических» навигаторов можно отнести такие, которые обладают большей точностью и надежностью, а так же оборудованы дополнительными возможностями, которые могут приходиться в длительных походах. Как правило, в такие навигаторы встраивают дополнительно магнитный компас, барометр, высотомер, оборудуют повышенной пыле, термо и влагоустойчивостью, ударопрочностью. Такие устройства могут длительно функционировать от одного заряда аккумулятора и часто имеют возможность замены аккумулятора «на лету» или могут работать от обычных «батареек».

Функционально «туристические» навигаторы обычно позволяют подгружать картографическую информацию в различных форматах, могут работать в условиях плохой видимости спутников (в ущельях, под кронами деревьев и т.п.).

Так, к примеру, известный производитель Garmin уже предлагает несколько универсальных навигаторов, способных работать как с GPS, так и ГЛОНАСС: модели eTrex 10, eTrex 20 и eTrex 30.

Модели друг от друга отличаются объемом встроенной памяти, наличием или отсутствием возможности загружать карты местности, присутствием/отсутствием барометра, магнитного компаса и слота для карт памяти.

Последняя группа, о которой стоит упомянуть – программы-навигаторы.

Такие программы устанавливаются на мобильные устройства (смартфоны, коммуникаторы, нетбуки и ноутбуки), в которые производителем заранее установлен навигационный чип.

В настоящее время распространение получили следующие программы:

• ПРОГОРОД
• Гармин (Garmin)
• Навител (Navitel)
• Гис Эр-Икс (GisRx), Гис Русса (Russa)
• Ситигид (CityGuide)
• Покет Гис (PocketGis)
• Автоспутник (Avtosputnik)

Поддерживаются практически все современные мобильные и стационарные операционные системы:

• iOS
• Android
• Windows Mobile и Windows
• Symbian
• Linux

Хорошим примером может служить коммуникатор Apple iPhone 4S, работающий под управлением iOS, в который встроен чипсет, способный работать как с GPS, так и ГЛОНАСС.

Не отстают от западных производителей и отечественные – в марте 2011 года на рынок был выпущен смартфон MTS 945 GLONASS на базе операционной системы 

Коммуникаторы от Samsung (Samsung Galaxy Note и Samsung Wave 3) работают под управлением ОС Android – соответственно там может быть использована любая из совместимых с этой ОС навигационных программ.

LG Optimus Sol E730, как и Motorola Droid RAZR тоже работают под управлением Android.

О своих ближайших планах выпустить мобильные устройства с поддержкой ГЛОНАСС заявили также компании Nokia, Вобис (торговая марка Highscreen), Rover Computers (RoverPC) и отечественный мобильный оператор «МегаФон».