Navigace je definice souřadnicově-časových parametrů objektů.

Prvním účinným prostředkem navigace bylo určování polohy pomocí viditelného nebeská těla(slunce, hvězdy, měsíc). Další nejjednodušší metoda navigace je vazba na terén, tzn. umístění vzhledem ke známým orientačním bodům (vodárenské věže, elektrické vedení, dálnice a železnice atd.).

Navigační a polohové systémy jsou navrženy tak, aby neustále monitorovaly polohu (stav) objektů. V současné době existují dvě třídy navigačních a polohovacích pomůcek: pozemní a vesmírné.

Pozemní zahrnují stacionární, přenosné a přenosné systémy, komplexy, pozemní průzkumné stanice, další prostředky navigace a určování polohy. Principem jejich činnosti je ovládání rádiového vzduchu pomocí speciálních antén napojených na snímací radiostanice, a izolování rádiových signálů vysílaných rádiovými vysílači sledovacích objektů nebo vysílaných samotným komplexem (stanicí) a odražených od sledovacího objektu popř. ze speciálního štítku nebo palubního kódového senzoru (CBD) umístěného na předmětu. Při použití tohoto druhu technických prostředků je možné získat informace o souřadnicích umístění, směru a rychlosti pohybu řízeného objektu. Pokud je na sledovacích objektech speciální značka nebo CBD, identifikační zařízení připojená k systémům umožňují nejen označit polohu sledovaných objektů na elektronické mapě, ale také je odpovídajícím způsobem rozlišit.

Vesmírné navigační a polohové systémy se dělí na dva typy.

První typ vesmírné systémy navigace a určování polohy se vyznačuje použitím speciálních senzorů na mobilních sledovacích objektech - přijímačích satelitního navigačního systému jako je GLONASS (Rusko) nebo GPS (USA). Navigační přijímače mobilních sledovacích objektů přijímají rádiový signál z navigačního systému, který obsahuje souřadnice (efemeridy) satelitů na oběžné dráze a časovou referenci. Procesor navigačního přijímače podle údajů ze satelitů (alespoň tří) vypočítá zeměpisnou šířku a délku jeho polohy (přijímače). Tyto informace (zeměpisné souřadnice) lze zobrazit jak na samotném navigačním přijímači, v přítomnosti informačního výstupního zařízení (displej, monitor), tak v místě sledování, když jsou přenášeny z navigačního přijímače pohybujícího se objektu prostřednictvím rádia. komunikace (radiální, konvenční, trunková, mobilní, satelitní).

Druhý typ vesmírných navigačních a polohovacích systémů se vyznačuje skenováním příjmu (azimutu) na oběžné dráze signálů přicházejících z rádiových majáků instalovaných na sledovacím objektu. Satelit přijímající signály z rádiových majáků se zpravidla nejprve shromažďuje a poté v určitém bodě oběžné dráhy přenáší informace o sledovaných objektech do pozemního centra pro zpracování dat. Zároveň se poněkud prodlužuje doba dodání informací.

Satelitní navigační systémy umožňují:

• provádět nepřetržité sledování a sledování jakýchkoli pohybujících se objektů;
• zobrazit na elektronické mapě dispečera souřadnice, trasu a rychlost pohybu kontrolních a sledovacích objektů (s přesností určení souřadnic a nadmořské výšky až 100 m a v diferenciálním režimu - až 2 ... 5 m);
• pohotově reagovat na mimořádné situace (změny očekávaných parametrů v objektu řízení a sledování nebo v jeho trase a jízdním řádu, signál SOS apod.);
• optimalizovat trasy a plány pro pohyb objektů kontroly a sledování.

V současnosti lze funkce specializovaných navigačních a pozičních systémů (automatické sledování aktuální polohy účastnických jednotek, komunikačních terminálů za účelem poskytování roamingu a poskytování komunikačních služeb) provádět s relativní přesností pomocí satelitu a mobilní sítě (pokud základnové stanice mají polohovací zařízení) radiokomunikační systémy.

Široké zavádění navigačních a polohovacích systémů, plošná instalace příslušných zařízení v sítích mobilní komunikace Rusko za účelem určování a neustálého sledování polohy provozovaných vysílačů, hlídek, vozidel a dalších objektů zájmu orgánů vnitřních záležitostí by mohlo výrazně rozšířit možnosti vymáhání práva.

Základním principem určování polohy pomocí satelitních navigačních systémů je použití satelitů jako referenčních bodů.

Aby bylo možné určit zeměpisnou šířku a délku pozemního přijímače, musí přijímač přijímat signály alespoň ze tří satelitů a znát jejich souřadnice a vzdálenost od satelitů k přijímači (obr. 6.8). Souřadnice jsou měřeny vzhledem ke středu země, který má souřadnice (0, 0, 0).

Vzdálenost od satelitu k přijímači se vypočítá z naměřené doby šíření signálu. Tyto výpočty není obtížné provést, protože je známo, že elektromagnetické vlny se šíří rychlostí světla. Pokud jsou známy souřadnice tří satelitů a vzdálenosti od nich k přijímači, pak přijímač dokáže vypočítat jedno ze dvou možných míst v prostoru (body 1 a 2 na obr. 6.8). Typicky může přijímač určit, který ze dvou bodů je platný, protože jedna hodnota umístění má nesmyslnou hodnotu.

Rýže. 6.8. Určení polohy pomocí signálů ze tří satelitů

V praxi je pro odstranění chyby hodin generátoru, která ovlivňuje přesnost měření časového rozdílu, nutné znát polohu a vzdálenost čtvrté družice (obr. 6.9).

Rýže. 6.9. Určení polohy pomocí signálů ze čtyř satelitů

V současné době jsou aktivně využívány dva satelitní navigační systémy – GLONASS a GPS.

Satelitní navigační systémy obsahují tři komponenty (obr. 6.10):

• vesmírný segment, který zahrnuje orbitální konstelaci umělých družic Země (jinými slovy navigační kosmické lodě);
• řídicí segment, pozemní řídicí komplex (GCC) orbitální konstelace kosmických lodí;
• zařízení uživatele systému.

Rýže. 6.10. Složení družicových navigačních systémů

Vesmírný segment systému GLONASS tvoří 24 navigačních kosmických lodí (NSV) umístěných na kruhových drahách s výškou 19 100 km, sklonem 64,5° a dobou oběhu 11 h 15 min ve třech oběžných rovinách (obr. 6.11). Každá orbitální rovina pojme 8 satelitů s rovnoměrným posunem zeměpisné šířky o 45°.

Vesmírný segment navigačního systému GPS tvoří 24 hlavních satelitů a 3 záložní. Družice jsou na šesti kruhových drahách s výškou asi 20 000 km, sklonem 55°, rovnoměrně rozmístěných po zeměpisné délce v intervalech 60°.

Rýže. 6.11. Dráhy družic GLONASS a GPS

Segment pozemního řídicího komplexu systému GLONASS plní následující funkce:

• efemeridová a časově-frekvenční podpora;
• monitorování radionavigačního pole;
• radiotelemetrické monitorování NSC;
• příkazové a softwarové rádiové ovládání NSC.

Pro synchronizaci časových měřítek různých satelitů s požadovanou přesností se na palubě NSC používají cesiové frekvenční standardy s relativní nestabilitou řádově 10 -13 s. Pozemní řídicí komplex využívá vodíkový standard s relativní nestabilitou 10 -14 s. Kromě toho GCC zahrnuje prostředky pro korekci časových měřítek satelitů vzhledem k referenční stupnici s chybou 3-5 ns.

Pozemní segment poskytuje efemeridovou podporu pro satelity. To znamená, že parametry pohybu satelitu jsou určovány na zemi a hodnoty těchto parametrů jsou predikovány na předem stanovenou dobu. Parametry a jejich předpověď jsou začleněny do navigační zprávy vysílané družicí spolu s přenosem navigačního signálu. To také zahrnuje časově-frekvenční korekce palubního časového měřítka satelitu vzhledem k systémovému času. Měření a predikce pohybových parametrů družice se provádí v Balistickém centru systému na základě výsledků měření trajektorie vzdálenosti k družici a její radiální rychlosti.

Uživatelské zařízení systému je radiotechnické zařízení určené k příjmu a zpracování radionavigačních signálů navigačních kosmických lodí za účelem stanovení prostorových souřadnic, složek vektoru rychlosti pohybu a korekce časových měřítek uživatele globálního navigačního satelitního systému.

Přijímač určí polohu spotřebitele, který ze všech pozorovaných satelitů vybere tu nejvýhodnější z hlediska zajištění přesnosti navigace. Podle dosahů k vybraným satelitům určuje zeměpisnou délku, šířku a výšku spotřebitele a také parametry jeho pohybu: směr a rychlost. Přijatá data se zobrazují na displeji ve formě digitálních souřadnic, nebo se zobrazují na mapě, která byla předtím zkopírována do přijímače.

Přijímače satelitních navigačních systémů jsou pasivní, tzn. nevysílají signály a nemají zpětný komunikační kanál. To vám umožňuje mít neomezený počet spotřebitelů navigačních komunikačních systémů.

V současné době se rozšířily systémy pro sledování pohybu objektů založené na družicových navigačních systémech. Struktura takového systému je znázorněna na Obr. 6.12.

Rýže. 6.12. Struktura monitorovacího systému

Navigační přijímače instalované na sledovaných objektech přijímají signály ze satelitů a vypočítávají jejich souřadnice. Ale protože navigační přijímače jsou pasivní zařízení, je nutné zajistit systém pro přenos vypočtených souřadnic do monitorovacího centra v systému. Jako prostředky pro přenos dat o souřadnicích objektu mohou sloužit VHF radiomodemy, GSM/GPRS/EDGE modemy (2G sítě), sítě třetí generace pracující na protokolech UMTS/HSDPA, CDMA modemy, satelitní komunikační systémy atd. pozorování.

Monitorovací centrum družicového navigačního a monitorovacího systému je určeno ke sledování objektů, na kterých je instalováno (obsaženo) navigační a komunikační zařízení za účelem kontroly jeho jednotlivých parametrů (poloha, rychlost, směr pohybu) a rozhodování o určitých akcích.

Monitorovací centrum obsahuje softwarové a hardwarové nástroje pro zpracování informací, které poskytují:

• příjem, zpracování a ukládání informací pocházejících z objektů pozorování;
• zobrazení na elektronické mapě oblasti informace o poloze objektů pozorování.

Navigační a monitorovací systém orgánů vnitřních záležitostí řeší tyto úkoly:

• zajištění automatizované kontroly rozmístění posádek pracovníky služebního útvaru Vozidlo;
• poskytování informací pracovníkům ve službě o poloze vozidel pro rozhodování managementu při organizování rychlé reakce na incidenty v oblasti odpovědnosti;
• zobrazovat v grafickém formátu informace o poloze vozidel a další servisní informace na automatu pracoviště operátor;
• vytvoření a uložení archivu na trasách pohybu osádek vozidel během jejich služby;
• vydávání statistických výkazů o plnění norem povinného nasazení sil a prostředků během směny, souhrnné parametry efektivnosti použití sil a prostředků, ukazatele kontroly prostorů odpovědnosti.

Pro zajištění vysoké spolehlivosti a spolehlivosti přenosu monitorovacích informací z palubního vybavení motorových vozidel útvarů Ministerstva vnitra Ruska ke službě strážným je nutné jako součást využít záložní kanál přenosu dat. systému, který lze použít jako

V tomto článku budeme hovořit o globálních polohových systémech vyvinutých v USA, Rusku, EU a Číně; vysvětlíme, jak je implementována podpora globálních družicových navigačních technologií v elektronických zařízeních a popíšeme si také klíčové a doplňkové funkce moderních navigačních přijímačů.

GPS

Systém GPS (Global Positioning System) byl vytvořen pro vojenské použití. Začal fungovat koncem 80. a začátkem 90. let, ale až do roku 2000 umělá omezení umístění výrazně omezovala jeho možnost využití pro civilní účely.

Po zrušení omezení přesnosti určení souřadnic se chyba snížila ze 100 na 20 m (u posledních generací GPS přijímačů s ideální podmínky chyba nepřesahuje 2 m). Tyto podmínky umožnily použít systém pro širokou škálu obecných a speciálních úkolů:

• Určení přesné polohy
• Navigace, jízda po trase s odkazem na mapu podle skutečné polohy
• Synchronizace času

Dráhy satelitů GPS. Příklad viditelnosti satelitů z jednoho z bodů na povrchu Země. Viditelný satelit je počet satelitů viditelných nad obzorem pozorovatele za ideálních podmínek (čisté pole).

GLONASS

Ruská obdoba GPS – GLONASS (Global Navigation Satellite System) – byla nasazena v roce 1995, ale kvůli nedostatečnému financování a krátké životnosti satelitů nebyla široce používána. Za druhý zrod systému lze považovat rok 2001, kdy byl přijat cílený program jeho rozvoje, díky kterému GLONASS v roce 2010 obnovil plnohodnotnou práci.

Dnes na oběžné dráze operuje 24 družic GLONASS, které pokrývají celou zeměkouli navigačním signálem.
Nejnovější spotřebitelská zařízení využívají GPS a GLONASS jako doplňkové systémy, které se připojují k nejbližším nalezeným satelitům, což výrazně zvyšuje rychlost a přesnost jejich práce.

Příklad: navigační a komunikační zařízení GPS/GLONASS do auta založené na OS Android, vyvinuté týmem Promwad pro ruskou designérskou kancelář. Implementována podpora pro GSM/GPRS/3G. Zařízení automaticky aktualizuje dopravní informace v reálném čase a nabízí řidiči nejlepší trasu s ohledem na dopravní zácpy.

V současné době se vyvíjejí další dva satelitní systémy: evropský Galileo a čínský kompas.

Galileo

Galileo - společný projekt Evropská unie a Evropská kosmická agentura, oznámená v roce 2002. Původně se počítalo s tím, že již v roce 2010 bude v rámci tohoto systému operovat 30 satelitů na střední orbitě blízko Země. Tento plán ale nebyl realizován. Nyní je odhadované datum zahájení provozu systému Galileo rok 2014. Očekává se však, že plně funkční využití systému začne nejdříve v roce 2020.

Kompas

Jde o další krok ve vývoji čínského regionálního navigačního systému Beidou, který byl uveden do provozu po vypuštění 10 satelitů na konci roku 2011. V současné době poskytuje pokrytí v Asii a Tichomoří, ale očekává se, že do roku 2020 bude celosvětový.

Porovnání drah družicových navigačních systémů GPS, GLONASS, Galileo a Compass (střední oběžná dráha Země - MEO) s drahami Mezinárodní vesmírné stanice (ISS), Hubbleovým teleskopem a řadou satelitů Iridium na nízké oběžné dráze a také na geostacionární dráze a nominální velikost Země.

Podpora GNSS

Podpora technologie globálních navigačních družicových systémů (GNSS) v elektronických zařízeních je realizována na bázi navigačních přijímačů, které mohou být vyrobeny v různých verzích:

• Smart Antenna - modul skládající se z keramické antény a navigačního přijímače. Výhody: kompaktnost, nevyžaduje koordinaci, snižuje náklady na vývoj zkrácením času.
• MCM (Multi Chip Module) - čip, který zahrnuje všechny součásti navigačního přijímače.
• OEM - stíněná deska včetně procesoru RF rozhraní a frekvenčního procesoru základního pásma (RF-frontend + základní pásmo), SAW filtrů a potrubí. Toto je v současnosti nejoblíbenější řešení.

Navigační modul je připojen k mikrokontroléru nebo systému na čipu pomocí rozhraní UART/RS-232 nebo USB.

Klíčové parametry navigačních přijímačů

Než může navigační přijímač poskytovat informace o poloze, musí mít tři sady dat:

1. Satelitní signály
2. Almanach - informace o přibližných parametrech oběžných drah všech satelitů a také údaje pro kalibraci hodin a ionosférické charakteristiky
3. Ephemeris – přesné parametry drah a hodin každého satelitu

Charakteristický TTFF ukazuje, jak dlouho trvá přijímači vyhledat signály ze satelitů a určit polohu. Pokud je přijímač nový nebo byl delší dobu vypnutý nebo byl od posledního zapnutí přemístěn na velkou vzdálenost, prodlouží se doba pro získání potřebného datového souboru a opravu polohy.

Výrobci přijímačů používají různé metody ke snížení TTFF, včetně stahování a ukládání almanachů a efemerid přes bezdrátové datové sítě (nazývané Assisted GPS nebo A-GPS), což je rychlejší než extrahování těchto dat ze signálů GNSS.

Studený start popisuje situaci, kdy přijímač potřebuje získat všechny informace k určení polohy. To může trvat až 12 minut.

Teplý start popisuje situaci, kdy má přijímač téměř všechny potřebné informace v paměti a během minuty určí polohu.

Jedním z klíčových parametrů navigačních modulů v mobilních zařízeních je spotřeba energie. V závislosti na režimu provozu modul spotřebovává různé množství energie. Fáze satelitního vyhledávání (TTFF) se vyznačuje vysokou spotřebou energie a sledování nízkou spotřebou energie. Výrobci také implementují různá schémata pro snížení spotřeby energie, například pravidelným uváděním modulu do režimu spánku.

Všechny moduly zpravidla vydávají data pomocí textového protokolu. NMEA-0183, ale kromě zadaného textového protokolu má každý výrobce svůj vlastní binární protokol (Binary), který umožňuje změnit konfiguraci modulu pro konkrétní použití nebo získat přístup k další funkcionalitě a také přístup k hrubým měřením. Binární protokol je vhodný pro použití na mikrokontrolérech, protože není potřeba převádět z textu na binární data, čímž se šetří paměť programu eliminací knihovny řetězců a doby převodu.

standard NMEA-2000 je evolucí protokolu NMEA-0183. Sběrnice CAN je použita jako fyzická vrstva v NMEA-2000, která byla zvolena z důvodu vyšší bezpečnosti ve srovnání s RS-232. Z hlediska protokolu přenosu dat se NMEA-2000 výrazně liší od svého předchůdce, protože. používá binární protokol založený na standardu SAE J1939.

Rychlost aktualizace údajů o poloze a rychlosti všech modulů je 1 Hz, ale v případě potřeby ji lze zvýšit na 5 nebo 10 Hz.

V závislosti na aplikaci může být modul konfigurován pro konkrétní dynamické vlastnosti, které by měl sledovat (například maximální zrychlení objektu). To vám umožní použít optimální algoritmus a zlepšit kvalitu měření.

K provedení navigační úlohy musí modul současně přijímat signály z několika satelitů, tzn. mít několik přijímací kanály. Dnes se toto číslo pohybuje od 12 do 88.

Přesnost určování polohy GPS je v průměru 15 m, je to dáno použitým nepřesným signálem, vlivem atmosféry na šíření rádiového signálu, kvalitou krystalových oscilátorů v přijímačích atd. Ale pomocí tzv. korekčních metod, je možné zlepšit přesnost polohování. Tato technologie se nazývá Diferenciální GPS. Existují dvě metody korekce: pozemní a satelitní DGPS.

Při pozemních korekčních metodách pozemní stanice diferenciální korekce neustále kontrolují svou známou polohu a signály z navigačních satelitů. Na základě těchto informací jsou vypočteny korekční hodnoty, které lze přenášet pomocí VHF nebo LW vysílače do mobilních DGPS přijímačů ve formátu RTCM. Na základě obdržených informací může spotřebitel upravit proces určování vlastní polohy. Přesnost této metody je 1-3 metry a závisí na vzdálenosti od vysílače korekční informace a kvalitě signálu.

Satelitní metody, jako je systém WAAS(Wide Area Augmentation System), k dispozici v Severní Amerika a systém EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System), dostupný v Evropě, odesílá opravná data z geostacionárních družic, čímž dosahuje b o Větší plocha příjmu než u pozemních metod.

Satelitní diferenciální korekční systémy (SBAS - Space Based Augmentation Systems) mohou zlepšit přesnost, spolehlivost a dostupnost navigačního systému integrací externích dat do procesu výpočtu.

Ukázka principu fungování systému WAAS (Wide Area Augmentation System) ve Spojených státech amerických

Jedním z hlavních parametrů ovlivňujících přesnost polohování a stabilitu příjmu je citlivost. Obvykle je určena kvalitou nízkošumového zesilovače na vstupu přijímače a složitostí implementovaných algoritmů digitálního zpracování. Typické hodnoty pro moderní přijímače jsou v rozsahu 143 dBm pro vyhledávání a 160 dBm pro sledování.

Kromě určování polohy poskytuje GNSS informace o přesném čase. Všechny přijímače mají zpravidla výstup PPS(pulz za sekundu, pulzy za sekundu) - sekundová značka (1 Hz), která je přesně synchronizována s časovou stupnicí UTC.

Doplňkové funkce navigačních zařízení

mrtvé zúčtování. Na základě informací o kurzu a vzdálenosti (poskytovaných volitelnými senzory) může přijímač vypočítat svou polohu v nepřítomnosti satelitních signálů (například v tunelech, na podzemních parkovištích a v hustých městských oblastech).

Některé moduly mají možnost přímo připojit flash paměť (například přes SPI) k modulu pro záznam stopy s požadovanou frekvencí. Tato funkce eliminuje potřebu samostatného mikrokontroléru nebo může být užitečná pro minimalizaci spotřeby energie (tj. systém na čipu může být ve stavu spánku).

Tím je dokončen povrchní přehled globálních technologií satelitní navigace. Děkuji za pozornost. Příklady dokončených projektů založených na těchto GLONASS a GPS si můžete prohlédnout na stránce

Satelitní navigaci využívají řidiči, cyklisté, turisté – i amatéři ranní běhy sledovat svou vlastní trasu pomocí satelitů. Místo toho, abyste se ptali kolemjdoucích, jak najít ten správný dům, většina si raději pořídí smartphone a položí tuto otázku GLONASS nebo GPS. Nehledě na to, že moduly satelitní navigace jsou instalovány v každém smartphonu a ve většině sportovní hodinky, pouze jeden člověk z deseti rozumí tomu, jak tento systém funguje a jak v moři zařízení s funkcemi GPS / GLONASS najít ten správný.

Jak funguje satelitní navigační systém?

Zkratka GPS znamená Global Positioning System: „Global Positioning System“, pokud je přeložen doslovně. Myšlenka využít satelity na oběžné dráze Země k určení souřadnic pozemních objektů se objevila v 50. letech 20. století, bezprostředně po Sovětský svaz vypustila první umělou družici. Američtí vědci sledovali satelitní signál a zjistili, že jeho frekvence se mění, když se satelit přibližuje nebo vzdaluje. Proto, když znáte své přesné souřadnice na Zemi, můžete vypočítat a přesná poloha satelit. Toto pozorování dalo impuls k vývoji globálního souřadnicového systému.

Zpočátku se o objev začala zajímat flotila - začal vývoj námořní laboratoře, ale postupem času bylo rozhodnuto vytvořit jednotný systém pro všechny ozbrojené síly. První družice GPS byla vypuštěna na oběžnou dráhu v roce 1978. Nyní signály vysílá asi třicet satelitů. Když začal fungovat navigační systém, americká vojenská oddělení dala dárek všem obyvatelům planety - otevřela volný přístup k satelitům, takže každý může zdarma používat Global Positioning System, bude tam přijímač.

Po Američanech vytvořil Roskosmos svůj vlastní systém: první satelit GLONASS se dostal na oběžnou dráhu v roce 1982. GLONASS je globální navigační satelitní systém, který funguje na stejném principu jako ten americký. Nyní je na oběžné dráze 24 ruských satelitů, které zajišťují koordinaci.

Pro použití jednoho ze systémů, nejlépe dvou současně, potřebujete přijímač, který bude přijímat signály ze satelitů, a také počítač pro dešifrování těchto signálů: poloha objektu se vypočítá na základě intervalů mezi přijímanými signály. Přesnost výpočtů je plus minus 5 m.

Čím více satelitů zařízení „vidí“, tím více informací může poskytnout. Pro určení souřadnic stačí, aby navigátor viděl pouze dva satelity, ale pokud najde alespoň čtyři satelity, zařízení bude moci hlásit například rychlost objektu. Moderní navigační přístroje proto čtou stále více parametrů:

• Zeměpisné souřadnice objektu.
• Rychlost jeho pohybu.
• Výška nad hladinou moře.

Jaké chyby mohou nastat při provozu GPS / GLONASS

Satelitní navigace je dobrá, protože je dostupná nepřetržitě odkudkoli na světě. Ať jste kdekoli, pokud máte přijímač, můžete určit souřadnice a vytvořit trasu. V praxi však může být signál satelitů rušen fyzickými překážkami nebo povětrnostními katastrofami: pokud procházíte podzemním tunelem a bouře zuří také shora, signál nemusí „dorazit“ do přijímače.

Tento problém byl vyřešen díky technologii A-GPS: předpokládá, že přijímač přistupuje k serveru prostřednictvím alternativních komunikačních kanálů. To zase využívá data přijatá ze satelitů. Díky tomu můžete navigační systém používat v interiéru, tunelech, za špatného počasí. Technologie A-GPS je určena pro chytré telefony a další osobní zařízení, proto si při výběru navigátoru nebo chytrého telefonu ověřte, zda tento standard podporuje. Můžete si tak být jisti, že vás zařízení v rozhodující chvíli nezklame.

Majitelé smartphonů si někdy stěžují, že navigátor nefunguje přesně nebo se pravidelně „vypíná“, neurčuje souřadnice. Zpravidla je to způsobeno tím, že ve většině chytrých telefonů je funkce GPS / GLONASS ve výchozím nastavení zakázána. Zařízení používá k výpočtu souřadnic mobilní věže nebo bezdrátový internet. Problém je vyřešen nastavením smartphonu a aktivací požadované metody pro určení souřadnic. Možná budete také muset zkalibrovat kompas nebo resetovat navigátor.

Typy navigátorů

• Automobilový průmysl. Součástí palubního počítače auta může být navigační systém na bázi satelitů GLONASS nebo jejich amerických protějšků, častěji si ale kupují samostatné přístroje. Nejenže určují souřadnice vozu a umožňují vám snadno se dostat z bodu A do bodu B, ale také chrání před krádeží. I když útočníci auto ukradnou, lze jej sledovat pomocí majáku. Plus speciální zařízení u aut i v tom, že počítají s instalací antény - díky anténě můžete zesílit signál GLONASS.
• Turista. Pokud lze do automobilového navigátoru nainstalovat speciální sadu map, pak jsou na cestovní zařízení kladeny přísnější požadavky: moderní modely umožňují použití rozšířené sady map. Nejjednodušším cestovním zařízením je však právě přijímač signálu s jednoduchým počítačem. Nesmí ani označit souřadnice na mapě, v takovém případě je nutná papírová mapa s navigační mřížkou. Nyní se však taková zařízení kupují pouze z důvodů hospodárnosti.
• Smartphony, tablety s přijímačem GPS/GLONASS. Smartphony také umožňují stahovat rozšířenou sadu map. Lze je použít jako automobilové a turistické navigátory, hlavní věcí je nainstalovat aplikaci a stáhnout potřebné mapy. Mnoho užitečných navigačních programů je zdarma, ale některé vyžadují malý poplatek.

Navigační software pro chytré telefony

Jeden z nejjednodušších programů určený pro ty, kteří se nechtějí ponořit do funkčnosti: MapsWithMe. Umožňuje vám stáhnout si ze sítě mapu požadovaného regionu, abyste ji pak mohli používat, i když není k dispozici připojení k internetu. Program zobrazí polohu na mapě, najde objekty označené na této mapě - můžete je uložit jako záložky a poté použít rychlé vyhledávání. Tím funkce končí. Program používá pouze vektorové mapy - jiné formáty nelze načíst.

Majitelé zařízení Android mohou používat program OsmAnd. Je vhodný pro řidiče a turisty, protože umožňuje automaticky vytvářet trasu po silnicích nebo horských stezkách. Navigátor GLONASS vás provede po trase pomocí hlasových příkazů. Kromě vektorových map můžete použít rastrové mapy, stejně jako označovat trasové body a zaznamenávat trasy.

Nejbližší alternativou k OsmAnd je aplikace Locus Map. Je vhodný pro turisty, protože připomíná klasické batůžkářské navigační zařízení, které se používalo před příchodem chytrých telefonů. Používá vektorové i rastrové mapy.

Cestovní zařízení

Smartphony a tablety mohou nahradit vyhrazené zařízení GPS/GLONASS pro turistiku, ale toto řešení má své nevýhody. Na jednu stranu, pokud máte smartphone, nemusíte kupovat žádná další zařízení. Na velké světlé obrazovce se s mapou pracuje snadno, výběr aplikací je široký - uvedli jsme jen několik programů, pokrýt všechny nabídky nelze. Ale smartphone má také nevýhody:

• Rychle se vybíjí. V průměru zařízení funguje jeden den a v režimu neustálého hledání souřadnic - ještě méně.
• Vyžaduje pečlivé zacházení. Bezpečné smartphony samozřejmě existují, ale kromě toho, že jsou drahé, spolehlivost takového smartphonu se stále nedá srovnávat se speciálním cestovním zařízením GLONASS. Může být zcela vodotěsný.

Pro vícedenní túry v divočině byly vyvinuty specializované přístroje, ve vodotěsných pouzdrech a s výkonnými bateriemi. Při výběru takového zařízení je však důležité si ujasnit, že podporuje vektorové i rastrové mapy. Rastrová mapa je obrázek vázaný na souřadnice. Můžete si vzít papírovou mapu, naskenovat ji, propojit ji se souřadnicemi GLONASS a získáte rastrovou mapu. Vektorové mapy nejsou obrázek, ale sada objektů, které program umístí na obrázek. Systém umožňuje začít vyhledávat objekty, ale je obtížné takové schéma vytvořit vlastními silami.

Satelitní navigace je především vysoce přesným prostředkem pro určování souřadnic polohy fyzických objektů. Požadované objekty můžete najít pomocí moderních navigačních systémů téměř kdekoli na světě. Aktivně se vyvíjející moderní jsou schopny zajistit rozsáhlé pokrytí pro přenos přesných navigačních dat.

navigace?

Družicové navigační systémy jsou širokou škálou elektronických zařízení a ve formě kombinace vesmírných a pozemních zařízení.

Navigace je prostředek pro určování polohy objektů. Nicméně nejvíce moderní zařízení satelitní navigace umožňuje téměř přesně určit parametry, jako je rychlost nebo směr pohybu objektu a podobně.

Navigační systémy jsou založeny na orbitálních satelitových konstelacích, které mohou zahrnovat dva až několik desítek satelitů. Jejich hlavním úkolem je vyměňovat si rádiové signály mezi sebou a pozemní systémyřízení. Uživatelovo klientské zařízení se zase používá k určení požadovaných souřadnic na základě informací přijatých z navigačních řídících center.

Princip činnosti satelitního navigačního systému

Provoz družicových systémů je založen na určení vzdálenosti od družice k anténě objektu, jehož souřadnice je nutné vypočítat. Podmíněná mapa umístění všech satelitů v systému je známá jako almanach. Většina přijímačů satelitní navigace je schopna takovou mapu uložit do paměti a okamžitě přijímat potřebná data. Navigační programy, založené na geometrických konstrukcích souřadnic, tedy umožňují vypočítat přesnou polohu objektu na mapě.

Osobní satelitní navigátory

Moderní osobní navigátory jsou high-tech zařízení určená nejen k příjmu dat satelitní navigace, ale také k tomu, aby uživateli poskytla bohatý multimediální zážitek.

V kombinaci s účastnickým zařízením za přítomnosti specializovaného software, osobní navigace poskytují možnosti pro sledování jak stacionárních objektů, tak vozidel.

Pokud mluvíme o řidičích vozidel, pak je pro ně navigace především příležitostí získat podrobná doporučení týkající se výběru nejúspěšnějších tras, což vám umožní optimalizovat spotřebu paliva a výrazně zkrátit dobu jízdy.

Perspektivy rozvoje družicových navigačních systémů

V současnosti je družicová navigace systémem, který je celosvětově využíván pro kartografické účely. Převážnou část navigačních dat GPS nyní kontroluje americká armáda. Pro zemi se proto rok od roku stává stále naléhavějším nasazování alternativních systémů, kde nejperspektivněji vypadají evropský projekt Galileo a ruský Glonass.

Na základě názoru marketérů lze tvrdit, že nadcházející desetiletí slibují významný rozvoj trhu navigačních služeb. Podobné názory zastávají i vývojáři projektů v oblasti satelitní navigace. To potvrzují údaje řady výzkumných center, která zaznamenávají nárůst poptávky po navigačních službách mezi majiteli přenosných digitálních zařízení.