Главное о GPS-навигации: что это gps модуль и его функции? GPS в смартфоне: что это и как работает

Скачать на Телефон 02.06.2019
Скачать на Телефон

Технологии идут вперед – планшеты совершенствуются с каждым днем все сильнее и сильнее. В какую сторону не глянь – увидишь планшет или телефон, размером с планшет. Такая уж тенденция в нашем мире и это правильная тенденция, я считаю.

Лет так 10 назад в нашем распоряжении оказывался ноутбук. На то время ноуты серьезно уступали стационарным компьютерам. Однако с большинством задач справлялись они достойно. Но нам стало этого мало и человечество стало пичкать разными новшествами мобильные телефоны. В году 2006 мы уже могли хвастаться своими «умными» телефонами, умеющими принимать и передавать данные, дающие возможность проверить почту и даже скачать мелодию и проиграть видео. Но и этого оказалось недостаточно. На сегодняшний день чего только нет у нас, остается только выбрать.

Планшеты стали некой «золотой серединой» между всеми устройствами. Их функционал и мощность все растут. Теперь имея планшет, не обязательно иметь ноутбук, а имея крутой смартфон, не обязательно иметь планшет.

Многим известно, что планшет с GPS модулем может стать довольно хорошим заменителем специализированного GPS-навигатора. Это действительно так, но ключевое слово «довольно» должно было вас слегка насторожить. Дело в том, что производители планшетов хоть и «всовывают» в них совсем крохотные модули GPS, но это совсем не значит, что они кропотливо работают над тем, чтобы этот GPS модуль функционировал идеально. В итоге получается, что модуль «Джипиес» есть, но связи со спутниками совсем нет. Но не стоит делать сразу же плохих выводов. Хоть мы и теряем в качестве, но вместо этого получаем очень много в мощности и в возможностях.

Вывод таков – нужен чисто навигатор – бери обычнейший навик без лишних наворотов, которые совсем не клеятся к функциям показа дороги водителю (радио, 3G, Wi-Fi, видео, Android система и прочее). Однако если тебе нужно устройство, способное дорогу показать, фильм дать посмотреть и в «одноклассниках» почитать новостную ленту, тогда планшет нужно брать.

В данной статье у нас лимит на деньги в 10 тысяч. Как для планшета — это вполне нормальная, я бы сказал, средняя цена. Поэтому опустим мы сегодня все эти китайские штучки, не внушающие доверия.

Я выбрал следующие ТОП 3 планшета: ASUS Nexus 7 16Gb, Prestigio MultiPad 4 PMP7480D 3G, Acer Iconia Tab A100 8Gb.

Бренды сами по себе весьма известны на наших просторах, поэтому не вижу смысла говорить о самих компаниях и их разнообразии выпускаемой продукции.

Асус Нексус 7

Пусть первым на очереди будет ASUS Nexus 7, уж очень он мне приглянулся. В интернет магазинах стоимость его как раз в районе 10к, + 200-300 рублей. В фирменных магазинах Асуса он стоит 9900.
Что же у него «под капотом»? Имеет он Android 4.3 версии. Оснащен 4-х ядерным процессором, Qualcomm Snapdragon (APQ8064 1500 МГц) – весьма массивный и злой зверь, я бы так назвал данный процессор. Да еще и видеопроцессор Adreno 320. 2 гига оперативной памяти, да мой старый ПК и то меньше имеет. Встроенной памяти 16 Гиг, тоже вполне достаточно.

ПС: Все 3 модели имеют 7-8-ми дюймовые экраны, так как 10” использовать в авто как навик будет крайне затруднительно.

Нехилое разрешение в 1920×1200 для такого экрана очень много, пикселей глазом человека не увидеть. Матрица IPS. Есть Wi-Fi и есть Bluetooth, куда же без них в наше время то. Кстати версия «Блютуза» — 4.0. Задняя камера на 5, передняя на 1.2 пикселей. Фото выходят достойными. Два динамика, то бишь мы имеем стереозвук. Конечно GPS имеется, да еще и с поддержкой A-GPS. Присутствует ГЛОНАСС. Аккумулятор на 3950 мАч.

Acer Iconia Tab A100

Следующий черед выпал на Acer Iconia Tab A100. Раньше всегда Асер и Асус путал, даже когда ноут покупал, не мог определится между моделью той и другой компании.

Стоимость сего агрегата колеблется в районе 9 тысяч рублей. Имеет 4-й Андроид, однако это такое дело, сегодня 4, а завтра обновишься и до 4,3… Проц на 2 ядра, однако Nvidia Tegra 2 (1000 МГц), процессоры Nvidia Tegra являются самыми лучшими в своем роде и не только по-моему мнению. Оперативки мы имеем 1 Гб, более чем достаточно на сегодняшний день. Встроенной памяти 8 Гб, но не забываем про флешки. Разрешение экрана несколько меньше, 1024×600, но диагональ та же. IPS отсутствует, если он очень кому важен, лично мне – не особо. Видеопроцессор также от NVIDIA. Вай-Фай, Блютуз (2.1 EDR) – все на месте. Тыловая фотокамера на 5 млн пикс., фронтальная имеет 2. GPS, A-GPS конечно же имеются, иначе не было бы этого девайса у нас в списке. Порт micro HDMI. Аккумулятор емкостью 1530 мАч (вот тут действительно маловато).

Престижио Мультипад 4


И напоследок Prestigio MultiPad 4. Стоимость его около 9 000. Стандартно стоит 4,2 Андроид. Имеет 4 ядра, MediaTek MT8389 (1200 МГц). ОЗУ в количестве 1 Гб. Встроенной памяти 16. А вот экран несколько больше, 8” на 1024×768, IPS. Видеопроц. PowerVR SGX544. По мимо Wi-Fi и Bluetooth оснащен 3G модулем — приятное дополнение. Тыловая камера на 8 млн пикс, однако стоит знать, что количество пикселей не в полном ответе за качество, фронтальная на 2 млн. GPS также с приставкой А. Аккумулятор имеет емкость в 4850 мАч. + чехольчик, Престижио любит дарить чехлы.

Невероятно нужной современным автомобилистам стала услуга GPS навигации, позволяющая определять с точностью до 500 метров нахождение автомобиля, скорость, с которой он движется. Не заблудиться в каменных джунглях пользователям мобильной техники позволяют две технологии, в основе которых лежит gps модуль. Чтобы понять, что это gps модуль, нужно поближе познакомиться с технологиями.

{ ArticleToC: enabled=yes }

  • Первая из них – это спутниковая глобальная система, которую придумали для военных американские ученые. Позже она стала доступна простым пользователям мобильными устройствами. Это и есть собственно GPS.
  • Вторая – технология AGPS, которую не стоит сравнивать с A-GPS. Определить координаты с ее помощью можно, если пользователь пребывает в зоне, где есть сотовое покрытие.

Достоинством GPS модуля и в целом навигатора является точность – координаты определять возможно с вероятностью до пяти метров. Несмотря на то, что пользоваться спутниками могут все желающие, заплатить единовременную плату придется за навигационные карты и специальные программы.

Есть у GPS и недостатки – он функционирует только в ясную погоду, поскольку в пасмурные дни трудно отыскать необходимое число спутников. На этот случай имеется иная технология, по которой навигатор подключается к специальному серверу, вместо того, чтобы посылать сигналы на спутники.

Данные о нахождении спутников он скачивает с этого сервера и, пользуется этим, гораздо быстрее обнаруживает последние. С помощью сотовой программы местоположение определяется с меньшей точностью, но погодные условия не влияют на работу.

Принципы работы схожи с работой спутниковой навигационной системы: с трех базовых (минимум) станций сигналы поступают на смартфон. По их силе вычисляются координаты. С AGPS куда-либо добраться получится вряд ли, но не потеряться на карте получится.

Устройство GPS

Она наиболее простое их всех. При помощи GPS-приемника происходит общение со спутниками, но навигацию он не обеспечивает. Если же его подсоединяют к компьютеру, ноутбуку, смартфону и т.д., и имеется соответствующее программное обеспечение, можно попасть в любое место. Очень помогает он туристам, передвигающимся по лесным и горным тропам, где легко потеряться.

Автомобильные навигаторы

Среди навигационных устройств наиболее популярны автомобильные навигаторы с модулем GPS, представляющий собой небольшого размера сенсорный экран, работа которого осуществляется от операционной системы. Навигационную программу устанавливает производитель. Заменить ее, не нарушая лицензии, невозможно.

Сматрфоны с модулем GPS

Но, уже на ранках появился и другой класс устройств. Это смартфоны со встроенным модулем GPS. Помимо того, что они подсказывают дорогу, устройства позволяют сделать звонок и многое иное. Пока у них несколько существенных недостатков: малый экран, слабая программная база, требующая частого соединения с Интернет, плохая видимость на карте, да и сами карты хороши не совсем. Поэтому их пока лучше использовать не для навигации автомобильной, а для пешеходной и городской.

Устройства с сотовой навигацией

Последний тип без встроенного GPS модуля– смартфоны AGPS (с сотовой навигацией), который, правда, не определяет местонахождения, но незаменим для нахождения какого-нибудь неизвестного переулочка.

Как выбрать навигатор?

Поскольку существует масса моделей навигаторов, сложно разобраться какая лучше. Поэтому рекомендуется при покупке выбрать их несколько, чтобы сопоставить характеристики.

Основные функции автонавигатора GPS

Их не так мало:

  • прослушивание MP3-файлов посредством записи любимых композиций на встроенную память или с помощью флеш-карты, вставляемой в навигационное устройство. В большей части устройств размер памяти составляет 2-4 Гб;
  • просмотр фильмов на экране навигатора и клипов в разных форматах, которое в пробках поможет скоротать время. При этом, нужно помнить, что эта функция основной не является и не в состоянии сравниться с полноценным проигрывателем DVD;
  • нередко в приборах присутствует функция просмотра изображений в графическом файле типа GIF и JPEG;
  • устройство, транслирующее голосовые подсказки и музыку на автомобильную аудиосистему — FM-трансмиттер. Удобна потому, что динамики час то не могут заглушить шум работающего двигателя;
  • еще одна функция «свободные руки» дает возможность пользоваться за рулем телефоном — Hands-Free. Реализована «громкая связь» через Bluetooth, т.е. соединение навигатора с мобильным телефоном с динамиком и микрофоном. Помимо этого, Bluetooth дает возможность загрузки в навигатор новых карты и маршрутов;
  • очень востребованная функция загрузки пробок, которая помогает маршрут проложить так, чтобы не попасть в дорожный затор;
  • ТВ-тюнер, встроенный в устройство, принимающий цифровое и аналоговое телевидение;
  • поддерживающий сим-карту сотовой сети модуль GSM/GPRS, позволяющий навигатору быть одновременно интернет-браузером и мобильным телефоном. Оснащенные модулемGPRS навигаторы предоставляют данные о пробках;
  • разъем AV.

При его помощи от внешних источников данные можно передавать на навигатор:

  • с приставки игровой;
  • DVD – плеера;
  • камеры заднего вида, используемой для парковки.

Характеристики навигаторов

Основные:

  • время работы прибора, в течение которого он способен работать на сменных батареях или встроенной батарее аккумуляторной;
  • величина постоянной памяти (встроенной). Особое значение имеет характеристика в случае отсутствия слота для памяти дополнительной;
  • память оперативная, служащая непосредственно для работы (расчета маршрута и пр.), а не для хранения информации. Характеристика определяет быстродействие навигатора и равна в большинстве моделей 128 Мб, хотя может достигать и 512;
  • чипеет – главный элемент устройства, благодаря которому происходит связь со спутниками, определяется местонахождения авто;
  • количество каналов приемника, которое соответствует числу спутников, работающих одновременно с навигатором (минимум их должно быть три). Если их больше, возрастает точность. В некоторых навигаторах их от 20 до 32;
  • частота процессора, означающая, как и для компьютера, число операций, одновременно выполняемых за секунду.

Видео: Как подключить GPS-модуль к Arduino

На сегодняшний день российскому разработчику доступно несколько десятков встраиваемых GPS-модулей различных производителей. Ему необходимо лишь выбрать тот приемник, который будет удовлетворять его требованиям к чувствительности, цене, конструктиву и т.д. Но чтобы сделать правильный выбор, необходимо следить за ситуацией на рынке, новинками и тенденциями развития. Cтатья содержит информацию о последних разработках компании EverMore в области OEM-решений GPS.

О компании

Тайваньская компания EverMore с момента своего основания в 1998 году ориентирована исключительно на GPS-продукцию. За 10 лет существования ей удалось накопить приличный опыт и обзавестись весомой номенклатурой. Это один из немногих производителей GPS-продукции, имеющих свой собственный чипсет. В сферу деятельности компании входит производство наборов микросхем, встраиваемых GPS модулей, даталоггеров, законченных персональных навигаторов. Развивая собственные технологии, EverMore не отстает от времени и использует в своих изделиях лучшие разработки в области GPS. Помимо собственного чипсета, компания применяет такие передовые технологии как Sirf Star III, Antaris 4, Nimerix. Подобный подход предоставляет продукции EverMore очень широкие возможности и позволяет составлять конкуренцию лидерам рынка GPS, а так же удовлетворять потребности самых специфических задач в области навигации. Благодаря этому, несмотря на малоизвестность в России, компания имеет большое количество клиентов в Юго-Восточной Азии, Европе и США. При этом качество продукции, так же как и процесс производства, включающий в себя разработку, сборку и тестирование, отмечены сертификатами ISO 9001/14001, QS-9000.

EverMore и ANTARIS 4

Недавно компания представила новые OEM-модули: EB-A801 и EB-A802-P. Их внешний вид представлен на рисунке 1.

Рис. 1.

В основу данных модулей заложен чипсет ANTARIS 4, разработанный совместными усилиями компании U-Blox и Atmel. ANTARIS 4 представляет собой базовую технологию обработки навигационных сигналов. Она обеспечивает отличные навигационные характеристики в любых условиях, в том числе в зонах с ограниченной видимостью небосвода или же в зонах со слабым сигналом. При этом точность определения координат поддерживается на одном уровне. Это достигается применением большого количества корелляторов, параллельно обрабатывающих принимаемые сигналы, а также специального алгоритма интегрирования. Кроме всего прочего, чипсет ANTARIS 4 имеет на борту встроенный температурно-скомпенсированный кварцевый генератор (TCXO). Все это позволяет принимать и обрабатывать данные при уровне сигнала, приближающемся к -159 дБм. Кроме того, ANTARIS 4 обеспечивает очень низкое энергопотребление. Данный факт делает устройства, основанные на этом чипсете, чрезвычайно привлекательными для различного рода автономных приложений, где фактор экономичности в большинстве случаев является определяющим. Чипсет ANTARIS 4 включает в себя набор микросхем. В него входят малошумящий усилитель входного сигнала, микросхема приема и обработки радиосигнала и микросхема анализатора группового сигнала. Наличие такой конфигурации позволяет создавать законченные малогабаритные GPS-модули, не требующие дополнительных внешних элементов. На рисунке 2 представлена типовая архитектура GPS-модуля, построенного на базе технологии ANTARIS 4.

Рис. 2.

Особенности модулей

Опираясь на вышесказанное, можно сделать вывод, что модули EverMore EB-A801 и EB-A802-P, основанные на чипсете ANTARIS 4, обладают всеми преимуществами технологии. Благодаря тому, что модули включают в себя малошумящий усилитель входного сигнала, они способны работать как с активной, так и с пассивной антенной и показывать отличные характеристики. Большим достоинством является наличие встроенного USB-порта. Это устраняет потребность в дорогом serial-to-RS-232 или serial-to-USB-преобразователе, что делает модули plug-and-play совместимыми с любым PC окружением.

Потребление модулей EB-A801 и EB-A802-P очень мало. Оно составляет всего 39 мА. Этот параметр можно снизить еще больше благодаря поддержке функции FixNOW. При включении данной функции модуль отключается при пропадании GPS-сигнала и включается через заданные промежутки времени для повторных попыток «захвата» сигналов спутников системы позиционирования. Кроме того, возможно устанавливать принудительное отключение и включение модуля при наличии хорошего сигнала. Это полезно в тех случаях, когда не требуется частое определение координат. Таким образом, можно снизить потребление приемника до 80 мкА и увеличить срок службы устройства в автономном режиме.

Модули EB-A801 и EB-A802-P не требуют дополнительной инициализации. Передача GPS-данных осуществляется сразу же после включения. Поддержка специального бинарного протокола UBX позволяет конфигурировать режимы работы выходных портов, типы выдаваемых сообщений, получать «необработанные данные», включать режим быстрого «захвата» или режим повышенной чувствительности. Оба модуля обеспечивают формирование высокоточного импульса в секунду (1 pps), синхронизированного со Всемирным скоординированным временем (Universal Time Coordinated, UTC).

Особенность технологии ANTARIS 4 такова, что модулям, основанным на ней, не требуется дополнительные внешние элементы. Типовая схема включения модуля EB-A802-P в минимальной конфигурации показана на рисунке 3. Для ее функционирования достаточно подключить антенну, микроконтроллер и подвести питание. В случае применения активной антенны необходимо подать питание на предназначенный для этого вывод.

Рис. 3.

Интересной особенностью модулей является поддержка технологии SBAS (спутниковая подсистема дифференциального сервиса). Данная подсистема включает в себя несколько технологий: WAAS, EGNOS, MSAS. Все они поддерживаются модулями. Назначение SBAS — увеличение точности определения с помощью дифференциальных поправок, передаваемых через сеть геостационарных спутников. Эти спутники передают сигналы на частоте L1, на которой вещают все спутники системы GPS. Данная система позволяет увеличить точность определения координат до 2 метров.

В целом параметры модулей EB-A801 и EB-A802-P одинаковые. Они приведены в таблице 1. Основное отличие заключается в меньших размерах EB-A802-P и наличии у него встроенной EEPROM (ППЗУ). Это позволяет сохранять данные и конфигурацию приемника при выключении питания, а в случае необходимости производить обновление программного обеспечения.

Таблица 1. Базовые технические характеристики GPS-модулей различных производителей

Характе-
ристики
Модули
Наименова-
ние/Произво-
дитель
EB-A801/
Evermore
EB-A802-P/
Evermore
LEA -4H/
u-Blox
LR 9548S/
Leadtek
A1080-A/
Tyco
Чипсет ANTARIS 4 ANTARIS 4 ANTARIS 4 SiRF Star III SiRF Star III
Количество
каналов
приема
16 16 16 20 20
Чувствитель-
ность, дБм
-158 -158 -158 -159 -159
Время опреде-ления коорди-
нат
TTFF, с
Горя-
чий старт
3,5 3,5 <3,5 1 1
Теп-
лый старт
33 33 33 38 32
Холод-
ный старт
34 34 34 42 35
Точность, м
(доверитель-
ная вероят-
ность, %)
<15 (95) <15 (95) 2,5 (50) 10 <10 (50)
Протоколы NMEA, UBX, RTCM NMEA, UBX, RTCM NMEA, UBX, RTCM NMEA; SiRF Binary NMEA
Антенна пассивная
или
активная
пассивная
или
активная
пассивная
или
активная
активная активная
Последова-
тельные порты
1xUART; 1xUSB 1xUART; 1xUSB 1xUART; 1xUSB 2xUART 1xRS232
Поддержка DGPS/ SBAS + + + + +
Сигнал 1 pps + + + + +
Напряжение
питания, В
3,0…3,3 3,3 ±0,1 2,7…3,3 3,3…5,0 3,0…3,6
Максимальный
ток потребле-
ния, мА
39 39 39 49 36
Диапазон
рабочих температур, °С
-40…85 -40…85 -40…85 -40…85 -30…85
Размеры, мм 24,0×20,0x2,6 22,4×17,0x3,0 22,4×17,0x3,0 24,0×20,0x2,9 16,2×19,0x2,4

Сравнение модулей EverMore с другими популярными GPS-приемниками

Для сравнения возможностей модулей EB-A801 и EB-A802-P EverMore рассмотрим базовые технические характеристики приемников GPS ведущих российских производителей. Микросхемы Antaris 4 применяются многими производителями GPS-модулей. В первую очередь это компания U-Blox — один из создателей данной технологии. Технические параметры самой популярной модели LEA-4H приведены в таблице 1. Модули обладают всеми преимуществами технологии: высокой чувствительностью (-158 дБм): малым энергопотреблением, возможностью работы как с активной, так и с пассивной антенной. Точность определения координат составляет 2,5 метра при доверительной вероятности 50%. LEA-4H так же имеет встроенный USB порт. Еще одной популярной технологией является SiRF Star III. Этот чипсет используют такие производители как Tyco и Leadtek. В таблице 1 приведены технические параметры GPS-приемников базированных на SiRF Star III. Это LR 9548S от Leadtek и A1080-A от Tyco. Эти модули обладают отличной чувствительностью (-159 дБм). Прием ведется по 20 каналам. Благодаря большему количеству корреляторов данные модули способны быстрее обнаруживать сигнал. Время «горячего» старта достигает всего 1 секунды. Однако, потребление у них несколько выше, чем у модулей U-Blox и EverMore. Хотя надо сказать, что модуль A1080-A от Tyco сам по себе потребляет всего 36 мА. Но он способен работать только с активной антенной (так же как и LR 9548S от Leadtek), потребление которой достигает 50 мА. В результате суммарные энергозатраты возрастают. Недостатком также можно считать отсутствие порта USB у обоих производителей.

Сравнив базовые технические характеристики модулей от компании EverMore с продуктами лидеров среди производителей GPS, мы видим, что они нисколько не уступают фаворитам. И вполне могут заменить их. При этом они оказываются дешевле своих именитых собратьев. Необходимо отметить, что модуль EB-A802-Р является pin-to-pin совместимым с популярным LEA-4P от U-Blox. Но с чувствительностью как у LEA-4H.

В заключение можно сказать, что модули EB-A801 и EB-A802-P от EverMore обладают характеристиками, делающими их идеальными для применения в различных автономных приложениях, в автомобильной и персональной навигации. Простота включения, миниатюрность и отсутствие внешних элементов позволяют значительно сократить финансовые и временные расходы на создание конечного изделия. Особенности миниатюрного конструктива позволяют осуществлять как автоматический, так и ручной монтаж, что применимо в мелкосерийном производстве. В сочетании с демократичной ценой модули EB-A801 и EB-A802-P от Ever More являются наилучшим выбором для тех, кто хочет получить лучшие технические характеристики при минимальных затратах.

Получение технической информации, заказ образцов, поставка —
e-mail:

GPS-модуль со сверхнизким потреблением

Компания EverMore анонсировала новый GPS-модуль EB-E36-LP, потребляющий всего лишь 16 мА! EB-E36-LP представляет собой одноплатный 12-канальный GPS-приемник, предназначенный для производителей собственных портативных OEM-решений в области морской и сухопутной навигации, требующих хорошей производительности при низкой стоимости. Приемник работает в диапазоне температур от -40 до 80°С и имеет размеры 45х31 мм. Специальная версия GPS-модуля для авиационных применений позволяет выдавать координаты с частотой 5 раз в секунду. GPS-модули EB-E36 построены на базе собственного чипсета компании EverMore.

О компании EverMore Technology

Система глобального позиционирования GPS (Global Positioning System) изначально была запланирована для пользования вооруженными силами США. В дальнейшем стала первой системой спутниковой навигации, применяемой для гражданских целей, и используется в настоящее время для навигации по всему миру.

Принцип работы GPS базируется на использовании группировки из 30 спутников, которая кроме 27 действующих включает еще на случай поломки одного из основных 3 запасных спутника. Рабочая орбита спутников равна примерно 19 000 км, за сутки каждый спутник делает два оборота вокруг Земли. Комплект спутников сконфигурирован таким образом, что обеспечивает круглосуточный прием сигнала из любой точки Земли, как минимум, четырьмя спутниками, то есть тем минимумом, который требуется для определения точного местоположения. GPS-приемник рассчитывает свое местоположение по отношению к видимым спутникам. Чем больше будет количество доступных спутников в зоне и чем сильнее будет уровень сигнала от них, тем точнее будут результаты определения координат.

GPS-приемник по задержке передачи сигнала определяет расстояние до каждого спутника. Далее, имея пространственные координаты 3 точек и 3 расстояния до искомой точки, легко находится место нахождения приемника на плоскости. Поскольку система работает в пространстве, а не на плоскости, требуется наличие четвертого спутника, который позволяет однозначно определить координаты точки в трехмерном пространстве. По сравнению с решением теоретической геометрической задачи, практическое определение отличается наличием погрешностей определения расстояния до спутников, что приводит к тому, что результатом определения может стать не точка, а область определенного радиуса. Однако, увеличение количества видимых спутников приведет к уменьшению этого радиуса и, следовательно, точность определения местоположения возрастет. На практике, система GPS в гражданском исполнении обеспечивает точность с радиусом 30 метров, а военные приемники – до 3 метров. Количество видимых спутников зависит от конкретной модели приемника. Кроме того, для качественной работы системы GPS необходима взаимная точная синхронизация спутника и GPS-приемника, чтобы точно рассчитать задержку от заранее определенного времени посылки сигнала со спутника.

Навигация GPS в наше время нашла самое широкое применение. В частности, в навигаторах, где она объединена и привязана к электронным картам. Такая технология позволяет не только определять координаты местонахождения абонента, но и планировать маршрут передвижения в соответствии со способом перемещения и другими исходными требованиями. Многие модели мобильных телефонов оснащаются GPS-навигаторами. Сочетание мобильной связи с системой глобального позиционирования GPS привело к созданию новой вспомогательной технологии – A-GPS (Assisted GPS), которая предполагает использование Интернета для улучшения качества работы базовой системы позиционирования по двум направлениям. Во-первых, GPS-приемник после включения первым делом определяет местоположение спутников. Иногда по причине слабого сигнала процедура может растянуться на несколько минут. При помощи технологии A-GPS информация о месторасположении спутников запрашивается через сеть Интернет в специальных дата центрах. Во-вторых, для вычисления местоположения от большого количества спутников при плохих условиях прохождения сигналов от спутников требуются производительные вычислительные мощности, которые присутствуют далеко не во всех терминалах. Отправка полученных предварительных значений в дата центры и получение готовых координат может существенно ускорить процесс первоначального позиционирования. Кроме этого, доступ к Интернету может использоваться для других целей. Это могут быть, например, синхронизация или получение информации об атмосферном состоянии, что может оказать заметное влияние на расчеты.

В последнее время многие страны проявляют интерес в создании систем глобального позиционирования собственного производства. Примерами могут служить Глонас в России или Галилео в Европе. Такие устремления вызваны желанием получить независимость от Американской системы, так как остается возможность отключения системы по инициативе ее собственника, что может привести к серьезным сбоям в функционировании важных систем внутри государства. В таких ответственных гражданских системах для повышения надежности и точности обычно используются спаренные двойные системы из 2-х и более систем позиционирования.

Недостатки GPS

При эксплуатации системы глобального позиционирования GPS могут возникать следующие проблемы:

  • При первом определении координат время зависит от орбитальных данных и от актуальности хранящейся в приемнике истории. Другими словами, чем дольше устройство было отключено, тем больше оно должно получить информации до момента, когда определение позиции станет возможным. Например, если устройство было отключено 2 - 6 часов, то ему понадобится примерно 45 секунд. Если же устройство не работало несколько дней, либо при движении без получения информации более 300 км - до 12,5 минут.
  • Существуют сильные ограничения видимости GPS спутников в городских условиях, а в туннелях или закрытых помещениях видимость вообще невозможна.
  • Высокое энергопотребление GPS-приемника.

Функции A-GPS

Алгоритмы системы A-GPS требуют канала связи с удаленным сервером, предоставляющего информацию для приемника. Обычно для мобильных устройств таким каналом является сотовая связь. Для осуществления обмена информацией устройство должно располагаться в зоне действия базовой станции оператора мобильной связи и иметь доступ в сеть Интернет.

Существует два режима работы A-GPS:

  • Базовый режим On-line, при котором приёмник получает информацию об орбитах спутников через инфраструктуру и вычисляет местоположение по полученным от пользователей данным. Данный режим требует от оператора сотовой связи высокой плотности покрытия.
  • Вспомогательный режим Off-line, который ускоряет время холодного и горячего старта приёмника A-GPS, обновляющего альманах, эфемериды и перечень доступных спутников. Причем приём спутниковых сигналов и определение собственного местоположения GPS-приёмник выполняет самостоятельно. Однако некоторые A-GPS приёмники не могут работать в таком режиме.

Преимущества A-GPS

Среди преимуществ A-GPS стоит отметить быстрое получение местоположения сразу после включения и повышенную чувствительность приёма слабых сигналов в проблемных зонах (тоннелях, впадинах, в помещениях, на узких городских улицах, в густом лиственном лесу).

Недостатки A-GPS

A-GPS не может функционировать за пределами действия сотовой сети. Существуют приёмники с модулем A-GPS, объединенным с радиомодулем GSM, которые не могут стартовать при отключенном радиомодуле. Для старта самого модуля A-GPS наличие сети GSM не является обязательным. Модули A-GPS при запуске потребляют небольшой трафик 5-7 кБ, а вот при потере сигнала необходимо выполнение повторной синхронизации, что может увеличить затраты клиента, особенно в роуминге.

В статье рассмотрим вопрос — приемник спутниковых сигналов GPS, это необходимая вещь или ненужное украшение?

Здесь двух мнений быть не может – GPS/ГЛОНАСС приемник не только желателен, но, по моему мнению, даже обязателен в видеорегистраторе. Для тех, кто впервые приобретает автомобильный видеорегистратор, необходимо уяснить разницу между GPS приемником, встроенным в авторегистратор и GPS-навигатором. Оба они работают по одинаковому принципу – фиксируют сигналы с космических спутников и на основании этих радиосигналов математически вычисляют свои координаты.

Разница между GPS-навигатором и GPS приемником:

  • GPS-навигатор получив координаты может связать их со специальными картами для навигации и указать на графическом дисплее ваше местоположение на этой карте. Ну а дальше все зависит лишь от типа карт, установленных на вашем навигаторе. Можно посмотреть визуально в каком городе, и на какой улице Вы находитесь, рассчитать дальнейший маршрут и многое другое.
  • GPS приемник в автомобильном видеорегистраторе играет совсем другую роль. Он также вычисляет свои координаты с помощью спутников, но дальше все происходит совсем по-другому. Полученные данные (а приемник получает их практически ежесекундно) пишутся в специальный файл, который синхронизируется с видеофайлом (эти GPS-данные могут быть интегрированы прямо в видеофайл), оба этих файла пишутся на карту памяти.

Кроме координат GPS приемник может вычислять скорость автомобиля, пройденное расстояние, высоту над уровнем моря и даже точное время (получает со спутника). В зависимости от модели автомобильного видеорегистратора, все данные, или только координаты как раз и фиксируются в этом специальном файле.

Видеорегистратор должен быть снабжен специальной программой для отображения маршрута вашего автомобиля на картах Google

Что же происходит дальше? В простейшем случае, координаты и скорость автомобиля можно вывести на дисплей и записать вместе с изображением. При просмотре видеозаписи можно увидеть поверх видео титры с координатами и скоростью автомобиля. Но лучшим вариантом будет наличие специального программного обеспечения, которое при просмотре видео на компьютере будет отображать маршрут вашего автомобиля на навигационной карте.

Кроме самого видео, программа отображает положение автомобиля на карте Google, также в нижнем правом углу видны скорость автомобиля и даже направление движения в виде компаса.

На этом скриншоте все ещё красивее – видео синхронизировано с картой, которая переключена в режим спутник

Как видите, очень удобно. Если средства позволяют, обязательно приобретайте автомобильный видеорегистратор со встроенным GPS-приемником – не пожалеете.

Два примечания для будущих владельцев автомобильных видеорегистраторов с приемником GPS на заметку:

  1. Если захотите позже докупить внешний GPS-приемник, то нужно знать – ваш видеорегистратор должен поддерживать подключение внешних датчиков и конкретно GPS-приемника. Если он не оснащен подобной функцией, подключить внешний GPS-приемник будет невозможно.
  2. Нередко продавцы автомобильных видеорегистраторов заявляют, что наличие встроенного GPS-приемника превращают обычную видеозапись в полноценное доказательство (например, в случае ДТП), которое можно использовать юридически законно в судебном разбирательстве. Это не так. Возможно, существуют такие видеорегистраторы, но они должны быть сертифицированы госорганами и опечатаны, чтобы исключить внешнее воздействие. Такие регистраторы наверно могут применяться, например, на полицейской машине или скорой помощи. Вашу же видео запись, с GPS-данными или без, могут принять как доказательство при судебном разбирательстве только по решению судьи – все зависит от него!


Рекомендуем почитать

Наверх