Самое главное о GPS-навигации: что такое GPS и зачем он нужен? Сверхчувствительные GPS-модули

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.

GSM/GPS-модули для автосигнализаций оперативно сообщат владельцу транспортного средства о его несанкционированном использовании, пуске, остановке либо блокировании силового агрегата, а также удалённого выполнения функций сервиса. Устройства отличаются универсальностью, их можно установить на все марки автомобилей. Некоторые системы питаются от бортовой сети либо другие - от встроенного источника питания.

Информирование водителя может осуществляться путём отправки SMS либо голосовых сообщений на заранее указанные номера телефонов разных мобильных операторов. Управление сигнализацией выполняется удалённо посредством телефонов с использованием радиоканала сети сотовой связи. Лишь при подаче команд с конкретных телефонных номеров они будут восприниматься.

Диагностика состояния может осуществляться благодаря сигналу LED-светильника. Передовые автомобильные сигнализации приспособлены для автономной работы. Чтобы их подключить, достаточно соединить устройства с бортовой электросетью.

Некоторые модели GSM/GPS-модулей для автосигнализаций обладают энергосберегающими режимами для увеличения срока работы. Так, например, в режиме ожидания интегрированный аккумулятор будет потреблять электроэнергию лишь при наличии SIM-карты. А в случае отключения основного источника питания система сможет функционировать несколько суток.

Благодаря использованию GSM/GPS-модулей удается создать эффективные охранно-телематические комплексы, которые обычно подключаются через шину CAN. В отличие от обычных автомобильных сигнализаций устройства этого вида подают сигнал владельцу, независимо от расстояния до него. Главное - чтобы было покрытие GSM.

Основные функции

Большинство GSM/GPS-модулей для автомобильных сигнализаций выполняют такие функции:

• Подключение через шину 2CAN

• Возможность функционирования в режиме Slave

• Удалённое управление предпусковыми подогревателями моторов

• Управление стандартной сигнализацией автомобиля с помощью телефона

• Управление модулем обхода иммобилайзера

• Возможность автоматического и удалённого пуска мотора

• Получение данных о координатах расположения автомобиля

Современные системы позволяют с точностью до нескольких метров определять расположение транспортного средства. Именно для этой цели предназначен приёмник GPS. После отправления запроса на телефонное устройство приходит текстовое сообщение с координатами расположения транспортного средства. Даже в случае угона владелец автомобиля сможет быстро его найти или же узнать, где сейчас находится член его семьи или другой водитель, который управляет машиной.

Современные модули могут обрабатывать свыше пятидесяти команд, также их можно запрограммировать. В память SIM-карты можно записать несколько номеров телефонов, на них будут приходить сообщения. Благодаря модулю можно узнать, почему сработала сигнализация. Стала ли причиной этого открытая дверь, пуск двигателя, срабатывание датчика удара, отключение стояночного тормоза и т.д.

Фирменные GSM/GPS-модули многократно увеличат защиту автомобиля и удобство его эксплуатации. Благодаря им владельцы транспортных средств всегда будут знать, где находится их четырёхколёсный друг и в каком состоянии пребывают его основные системы.

Смартфоны давно перестали быть простыми «звонилками». Своим владельцам они открыли массу новых возможностей.

На первом месте полноценный скоростной доступ в интернет и общение в социальных сетях и мессенджерах. Но не менее востребовано и GPS-позиционирование, о котором мы сейчас подробно расскажем.

Что такое GPS?

GPS - система навигации, которая определяет местоположение смартфона, строит маршруты и позволяет найти нужный объект на карте.

Практически в каждый современный гаджет встроен GPS-модуль. Это антенна, настроенная на сигнал спутников системы геолокации GPS. Изначально она была разработана в США для военных целей, но позже ее сигнал стал доступен всем желающим. GPS-модуль гаджет является принимающей антенной с усилителем, но передавать сигнал она не может. Получая сигнал от спутников, смартфон определяет координаты своего местоположения.

Практически каждый современный хотя бы раз пользовался GPS-навигацией на смартфоне или планшете. Потребность в ней может возникнуть в любой момент у людей разных профессий и разного рода занятий. Она необходима водителям, курьерам, охотникам, рыболовам и даже простым пешеходам, оказавшимся в незнакомом городе. Благодаря такой навигации можно определить свое местонахождение, найти нужный объект на карте, выстроить маршрут, а при наличии доступа в интернет объехать пробки.

Оффлайн-карты для GPS

Google разработала для своей операционной системы Android специальное геолокационное приложение - Google Maps. Оно быстро находит спутники, разрабатывает маршруты до объектов и предлагает альтернативы. К сожалению, при отсутствии зоны покрытия сотовой сети Google Maps не работает, так как географические карты тут подгружаются через интернет.

Для навигации без использования сети лучшим выходом будет скачать приложения с поддержкой оффлайн-карт, например, Maps.me, Navitel и 2GIS. Также можно установить приложение «Карты: транспорт и навигация» для Google Maps.

В этом случае придется расходовать интернет-трафик для загрузки карт не придется - они будут всегда в вашем устройстве, независимо от местоположения. Особенно это актуально при нахождении за границей, так как стоимость роуминга для доступа в интернет весьма высока.

Как включить GPS на Android?

Активация GPS-модуля в операционной системе Android возможна двумя способами:

• Верхняя шторка. Проведите по дисплею сверху вниз и в открывшемся меню нажмите кнопку «Местоположение», «Геолокация» или «Геоданные» (зависит от версии Android).
• В настройках Android найдите пункт аналогичные пункты передвиньте флажок в положение «Включено».

Во время активной работы навигационной системы смартфона заряд его аккумулятора начинает расходоваться достаточно активно, поэтому стоит позаботиться о дополнительных источниках питания. Например, за рулем нужно воспользоваться автомобильной зарядкой, а при передвижении на велосипеде или пешком - .

Также стоит помнить, что уверенный прием спутникового сигнала возможен на открытой местности, поэтому при нахождении в помещении или туннеле геолокация становится невозможной. Пасмурная погода также влияет - из-за туч устройство дольше ищет спутники и менее точно определяет свои координаты.

Не так давно GPS была единственной системой геолокации, поэтому в ранних версиях Android упоминалась только она, а кнопка активации службы так и называлась. С 2010 года полноценно заработала российская , а с 2012 - .

При приобретении транспортного средства каждый владелец стремится практически сразу установить видеорегистрирующую аппаратуру. На сегодняшний день в торговых точках имеется большое разнообразие моделей, которые отличаются комплектацией, функциональностью и стоимостью. Обычный регистратор выполняет функцию видеофиксации происходящих событий на дороге или парковке, а также сохранение отснятого материала на съемном либо встроенном накопителе. Прежде чем выбирать оптимальную модель устройства видеорегистрации, пользователь должен обратить внимание на существование интегрированных (комплексных) приборов. Зачастую автолюбители стали устанавливать видеорегистратор с GPS. Устройства, которые содержат этот модульный механизм, отличаются широким и полезным функциональным набором.

Видеорегистратор с GPS позволяет не только зафиксировать происходящие события, но и сделать это в более информативном и содержательном виде.

Благодаря этому компоненту автомобилист сможет получить исчерпывающую информацию о местонахождении транспортного средства, скоростном режиме, траектории движения и проделанном маршруте. Известно, что информация, полученная при записи видеорегистратором, имеет доказательственное значение. Приобретая модели с GPS, можно получить ряд преимуществ в случае возникновения спорной (нештатной) ситуации.

Что такое GPS-модуль видеорегистрирующего оборудования?

Само по себе понятие GPS определяет спутниковую навигационную систему, которая является, пожалуй, самой популярной в настоящий момент. Используя видеорегистраторы с GPS, можно определить месторасположение автомобиля с помощью привязки его к спутнику для установления точных координат. Из полученных координатных сведений автомобилист может рассчитать пройденное расстояние и скоростной режим.

Все необходимые информативные данные могут выводиться на встроенный монитор, а также отображаться поверх получаемого видеоизображения наряду с точными датой и временем конкретного события. Вся информация, полученная от модуля GPS, сохраняется в отдельные видеофайлы. В современных моделях может присутствовать специальный плеер, с помощью которого можно просмотреть не только отснятый материал, но и траекторию движения в схематическом виде.

Выбирая интегрированные модели, следует обращать внимание не только на характеристику самого модуля, но и на параметры приемника спутникового сигнала.

Для того чтобы выбрать качественный регистрирующий прибор с хорошим приемником GPS, рекомендуется приобретать модели с выносным модулем, поскольку встроенный элемент может передавать информацию с небольшой погрешностью. Удачным примером интегрированного устройства видеорегистрации является оборудование Akenori модификации DriveCam 1080PRO. Это оборудование также может предупреждать о приближении к приборам измерения скоростного режима.

Выбор регистратора, оснащенного модулем GPS, является весьма трудоемким. В первую очередь, пользователь должен определить круг первостепенных целей и задач, а именно необходимость отображения координат. Большинство современных видеорегистраторов, которые относятся к среднему ценовому диапазону, укомплектованы сенсором G и модульным механизмом GPS.

Стоит ли приобретать оборудование видеорегистрации 2 в 1?

Выбирая обычный регистрирующий аппарат, пользователь должен учитывать одни аспекты и параметры, а приобретая устройство, оснащенное навигационной функцией – другие. В торговых точках имеется достаточное количество многофункциональных моделей. К преимуществам приборов регистрации 2 в 1 можно отнести:

• Значительно меньшую стоимость интегрированного комплекта (приобретая по отдельности, суммарная цена получается выше);
• Объединенная аппаратура имеет меньшие габаритные размеры и занимает место, рассчитанное, например, для одного регистратора;
• Оборудование, идущее в комплекте, считается своеобразным бонусом, который впоследствии может оказаться весьма необходимым;
• Приобретение устройств типа 2 в 1 считается более эргономичным (при условии удачного совмещения двух функций производителями).

Основные аспекты выбора видеорегистрирующего оборудования для автомобиля

Перед тем как выбирать оптимальное оборудование видеорегистрации, нужно изучить технические параметры, функциональные особенности, отзывы других пользователей и рейтинговые списки распространенных моделей. Для оснащения транспортного средства качественным и эффективным видеорегистратором с GPS-модулем, рекомендуется обращать внимание на следующие аспекты:

• Обзорный угол;
• Наличие опции WDR;
• Разрешительную способность;
• Тип крепежного элемента;
• Записывающую скорость;
• Формат записи;
• Поддержку съемных накопителей;
• Способ соединения, настройки и управления;
• Порядок подачи электропитания;
• Наличие дополнительных модульных механизмов;
• Количество каналов;
• Тип производителя и др.

Даже приобретая аппаратуру с механизмом GPS, нужно обращать внимание на обзорный угол. Чем выше обзорный угол, тем больше площадь захвата и, соответственно, отображения происходящих событий. В среднем этот параметр не должен быть менее 120°. (так называемый динамический диапазон) позволяет устройству отображать один и тот же кадр с различных ракурсов (экспозиции). Это очень удобно в связи с тем, что автолюбитель может выбрать более качественную и четкую картинку. Как правило, интегрированные приборы размещаются на ветровом стекле или передней панели транспортного средства. Крепежный элемент может быть выполнен в виде присоски (липучки) или клейкой двусторонней ленты. В разных ситуациях каждый из указанных видов крепления удобен по-своему.

Современные видеорегистрирующие аппараты имеют разрешительную способность типа HD или Full HD (не менее 1080 пикселей на одну строчку).

На многих приборах указывается максимальное разрешение, однако на практике это может не соответствовать действительности. В данном случае рекомендуется проводить тестирование аппаратуры для получения более реальных сведений о качестве передаваемого видеоизображения. Стандартной записывающей скоростью в настоящий момент считается 30 кадров (из расчета в одну секунду). Усовершенствованные регистрирующие приборы имеют большую записывающую скорость.

Желательно приобретать модели, обладающие несколькими способами записи (циклическим и непрерывным). Также важной характеристикой считается формат записи. Большинство моделей имеют специальный кодек сжатия Н. 264. Использование такого кодека позволяет получать видеоизображения меньшего объема без существенных потерь качества и четкости. Опция GPS расширяет существующий функциональный набор: поверх видеоинформации отображаются точные дата и время, координаты месторасположения автомобиля и траектория движения. При необходимости автомобилист может задать маршрут и двигаться по нему согласно схематическим подсказкам, отображаемым на дисплее.

На видео – обзор видеорегистраторов AdvoCam-FD5 Profi-GPS и AdvoCam-FD5 Profi:

Обзор лучших интегрированных автомобильных гаджетов бюджетного ценового класса

С помощью встроенного модульного механизма GPS, водитель может просмотреть историю своего движения и узнать точное местонахождение авто, например, 10-15 минут назад. Многие современные гаджеты могут не только передавать координатные данные, но и отображать скоростной режим и траекторию движения. Эти опциональные возможности являются очень полезными при возникновении нештатной ситуации на дороге для доказывания своей правоты. На сегодняшний день можно найти ряд моделей видеорегистраторов, которые относятся к различным ценовым классам.

Многие автовладельцы стремятся приобрести хорошее бюджетное оборудование, ввиду его недорогой стоимости и относительно неплохого качества работы.

Статьи и Лайфхаки

Интересно, что такое gps в планшете , миниатюрном переносном компьютере, который прочно вошел в нашу жизнь? Для современного человека уже стало привычным использование в обыденной жизни всевозможных приборов с gps чипом. К таким устройствам относятся: трекеры, телефоны, навигаторы и др. Благодаря усовершенствованию технологии производства этих устройств, gps модули становятся значительно дешевле. Их используют в фотоаппаратах и видеорегистраторах, включая видеокамеры.

Особенности gps, встроенной в планшетный компьютер

Такая система глобального позиционирования (gps) позволяет с достаточно высокой точностью определять в трёхмерном пространстве месторасположение как неподвижных объектов, так и объектов, находящихся в движении.

Отечественный рынок позитивно отреагировал на появление устройств подобного класса. В последнее время намечается тенденция объединения планшетного компьютера и навигационной системы для автомобилей. По замыслу изготовителей, призвание такого “комбайна” - в развитии планшетных компьютеров, привносящих черты навигационной системы и видеорегистратора. Разберемся, что такое gps в планшете. Изучая характеристики планшета с gps модулем, понимаем, что он способен принимать сигналы с навигационных спутников. Следовательно, при закачке в планшет карт он может обрабатывать выходящую с модуля информацию, т.е. служить навигатором.

Такое устройство обыватель может использовать не только в автомобиле, но и в домашних условиях, на рабочем месте или на отдыхе. Данный прибор, предоставляющий широкий спектр возможностей, является прекрасным помощником, поскольку делает жизнь пользователя гораздо проще. Преимущество автомобильных планшетов - удобное расположение кнопок и компактный экран.

Что такого может gps планшет?

Развивая рынки планшетных компьютеров, японские производители попытались встроить gps чип в планшет, но это привело к существенному удорожанию аппарата. Однако подобные компьютеры получили широкое распространение среди пользователей. С таким популярным устройством можно: читать книжки в электронном варианте, просматривать фильмы, играть в игры, прослушивать радио (музыку), работать на программах для офисов, а также пользоваться функцией видеорегистратора и навигатора. Помимо этого, можно в любом месте, где имеется покрытие gps оператора, выйти в интернет, а также отправить mms или sms.

Через gps можно осуществить видео-звонок (хотя и недостаточно качественно). Подобные устройства получили широкую популярность среди людей, ведущих активную жизнь. Значительная часть бюджетных устройств не поддерживает даже 50% из вышеуказанных функций.