Во времена первой войны в Ираке американские ВМФ под эгидой Минобороны США запустили в эксплуатацию систему глобальной спутниковой навигации NAVSTAR, чтобы метко попадать ракетами в цель. Сама аббревиатура GPS (global positional system/satellite) была введена для обозначения принципиально нового стандарта коммуникации. А первый аппарат запустили в 1978 году, когда о коммерческом использовании такой системы никто не подозревал. Но ее удобство «раскусили» все. В ответ СССР запустил собственную систему «звездных войн» ГЛОНАСС, которая пока отстаёт в своём развитии от американского аналога. По приблизительным расчетам, она обошлась государству в 15 млрд. долларов. Системы открывали новые возможности перед военными – способность определения собственного местонахождения и дистанционного управления беспилотными объектами.
GPS-навигаторы
Примерно с начала 1980-х годов начинается коммерческая эра использования стандарта GPS. Первые фирмы-производители (Garmin, Magellan) «отвоевывают» доступ к каналам системы и начинают налаживать производство устройств-приемников.
Как работает GPS-навигатор?
Комплекс GPS состоит из более 25 действующих спутников, вращающихся вокруг планеты на высоте в среднем 15000 км, ряда наземных усилительных станций и собственно приемников-навигаторов.
Спутники на орбитах расположены так, чтобы в любое время и в любой точке земного шара на небосклоне их было достаточно для навигации. Приемник GPS сканирует радиоэфир на частотах 1,2 и 1,5 ГГц, выявляет все возможные сигналы спутников и на основании временных задержек, определенных с помощью высокоточных атомных часов, устанавливает расстояние до сателлита и соответственно – собственно расположение на земном шаре в трехмерном пространстве с получением координат X, Y и высоты Z. Эти данные преобразуются процессором устройства в градусы, минуты и секунды, которые и сопоставляются с картой.
Туристические GPS-навигаторы: переходим к практике
Garmin ETrex Vista можно назвать одним из самых удачных устройств в своей ценовой категории. Рассмотрим возможности GPS-навигатора на примере этой модели:
Что может GPS-навигатор:
- Определить местонахождение пользователя в любой точке земного шара
- Показать местонахождение на географической карте
- Определить ряд статистических данных путешествия (скорость движения в разных плоскостях, высоту над уровнем моря, атмосферное давление, расстояние до объектов, время остановок, азимут, курс и т.д.)
- Показать диаграмму перепада высоты пройденного участка
- Измерить площадь территории
- Определить стороны света
- Документировать маршрут путешествия, фиксировать текущее местоположение с привязкой к ориентирам в виде дорожных меток (waypoints)
- «Провести» туриста по предварительно намеченному вручную или с помощью специальных программ маршруту и при необходимости помочь вернуться той же дорогой назад
- Не дать упустить нужный поворот, ориентир, оставленный рюкзак, тропу (при условии предварительного внесения их в память)
- Схематично показать расположение Солнца и Луны на небесной сфере, определять их восход и заход в любое время (это особенно актуально зимой в условиях короткого светового дня).
Чего не может GPS-навигатор:
- Решить за вас, куда податься на следующие выходные;
- Рассчитать оптимальный набор снаряжения;
- Оперативно поменять маршрут на более интересный или «срезать» основной при неблагоприятных обстоятельствах;
- Вызвать спасателей или уведомить их о местоположении (поскольку является лишь приемником).
Туристические GPS-навигаторы: Garmin OREGON 450t
Нюансы использования навигаторов:
Энергопотребление. Устройство получает ежесекундные сигналы с объектов, расположенных на большом расстоянии от поверхности земли и его работа предусматривает целый ряд сложных расчетов. А это энергоемкие процессы. Хотя производитель рекомендует использовать «пальчиковые» батарейки АА, на обещанные 12 часов их не хватает. В длительные путешествия стоит брать аккумуляторы емкостью не менее 2000 mAh. Желательно с несколькими запасными комплектами. И включать приемник только тогда, когда ориентирование привычным способом теряет свой смысл.
Беспрепятственная видимость неба. Это важное условие получения сигналов из космоса. Это означает, что под землей, в помещении, в густом лесу слежение за спутниками может быть затруднено или даже невозможно. Соответственно, работа через прозрачное и чистое стекло, облачное небо и негустой лес не является критической для навигации. Туристические GPS-навигаторы могут не определить местонахождение в узком ущелье, потому что для работы им нужна связь минимум с тремя спутниками.
Высокая стоимость картографического материала. В устройство встроена базовая трехкилометровая карта мира. Она слабо детализирована, представлена общей гидрографией (океаны, моря, крупные озера и реки), столицами и крупными городами. Не так давно получить качественные и детальные карты было настоящей проблемой для нашего потребителя. Теперь, конечно же, ситуация изменилась в лучшую сторону. Устройство комплектуется 24 Мб энергонезависимой флэш-памяти и кабелем для соединения с компьютером через последовательный порт.
Настройка магнитного компаса. Необходима после каждой замены источника питания. Процедура калибровки достаточно необычная: нужно осуществить два медленных оборота вокруг своей оси. Причем, если слишком быстро или медленно кружиться – прибор сразу «протестует».
Различная степень водонепроницаемости. Существуют как полностью водонепроницаемые туристические GPS-навигаторы, так и вовсе не защищенные от воды, либо защищённые только от брызг или дождя, но не выдерживающие полное погружение в воду.
GPS-навигаторы: работаем со всеми удобствами
Примечание: доступные в интернете советские генштабовские километровки прописаны в геодезической системе координат Пулковской обсерватории 1942 года. Эту систему Гарминовские навигаторы, работающие на WGS (World Geodetic Survey), не поддерживают. В интернете можно найти советы сетевых энтузиастов для адаптации навигатора к данной системе координат. Различие между Пулково и WGS значительное – 100-150 м.
