Історія розвитку GPS-навігації, реалії та перспективи, Гаджети, огляди

Введення

У наші дні важко виділити сферу практичної діяльності людини, яку не зачіпали б навігаційні технології. Традиційні карти вже не здатні задовольняти існуючі потреби: як зазначив глава Федерального агентства геодезії і картографії А.В. Борідки в своєму інтерв’ю “Російській Газеті”, “… карти, які ми сьогодні маємо, не відображають сучасний стан місцевості приблизно на 70%. На них відображається інформація 10-15 річної давності “. Тому сьогодні завдання визначення поточних координат вирішують, в основному, супутникові навігаційні системи. На початок 2009 року самою розвиненою глобальною системою навігації є американська GPS (Global Positioning System).

Одного погляду на карту безкрайніх просторів Росії достатньо, щоб зрозуміти життєву важливість прискореного розвитку власної незалежної системи навігації – ГЛОНАСС. Міністр транспорту Ігор Левітін заявив, що весь транспорт Росії буде переведений під контроль глобальної навігаційної супутникової системи ГЛОНАСС до 2010 року.

У цьому огляді ми зупинимося на персональних навігаційних пристроях за допомогою яких за радіосигналах супутників можна визначити поточні координати об’єкта з похибкою від одиниць до десятка метрів. Цього цілком достатньо для забезпечення особистих потреб.

Система GPS навігації

Запуск першого американського навігаційного супутника системи NAVSTAR був проведений в 1978 р. Зміст навігаційної системи NAVSTAR обходиться приблизно в $ 400 000 000 в рік, але вона багаторазово окупається в народному господарстві США, не кажучи вже про її ефективності для військово-промислового комплексу. Російська система ГЛОНАСС почала формуватися з 1982 р. і все ще перебуває в стадії комплектації супутниками.

При включенні GPS приймач повинен визначити, в якій частині земної кулі він перебуває, яке поточний час і які супутники доступні. Цю інформацію, яка називається альманахом, передають всі супутники GPS системи, що дозволяє грубо обчислювати положення приймачів. Час життя альманаху складає 2-3 місяці. Ефемериди містять більш точні дані про розташування кожного супутника окремо. Час життя ефемериди становить 4-6 годин.

Від наявності цих даних залежить час ініціалізації приймача. Додаткові помилки у визначенні координат GPS приймача вносять різноманітні фактори, а саме: щільна міська забудова, рельєф місцевості, погодні явища, щільні крони дерев, побутові радіоприлади, кузов автомобіля і навіть людське тіло, якщо ваш GPS висить на поясі. Головне правило – супутники (мінімум 4) повинні бути в зоні прямої видимості. В цьому випадку точність буде максимальна. Приймачі на нових чіпсетах SIRF StarIII (2006), SiRFatlas (2008) і SiRFprima (2008) здатні пристойно працювати навіть ось в таких екстремальних умовах перекриття та переотраженія сигналів:

У момент запуску GPS приймача відбувається пошук супутників, запис альманаху і ефемерід. В цьому режимі споживання енергії приймачем різко зростає, що призводить до значного скорочення часу роботи акумулятора без підзарядки. Проблему вирішує нова технологія AGPS (Assisted GPS), в якій стільниковий оператор допомагає приймача у визначенні координат. Вбудований, наприклад, в комунікатор, GPS-модуль отримує дані від супутників і, не обробляючи (не витрачаючи енергію акумулятора), посилає їх на сервер стільникового оператора. Сервер аналізує отримані дані і посилає готові координати на телефон.

GARMIN International – яскравий слід у розвитку GPS-технологій

Згідно з даними Canalysза 2008 р., близько 80% світових продажів індивідуальних навігаторів доводиться на три компанії: Garmin (33.7%), TomTom (29.4%) і MiO Technology (18.3%), відома також як Mio. Іншу частину ринку ділять безліч інших компаній, менш відомих, або підрозділів таких гігантів, як Sony.

Таким чином, сьогодні світовим лідером в області розробки, виробництва та продажу навігаційного обладнання є Garmin. Компанія була утворена в 1989 р., а вже в 1991-м перші портативні GPS-навігатори Garmin використовувалися силами Коаліції під час військових дій у Перській затоці.

Garmin залишила яскравий слід у розвитку технології GPS, застосовуючи в своїх навігаторах інноваційні рішення, які не використовуються іншими виробниками. Крім того, для споживачів, крім високої якості продукції, важлива і добре організована Garmin технічна підтримка. Слід зазначити, що Garmin – єдиний виробник GPS-навігаторів, який у разі гарантійної поломки не заморочується користувача тривалим ремонтом, а просто змінює зламаний GPS-навігатор на новий! Крім того, Garmin – єдина компанія, яка представила для російського регіону топографічні карти. Як і маршрутизовані карти серії “Дороги Росії”, вони постійно оновлюються і доповнюються.

Спектр продукції Garmin неосяжний, тому нижче зупинимося тільки на декількох інноваційних досягнення цієї фірми, які цікаві індивідуальному споживачеві.

Garmin 12XL GPS

У березні 1996 р. президент США Білл Клінтон видав директиву, яка визначала GPS як систему подвійного призначення – військового і цивільного. А вже в січні 1997 р. Garmin випустила перший 12 канальний пріемнікGarmin 12XL GPS. Потім на його основі був розроблений популярний GPS 12, який прослужив в різних версіях багато років. Обидва приймача є цивільної адаптацією армійських навігаторів. Хоча випуск і підтримка фірмою GPS 12 припинені, але їх все ще можна купити.

Міцний, водонепроникний корпус приймача GPS 12 мав надійну конструкцію військового виконання, а добре продумана клавіатура дозволяла працювати однією рукою. В памятіGPS 12 можна було зберігати 500 шляхових точок для 20 маршрутів (Track Log – торгівельний знак Garmin). Похибка позиціювання становила близько 15 м в режимі GPS і 1-5 м в режимі DGPS (режим диференційних поправок). Була присутня можливість під’єднання до ПК.

Також тут застосували розроблену Garmin функцію TracBack (торговий знак Garmin), за допомогою якої можна швидко повернутися у вихідну точку пройденого маршруту. Сьогодні без функції TracBack представити собі персональний навігатор неможливо. В режимі Autolocate (торговий знак Garmin) було потрібно приблизно 5 хвилин для ототожнення і введення приймача в робочий режим. У режимі «холодного старту» – 45 секунд і «теплого старту» – 15 секунд.

Приймач можна було тримати при собі в робочому стані вдень і вночі і в будь-яку погоду при температурі навколишнього середовища від -12 до + 70 С. 4 літієві батарейки АА дозволяли працювати до 24 годин. Габарити приймача були 14,6 х 5,1 х 3,4 см при вазі 269 р. з батарейками. Армійський стандарт удароміцності в 6g став де-факто стандартом для подальших GPS-приймачів усіх фірм.

Нововведення, відмінні технічні характеристики і великі можливості з якими стартував GPS 12 стали характерною рисою наступних лінійок Garmin.

Garmin 12XL і Garmin 12

eTrex. Однією з найбільш популярних серій індивідуальних GPS-приймачів у Garmin є eTrex. Перший 12 канальний “eTrex Yellow” був випущений в 1998 р. і відразу ж став сенсацією на ринку. Відповідальний стандарту герметичності IPX7 і здатний працювати 17 годин на двох батарейках АА, важив він всього 150 г, а з його 5 кнопками було зручно працювати однією рукою. Недоліком приладу була відсутність топографічних карт або планів міст. Правда, можна було ввести 20 маршрутів і до 500 шляхових точок за допомогою комп’ютера. Також була присутня корисна функція TrackBack, при цьому ємність Tracklog становила 10000 точок і 10 маршрутів. Екран поки ще залишався чорно-білим.

Garmin eTrex

Оновлена ​​модель з приставкою “H” підтримує як GPS, так і розгортається сьогодні європейську навігаційну систему Galileo. Крім того, ця молодша модель працює з системою супутників і наземних станцій WAAS (США) / EGNOS (Європа), коректує GPS-сигнал, що дозволяє досягти помилки позиціонування менше 3 метрів. Правда, європейська EGNOS поки ще не функціонує в повному обсязі, та й доступна тільки тим російським користувачам, які знаходяться західніше лінії Архангельськ-Астрахань. Далі на схід висота над горизонтом супутників стає менше 20 градусів, що робить сервіс сильно нестійким. Тому, поки нам залишаються стандартні 3-5 метрів точності позиціонування DGPS (диференціальної GPS).

Інші просунуті моделі цієї серії Summit, Venture, Legend і Vista обладнані кольоровими екранами і мають такі додаткові функції як висотомір, цифровий компас, карти міст і доріг.

eTrex Legend Hcx вже має додаткову пам’ять 8 мегабайт, яка дозволяє вводити картографічні дані, а також карти областей Росії з компакт-дисків MapSource. Також у даній моделі присутні USB-порт і такі функції, як визначення поточної швидкості, середньої швидкості, часу сходу і заходу Сонця, максимальної швидкості, пройденого шляху і таймер тривалості подорожі.

Крім 12 паралельних каналів GPS-приймач має можливість прийому диференціальних поправок, що покращує похибка в координатах до 3-5 метрів. В режимі Autolocate (нічого не відомо) для визначення координат потрібно приблизно 2 хвилини. У режимі «холодного старту» – 45 секунд і «теплого старту» – 15 секунд.

Mobile XT – Для смартфонів і комунікаторів на платформі Windows Mobile, компанія випустила програмний пакет Mobile XT, який дозволяв використовувати картографію Garmin навіть на мобільнику. Природно, у вас повинен бути GPS-приймач, вбудований або зовнішній. Таким чином, шанувальники наворочених смартфонів позбулися муки вибору, що краще – взяти навігатор Garmin або смартфон з вбудованою навігацією?

Forerunner 201. У серпні 2001 р. Garmin отримала патент на торговельну марку Forerunner, а потім на ForeTrex. У 2004 р. був випущений Forerunner 201 – перший GPS навігатор з кріпленням на зап’ясті подібно наручним годинником для бігунів. Незабаром з’явився і наручний GPS-навігатор для мандрівників ForeTrex 201. Обидві моделі мали 12-канальними GPS-приймачами, харчувалися від батарейок, і обидві стали “родоначальниками” цілої серії пристроїв.

Уже в наступній версії – Forerunner 101 – була включена функція Virtual Partner (віртуальний партнер) для допомоги в досягненні необхідних спортивних результатів. Після введення відстані і часу або швидкості, які потрібно підтримувати під час тренування, на екрані з’являвся маленький чоловічок, що біжить поруч з користувачем – “віртуальний партнер”. Він відображав темп переміщення: якщо користувач знаходився попереду, значить, він рухався швидше норми, а якщо позаду – “сачкувати”. Інформація та дані попередніх тренувань могли зберігатися в пам’яті Forerunner 101 два роки і їх можна було переглядати по днях, тижнях і місяцях.

Forerunner 201

У 2003 році Garmin заснувала дві серії портативних навігаторів: Geko і iQue.

Geko. Екстра-бюджетна серія ручних 12 канальних GPS-приймачів, висотою до 10 см і вагою 88 г з батарейками.

iQue. Приймачі цієї серії стали першими GPS, які не вимагали ПК для дозавантаження карт. Цей тип пристроїв отримав назву PDA-GPS. GPS інтегрувався в PDA (Personal digital assistant), що працюють на Palm OS 5 або Windows Mobile 2003 SE. У 2008 р. лінійка знята з виробництва.

Був в лінійці компанії Garmin і мобільний телефон NavTalk, Один з перших телефонів з підтримкою GPS. Він дозволяв передавати GPS-координати через SMS буквально натисканням однієї кнопки, що безумовно, було затребувано любителями активного відпочинку, які могли перебуваючи на природі (там, де ловить мобільний зв’язок) замість того, щоб довго і нудно пояснювати, де ти знаходишся, просто скинути SMS-кою свої координати, щоб на екрані співрозмовника відразу відбилося їх місце на карті. Правда, у той час апарат Garmin не витримав конкуренції з гігантами стільникового індустрії і його довелося зняти з виробництва. Але довго ще покупці вимагали цей пристрій в магазинах і у офіційних дилерів Garmin.

GPSMAP 60C і GPSMAP 60CS. Garmin перший оснастила мобільні GPS-навігатори кольоровими TFT-дисплеями, що дають яскраву картинку при будь-якому освітленні (240 x 160 пікселів, 256 кольорів). Нові 12 канальні приймачі з підтримкою послідовного і USB інтерфейсу були представлені в кінці 2003 р. Їм на зміну прийшли модифіковані GPSMAP 60CX і GPSMAP 60CSX в яких використовується високочутливий чіп SiRF III.

GPSMAP 60CSX, крім того, має функції електронного компаса і барометричний висотомір, що дозволяє GPSMAP 60CSX визначати висоту над рівнем моря, не тільки з огляду на дані GPS, але і по атмосферному тиску. Похибка по висоті досягає 3 метрів. Є можливість проглядати графік висоти (за часом і по пройденій відстані) і тиску. Електронний (магнітний) компас дозволяє орієнтуватися по сторонам світла без використання можливостей GPS навіть в нерухомому стані і при відсутності видимості супутників.

GPS-навігатори серій GPSMAP60 і Forerunner іноді використовують парашутисти, коли здійснюють стрибки у важких умовах, наприклад, в тумані, стрибаючи, як вони висловлюються «в молоко». Не бачачи землю під ногами, вони можуть по навігаторові визначити, в який бік їх зносить і скорегувати свою траєкторію, щоб, вибачте знову ж за їх вираження, «не сісти попою на ялинку». 🙂

Для рибалок компанія Garmin надавала унікальний плавучий GPS-навігатор GPSMAP76. Маючи на увазі, що при лові риби руки можуть бути слизькими, і навігатор може запросто вислизнути з рук, розробники подбали про те, щоб він не пішов каменем на дно, а тримався на поверхні води, погойдуючись на хвилях.

У приймачів є функція автоматичної прокладки маршруту. Автороутінг можливий як по вбудованої в прилад базової карті, так і по завантажуваних з CD-диска. У комплект стандартної поставки входить картка microSD з 64 Mb. Точність позиціонування досягає 3 метрів. У GPSMAP 60C і GPSMAP 60CS ємність TracLog становить 10000 опорних пунктів. Двох батарейок АА вистачає приблизно на 30 годин в економічному режимі.

Серії автонавігаторів Garmin StreetPilot і Nuvi

Початок випуску серії StreetPilot припадає на кінець 2005 р., до неї увійшли близько двох десятків моделей. StreetPilot – історично перший GPS навігатор Garmin, розроблений спеціально для використання в автомобілі. Бюджетні GPS-приймачі мають 12 каналів, великий напівтонової дисплей з високою роздільною здатністю, шість батарей типу АА для безперервної роботи протягом 16 годин і додатковий адаптер для підключення приладу до прикурювача автомобіля. Час захоплення робочого сузір’я супутників стандартне для ранніх моделей: 5 хв для AutoLocate, 45 секунд у випадку «холодного старту» і 15 секунд для «теплого старту».

Більш сучасна серія Nuvi бере початок з кінця 2006 р. і налічує чотири десятки зразків в ціновому діапазоні $ 200-700, серед яких є моделі з широким екраном. Нові Nuvi мають функцію виголошення назви вулиць, інтеграцію з телефоном через Bluetooth і т.д. Для модних жінок існує обмежена серія навігаторів, прикрашених стразами.



Garmin Nuvi 660

На початку 2009 р. Garmin анонсувала новий автонавігатор Nuvi 885T. Він підтримує голосові команди, автоматично оновлює інформацію про пробки на маршруті, надає чіткі навігаційні підказки, включаючи дорожні знаки, допомога у виборі смуги руху і розв’язок («lane assist»), а також деталізує майбутні маневри.

Використовуючи «Garmin Connect Photos» можна призначати вибрані зображення для збережених точок, що допомагає вибирати з мільйонів фотографій потрібну з прив’язкою до географічних координат від Google Panoramio. Пристрій обладнаний сенсорним екраном з діагоналлю 4,3 дюйма і дозволом 480 х 272 пікселя, Bluetooth, FM, mp3-плеєром і можливістю перегляду фотографій.

Для байкерів існують спеціальні навігатори StreetPilot 2610, Zumo 550 і Zumo 660. Екран Zumo 660 такий же, як і у Nuvi 885T.

Співпраця з іншими виробниками

Garmin підписала договір про співпрацю з відомою японською фірмою Kenwood. Його темою стало об’єднання зусиль з оснащення автомобілів медійними пристроями з інтегрованими GPS-приймачами.

Kenwood працює в області автомобільної електроніки, комунікаційного обладнання і домашньої електроніки. Компанія має 11 представництв в Японії і 25 в інших країнах. Нові мультимедійні системи Kenwood з сенсорним екраном Garmin обладнала навігаційною системою з картами Північної Америки та Європи.

Альянс Garmin-ASUS. У лютому 2008 г Garmin оголосила про намір вийти на ринок мобільних пристроїв. Першим апаратом повинен бути стати Nuvifone – пристрій, що поєднує в собі можливості смартфона і навігатора. На початку лютого 2009 р Garmin і ASUSTeK Computer оголосила про створення “стратегічного альянсу, в рамках якого весь попередній досвід компаній в області навігаційних систем та мобільного телефонії буде спрямований на розробку, виробництво і розповсюдження мобільних телефонів з поліпшеною навігаційної складової “. Оригінальна модель Garmin Nuvifone була перейменована в Garmin-Asus Nuvifone G60 і разом зі смартфоном-навігатором Nuvifone M20 на платформі Windows Mobile 6.1 анонсована на Mobile World Congress 2009 в Барселоні. Нова PDA лінійка Garmin-Asus є значним кроком вперед в області розвитку технології location based service (LBS). Саме технологія LBS, за словами самих розробників, є основною складовою лінійки Garmin-Asus Nuvifone, завдання яких дати власникові смартфона точну відповідь на питання: “Де я?”, “Куди я прямую?” і “Як потрапити додому?”

Garmin-Asus Nüvifone G20

Перспективи

З розвитком технологій GPS і AGPS росте число мобільних сервісів, заснованих на позиціонуванні. Сьогодні помітно збільшився спектр соціальних послуг для власників мобільних пристроїв, які дозволяють визначити, в тому числі, де в даний момент знаходяться ваші друзі, колеги, рідні. Навігація стає повсякденним явищем.

Завдяки швидкому розвитку мобільної техніки, аналітики передрікають, що найближчим часом портативні навігаційні пристрої зникнуть як клас – вірніше, остаточно інтегруються з мобільними телефонами. Альянс Garmin-Asus – пряме підтвердження тому.

Сергій Шумейко

22/03.2009

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*