GPS навігатор – пристрій, який отримує сигнали глобальної системи позиціонування NAVSTAR з метою визначення поточного місцезнаходження пристрою на Землі.
Супутникова навігаційна система GPS (Global Positioning System) чи Система глобального місцезнаходження, а точніше, її космічний сегмент, являє собою сузір’я з 24 супутників (та 3 запасні), що обертаються на шести навколоземних орбітах на висоті близько 17 тисяч кілометрів. Система GPS (офіційна назва системи – NAVSTAR) є призначена для визначення місця розташування об’єктів; вона розроблена на замовленням Міністерства оборони США і знаходиться під його управлінням.
У вісімдесяті роки ХХ століття цю систему було відкрито для цивільного використання. Важливим є той факт, що система GPS працює 24 години на добу при будь-яких погодних умовах по всьому світу. Живлення супутників GPS забезпечується сонячними батареями; на борту є також резервні акумуляторні батареї. Крім того, кожен супутник обладнаний невеликими ракетними двигунами, що призначені для корекції орбітальних траєкторій.
Класифікація GPS навігаторів
За своїм призначенням GPS навігатори поділяються на:
- професійні
- побутові
Професійне GPS-обладнання відрізняється якістю виготовлення компонентів (особливо антен), використовуваним програмним забезпеченням, підтримуваними режимами роботи (зокрема, RTK, binary data output), робочими частотами (L1 + L2), алгоритмами зменшення впливу інтерференційних залежностей, сонячної активності (вплив іоносфери), підтримуваними системами навігації (зокрема NAVSTAR GPS, ГЛОНАСС, Galileo, Beidou), збільшеним часом автономної роботи і зрозуміло, ціною.
Щодо побутових GPS навігаторів, то значного поширення вони набули після 1 травня 2000 року. До цього часу точність приймачів штучно занижувалася шляхом внесення перешкод до даних, що передаються супутником. Внаслідок цього точність вимірювання місцезнаходження об’єкту становила ± 50–100 метрів, що робило такі GPS приймачі непридатними для активного використання (зокрема, в якості автомобільного навігатора в умовах великого міста).
На даний час максимальна точність вимірювання побутового GPS приймача становить ± 3–5 метрів, а професійного до 1–10 мм (при наявності коригуючого сигналу від наземної станції – диференційний метод). Саме доступність та висока точність вимірювання побутової GPS техніки зумовили її активне використання в різних сферах сучасного життя.
Побутові GPS навігатори поділяються на:
- портативні пристрої (туристичні, автомобільні, спортивні)
- вбудовані як функціональний вузол в інші пристрої (в мобільні телефони, комунікатори, КПК тощо)
- GPS-трекери та GPS-логгери (пристрої, які ведуть запис і передачу координат на серверний центр і використовуються для супутникового моніторингу автомобілів, людей, інших об’єктів).
Пристрої першої групи мають власний процесор для виконання навігаційних функцій. Пристрої другої групи хоча оснащені власними GPS чипсетами, проте використовують для своєї роботи навігаційні програми, призначені для конкретної операційної системи основного пристрою.
На відміну від перших двох груп, GPS-трекери та GPS-логгери, як правило, не оснащуються власними дисплеями для відображення інформації, і служать виключно для збору, передачі та зберігання даних, які згодом можуть бути оброблені і використані в найрізноманітніших цілях, наприклад, для супутникового моніторингу автомобілів.
Туристичні GPS навігатори
Портативні туристичні навігатори призначені для туризму (водного, гірського, пішого) і активного відпочинку.
Як правило, такі навігатори
- мають механічно міцний водонепроникний корпус за стандартом (IPX7),
- здатні працювати і приймати супутниковий сигнал в найскладніших умовах густого лісу та гірській місцевості.
Вони дають можливість використання спеціальних топографічних карт місцевості.
Крім того, деякі моделі оснащуються додатковими можливостями, які можуть стати в нагоді в далекому поході, серед яких
- магнітний компас
- і барометричний висотомір.
Туристичні GPS навігатори мають порівняно невеликий дисплей і компактні розміри. Як правило, характеризуються значним часом автономної роботи, що є критично важливим при тривалих складних походах.
Автомобільні GPS навігатори
Сучасні автомобільні навігатори здатні прокладати маршрут з урахуванням організації дорожнього руху і здійснювати адресний пошук. Вони можуть мати велику базу об’єктів інфраструктури, яка служить для швидкого пошуку пунктів громадського харчування, автозаправних станцій, місць для стоянок і відпочинку.
Деякі моделі здатні приймати і враховувати при прокладанні маршруту інформацію про ситуацію на дорогах, по можливості уникаючи серйозних транспортних заторів.
Дані про затори можуть бути отримані навігатором за допомогою мобільного зв’язку, по GPRS протоколу або з радіо ефіру по каналах RDS діапазону FM.
Спортивні GPS навігатори
Такі пристрої використовуються на тренуваннях і під час змагань спортсменами, що займаються циклічними видами спорту на відкритому повітрі (біг, лижні гонки, велосипед). Забезпечують реєстрацію параметрів стану організму спортсмена (частота серцебиття) спільно з параметрами руху (траєкторія, швидкість, пройдений шлях, набір висоти).
Виконання спортивних GPS – вологонепроникне, ударозахищене, з мінімальними габаритами і вагою. Виконуються в корпусі наручних годинників для носіння на руці, у прямокутному корпусі для кріплення на кермо велосипеда.
Оснащуються зовнішніми датчиками (контактний датчик серцевих скорочень, датчик обертів педалей велосипеда, датчик кроків), які обмінюються даними з основним приладом по радіоканалу. Можуть оснащуватися вбудованим барометричним альтиметром.
Спортивні навігатори повідомляють спортсмену необхідну інформацію за допомогою власного дисплея звуковими та вібросигналами. Отримують заздалегідь підготовлене завдання на тренування (дистанція, темп руху, заданий напрям руху, частота серцевих скорочень) з персонального комп’ютера. Навігатор записує дані у власну незалежну пам’ять для подальшої передачі в персональний комп’ютер для аналізу тренування або виступу і ведення спортивного щоденника.
Функції GPS навігаторів:
- Визначення географічних координат.
- Визначення висоти над рівнем моря (за умови прийому сигналу більше чотирьох супутників або за наявності вбудованого барометричного висотоміра).
- Визначення точного часу (деякі приймачі мають вихід PPS).
- Орієнтація по сторонах світу (в моделях без вбудованого компаса – тільки напрям швидкості при русі).
- Встановлення напряму на точку з координатами, що задана користувачем.
- Визначення поточної швидкості, пройденої відстані, середньої швидкості.
- Відображення інформації про стан дороги – пробки, дорожні роботи і т. д. (в моделях, оснащених TMC-приймачем і при наявності служби Канал автодорожніх повідомлень).
- Встановлення поточного положення на електронній карті місцевості (моделі, оснащені картами).
- Визначення поточного положення щодо треку (маршруту руху).
- Перегляд фото- та відеоконтенту, прослуховування музики, Bluetooth, GPRS/EDGE, FM-радіо, FM-трансміттер, датчик освітленості, відеовхід – додаткові опції, що можуть бути корисними в автомобільних навігаторах.
Як вибрати GPS навігатор?
Прочитавши викладений вище матеріал, можна зробити однозначний висновок: універсальних навігаторів не існує. Якщо навігатор має великий п’ятидюймовий дисплей, звуковий супровід і є дуже зручним та комфортним для автомобільних подорожей, то це зовсім не означає, що він є придатним для використання в умовах походу по високогір’ю. Нижчий рівень сигналу, великі габарити, низький час автономної роботи, просте виконання корпусу – все те, що в автомобільному навігаторі є перевагою або не несе принципового значення, тут перетворюється на критичної ваги недоліки…
На питання “як вибрати GPS навігатор” значно легше відповісти, якщо для самого себе усвідомити, що саме повинен “вміти” навігатор і в яких умовах та як часто планується його використання.
Варто наголосити на тому, що необхідною умовою відмінної роботи будь-якого GPS навігатора є наявність якісного програмного забезпечення та карт.