GPS как работает? Принципы работы GPS-навигатора. Как выбрать автомобильный GPS-навигатор

Сегодня трудно найти водителя, в автомобиле которого отсутствует электронный навигатор. Ведь атласы автомобильных дорог, топографические карты и схемы, выполненные методами полиграфии, постепенно уходят в прошлое. Их место занимают многофункциональные электронные гаджеты, пользоваться которыми, находясь за рулем транспортного средства, намного удобнее. Для таких устройств разрабатывается специальное программное обеспечение, позволяющее использовать в качестве навигатора смартфон или компактный планшет.

Одним из самых известных в России и на территории постсоветского пространства разработчиков и поставщиков лицензионного программного обеспечения в области навигационных сервисов и цифровой картографии является ЗАО «ЦНТ». Вся продукция этой компании реализуется под торговой маркой Navitel.

Среди пользователей навигационного оборудования наиболее популярна мультиплатформенная навигация Navitel Navigator, успешно работающая с операционными системами Symbian, Mobile, Android, IPhone, Bada, Windows, Windows CE, Java и iPad. Кроме подробных навигационных карт России и других стран (СНГ, Европа, Азия, Америка), программа Navitel Navigator предоставляет доступ к бесплатным навигационным сервисам Navitel:

«Пробки»,
«События»,
«Динамические POI»,
«Друзья»,
«Погода».

Всевозрастающей популярности навигационная программа Navitel Navigator обязана быстродействию и высокой точности позиционирования. Производя большое количество математических расчетов различных геодезических параметров, программа способна вывести на дисплей не один, а несколько вариантов маршрута, предлагая водителю выбрать оптимальный.

Внимание! Благодаря своим достоинствам Navitel Navigator все чаще включается в состав штатных мультимедийных устройств, устанавливаемых непосредственно на заводах-изготовителях автомобилей.

В связи с этим компания «ЦНТ» недавно приступила к выпуску собственных навигаторов, оснащаемых навигационными программами собственной разработки.

В настоящее время линейка навигаторов Navitel включает в свой состав 6 моделей. Флагманом линейки является навигатор Navitel A737.

Установка и настройка навигатора Navitel

Несмотря на то что конструкция и функциональные возможности как навигаторов, так и их программного обеспечения постоянно совершенствуются, установка и первичная настройка навигатора Navitel остается неизменно простой. Выполнить ее может практически любой автовладелец. Для этого необходимо знать об основных особенностях такого устройства.

Установка

Устанавливается навигатор Navitel, как правило, на приборную панель или лобовое стекло автомобиля. Для этого в его комплект входит специальное крепежное устройство на присоске. При установке устройства необходимо учитывать следующие факторы:

навигатор способен точно определить свое местонахождение, получив информацию не менее, чем от четырёх спутников. Если их количество меньше, то на дисплее появится предупреждающее сообщение «Недостаточно данных»;
устанавливая навигатор, необходимо следить за тем, чтобы рядом не было экранирующих предметов (фольга, металлические листы и пр.). При наличии таких предметов могут быть сбои в работе устройства, несмотря на имеющуюся защиту;
Провода, используемые для зарядки или работы навигатора от автомобильного «прикуривателя», не должны быть сильно натянуты. При этом необходимо помнить, что и большое количество свободно лежащего возле прибора провода, также нежелательно.

Настройка

Одним из основных достоинств навигаторов Navitel является простота его первоначальной настройки.

Во время первого запуска программа самостоятельно инициализируется, а затем задает несколько простых вопросов, на которые необходимо ответить нажатием соответствующих кнопок.

Завершается первоначальная настройка навигатора Navitel голосовым сообщением «Соединение со спутниками установлено».

Кроме того, можно воспользоваться кнопкой «Дополнительные настройки». В этой вкладке программы Navitel Navigator настраивают формат отображения времени и даты. Также можно включить или отключить звук.

В дальнейшем работа с навигатором не представляет никакой сложности. Все необходимые предварительные операции позиционирования выполняет при включении прибора высокоскоростной навигационный ЧИП ГЛОНАСС/GPS.

Наиболее сложной операцией считается прокладка предварительного маршрута. При этом необходимо руководствоваться всплывающими в необходимых местах подсказками.

Для настройки движения владелец навигатора Navitel должен выполнить следующие операции:

Задать конечную точку маршрута можно и другими способами, например, воспользовавшись подменю «Точки интереса» (POI), «Путевые точки», «История», «Любимые», «По координатам» или «Навител SMS».

После того как будет введен конечный пункт назначения и программа обозначит его флажком на карте, нажимаем кнопку «Поехать» и на дисплее появится проложенный маршрут.

Во время движения может возникнуть необходимость куда-нибудь заехать. При необходимости изменить маршрут необходимо просто отметить это место на карте. При этом активируются кнопки «Заехать» и «Продолжить».

Нажатие на кнопку «Заехать» вызовет изменение маршрута на карте, а последующее нажатие кнопки «Продолжить» снова выведет маршрут к конечной точке.

Во время движения изображение на карте не загромождается излишней информацией. Приводятся только самые необходимые данные.

Следуя пословице «Лучше один раз увидеть, чем 100 раз услышать» весь процесс правильной настройки маршрута движения на навигаторе Navitel можно посмотреть на небольшом видео:

У автовладельца возникает вопрос, как выбрать надёжный прибор. На рынке представлен большой выбор устройств, поэтому выбор навигатора становится трудной задачей.

Что такое GPS-навигатор

Чтобы легко и быстро ориентироваться на местности, нужен навигатор. При этом не имеет значения, где вы: в мегаполисе, горах или лесу. Автомобильные навигаторы всегда установят ваше месторасположение и укажут направление движения. А их правильный выбор уже при первом использовании оправдает себя.

Как работает навигатор

Чтобы определить ваше местонахождение, навигатор определяет координаты, в частности параметры долготы, широты и высоты, в которых вы находитесь, и соответствующую им карту. В основе работы навигатора - глобальная система позиционирования. Она состоит из нескольких спутников, расположенных на земной орбите. С помощью специальной антенны навигатор получает сигнал с зашифрованными данными и определяет ваше месторасположение. Спутники должны оставаться в зоне видимости, а на качество сигнала влияет местность и погодные условия.

Параметры

Выбирая навигатор для автомобиля, обязательно нужно учитывать его параметры и функции.

Дисплей или экран . Именно на него смотрит водитель, уделяя при этом основное внимание дороге. Экран должен быть крупным и с высоким разрешением. Уточните, имеет ли экран антибликовое покрытие. С ним водитель имеет возможность хорошо видеть изображение даже в солнечную погоду. Не менее удобен сенсорный экран, когда управление осуществляется непосредственно через экран. Впрочем, клавишами на корпусе пользоваться не менее удобно.
Выбор карты и объём памяти - этот важный параметр определяет качество и эффективность навигатора. Заранее определитесь, карты какого региона будут использоваться в поездках, уточните, есть ли они в приглянувшемся вам приборе. Если нет, насколько реально установить их. Все автомобильные навигаторы оснащены функцией прокладки маршрута. В этом случае прибор покажет не только пункт назначения, но и подскажет, как лучше доехать до него. Карты, загружаемые в навигаторы, отличаются точностью детализации и содержат большое количество информации. Это и влияет на объёмы их памяти. Почти всегда в современных навигаторах используются флеш-карты, которые либо входят в комплект, либо их можно купить самостоятельно. Встроенная память необходима, если прибор обладает мультимедийными способностями. Сегодня возможности карт достаточно разнообразны: голосовое сопровождение, трёхмерное изображение, адреса общественных объектов и др.
Внешний вид прибора . Значение имеют способы крепления навигатора в салоне автомобиля. Его нужно располагать так, чтобы дисплей был виден водителю и при этом обеспечивался хороший приём сигнала. С учётом того, что лобовые стекла некоторых моделей с обогревом, а часть неба закрывается крышей, оптимальный вариант размещения навигатора - подключение к приёмнику внешней антенны. Последняя устанавливается на крыше и обеспечивает уверенный приём сигналов. Выбирая навигатор, посмотрите на его кнопки: чем они меньшего размера, тем удобнее пользоваться прибором. Также следует проверить наличие кабеля подключения к питанию автомобиля через .
Прокладка маршрута в автоматическом режиме . Эта функция актуальна, если вы находитесь в незнакомой местности. Она позволяет проложить маршрут до пункта назначения. Опция работает только при наличии специальных карт, на которых записана информация о дорогах и знаках дорожного движения.
Способность навигатора объезжать пробки . Для это очень важный параметр. Современные GPS-навигаторы через специальный УПИ-модуль способны получать информацию о пробках, но чаще используется GPRS-соединение.
Навигатор-телефон . Определённые модели, представленные на рынке, могут звонить, что удобно в большинстве ситуаций. Наличие Bluetooth значительно облегчит жизнь автомобилиста, благодаря ему навигатор превращается в комплект громкой связи. Достаточно подключить телефон к прибору и общаться.
Дополнительные опции . При выборе GPS-навигатора важно обратить внимание и на небольшие функции. К примеру, голосовые подсказки информируют о приближающемся повороте, расстоянии до конечной точки, прибытии в пункт назначения.
Путевые точки, количество которых должно быть не меньше 500. Описание каждой из них включает название и иконку, которая отображается на карте. Это могут быть автозаправочные станции, посты ДПС, магазины, больницы, а также конечный пункт назначения.
Компьютерный интерфейс обеспечивает связь GPS-навигатора с ПК, благодаря чему появляется возможность сохранять точки и маршруты на компьютере. Также можно загружать сторонние карты.
Встроенный МРЗ-плеер, видеопроигрыватель, переводчик.

Разновидности GPS-навигаторов

На видео рассказывается о том, как выбрать GPS навигатор:

Все существующие модели навигаторов можно разделить на классы:

заводские устройства - являются частью электронной системы автомобиля;
персональные приборы - приобретаются отдельно и крепятся на лобовом стекле машины с помощью присосок и подставок или к ;
навигаторы для пешеходов - компактные устройства размером не больше сотового телефона, предназначены для использования во время прогулок;
подключаемые модули навигации;
GPS-трекеры - устройства, позволяющие следить за перемещениями объекта.

Правила выбора GPS-навигатора

Задумываясь, какой выбрать навигатор для автомобиля, нужно чётко понимать, что это за прибор, знать, что навигаторы делятся на несколько видов, различающихся функциями и параметрами.

Прежде всего, определитесь, для чего вам необходим GPS-навигатор. Подумайте, где вы чаще всего будете ездить - в пределах страны или же будете . Для первого варианта подойдут приборы с отечественным программным обеспечением, во втором - более практичными будут зарубежные GPS-устройства.

На сегодняшний день большой ассортимент карт и программного обеспечения для автомобильных навигаторов предлагают многие фирмы. Это Garmin, PocketGPS Pro, TomTom, iGO, Navteq, Автоспутник, Навител. Определённые модели, именно благодаря ПО, способны работать с несколькими картами одновременно, причём неважно, от какого они производителя. Но есть и те, которые привязаны к собственному программному обеспечению, следовательно, загрузка других карт запрещена. Заранее предустановленные карты работают качественно, а дополнительно загруженные могут функционировать с перебоями и не раскрывают возможностей навигатора.

У каждого разработчика существует собственный сайт, где можно найти любую интересующую вас информацию. Благодаря этому работать с прибором очень легко. К таким сведениям относятся: территории, для которых предусмотрены карты с дорогами, возможности выполнять поиск в адресной строке и др. Для поездок по России можно выбрать практически любую навигационную программу, в других случаях проконсультируйтесь с менеджером магазина.

Значение имеет и материал, из которого выполнен корпус прибора. Чаще всего это пластик, реже алюминий. Конкретный выбор зависит от условий эксплуатации прибора. Комфортную работу навигатора обеспечивает мощный процессор. Лучше всего выбирать модель из новинок. В этом случае у него более современный процессор. Важно знать и объём ОЗУ.

При покупке навигатора следует выбрать подходящее навигационное программное обеспечение. Если предполагается использование нескольких картографических программ, желательно ознакомиться с особенностью каждой из них. Как правило, функционал у большинства из них одинаковый, но иногда встречаются особенности. К стандартным функциям относятся: адресный поиск, прокладка маршрута, в том числе с пробками, голосовая помощь. К более продвинутым опциям относятся: оповещение о по ходу движения, движение по полосам, запоминание маршрутов. Такой функционал характерен для более дорогих устройств.

При первой покупке следует учитывать диагональ дисплея, разрешение и качество картинки.

Самые популярные навигаторы

Видео поможет вам выбрать хороший GPS-навигатор:

Современный рынок предлагает большое разнообразие моделей. Среди них можно выделить:

Garmin - признанный лидер по производству автомобильных GPS-навигаторов. Компания работает на рынке давно, её продукция отличается надёжностью и многофункциональностью. Карты, используемые в устройствах - самые масштабные по территории России. Навигаторы этой компании покажут, есть ли на маршруте пробки и . Эта функция работает с помощью FM-антенны, которой оснащаются все устройства Гармин. Ассортимент продукции достаточно большой и представлен навигационными приборами для туризма, спорта, мореплавания и автомобильными GPS-навигаторами.
TomTom - этой фирме принадлежит пятьдесят процентов рынка в Европе, а продукция поставляется более чем в тридцать стран мира. В устройства устанавливается программное обеспечение собственного производства, а популярность обеспечивается разнообразием полезных опций.
Mio - фирма, продукция которой очень популярна в России. Лёгкость управления и стильный дизайн в сочетании с высоким уровнем качества выделяют эту компанию среди других и являются причиной неизменно высокого спроса.
Navitel - отечественная компания, которая постоянно совершенствует свою продукцию. Среди особенностей можно отметить размеры монитора и уже загруженные карты навигации России, Финляндии, Казахстана. В некоторых моделях предусмотрена возможность получать информацию о пробках.
ТМ Shturmann - отечественный производитель, который предлагает качественные устройства навигации. Продукция имеет понятный интерфейс, картография, используемая в приборах, является собственной разработкой компании. Среди отличительных особенностей - способность работать с мультимедийными приложениями, а также наличие дополнительных опций.

Автомобильный GPS-навигатор: цена

Один из немаловажных критериев выбора навигатора - его стоимость. Разделить приборы на ценовые категории можно достаточно условно. Несколько лет назад стоимость варьировалась от двух до десяти тысяч, что зависело от наличия дополнительных функций. Сегодня большинство моделей находятся в одной ценовой категории - от трёх до пяти тысяч рублей. И только отдельные из них выделяются за счёт новизны и передовых технологий. Поэтому к выбору навигатора следует подходить с практической точки зрения.

И топовая, и бюджетная модели свою основную функцию выполняют одинаково. Все изменения, как правило, касаются дополнительных функций. Но хороший недорогой навигатор - это не всегда возможно. Например, для устройств Гармин установлена совершенно другая ценовая градация. Эта фирма является мировым лидером в производстве навигационного оборудования, поэтому у неё нет дешёвых моделей, но есть очень дорогие. И гарантия на модели в три года неслучайна. Именно поэтому порядка десяти процентов покупателей отдают предпочтение именно этой марке.

Самый быстрый способ выбрать навигатор для автомобиля - составить небольшой список с указанием всех интересующих вас характеристик. После этого передайте его в специализированный магазин, где для вас подберут наиболее подходящие модели. Вам останется только выбрать автомобильный GPS-навигатор с учётом требований к дизайну и цене.

Каждый автомобилист, по крайней мере, раз в жизни оказывался в обстановке, когда без помощи карты отыскать маршрут движения было просто невозможно. Сейчас простые карты из бумаги отступили на задний план, уступив место нынешним электронным устройствам — GPS-навигаторам, способным не только определить ваше местонахождение, но и при необходимости рассчитать лучший путь движения в заданную точку.

Для чего служит автомобильный GPS-навигатор

Навигатор – это электронное приспособление, позволяющее достаточно просто и быстро сориентироваться, невзирая на то, где вы оказались: в населенном пункте, на природе, передвигаетесь по стране или выехали за рубеж. Этот прибор легко найдет ваше месторасположение и укажет дальнейший путь следования. Поэтому любому автолюбителю необходимо разбираться, какой же модификации GPS-навигатора отдать предпочтение.

Сегодняшний навигатор для автомобиля осуществляет:

нахождение месторасположения авто с погрешностью 1-2 метра;
вычисление идеального пути следования, учитывая категорию дорог, знаки и разметку, а также проведение коррекции при изменении маршрута;
подсказку направлений объезда пробок, заторов, ДТП и других проблемных мест на маршруте;
расчет полной продолжительности маршрута и времени приезда в намеченное место;
вычисление допустимых затрат топлива.

Вместе с тем автомобильные GPS навигаторы оснащаются большим количеством вспомогательных возможностей. Они дают возможность автовладельцу слушать магнитолу, использовать Bluetooth, смотреть видео, использовать флешки и электронные книги. Отдельные модели имеют календарь, органайзер, встроенные игры и калькулятор.

Но главная функция GPS навигатора – своевременная передача водителю верных и правильных данных о месторасположении его авто. Потому прежде чем отдать предпочтение тому или иному устройству, обратите внимание на параметры, влияющие на выполнение этой функции.

Как работает

Рассмотрим, как работает автомобильный GPS навигатор. Чтобы узнать, где вы оказались, он использует координаты, в которых вы находитесь, и соответствующую им карту. Координаты определяются долготой, широтой и высотой. Чтобы их найти, устройство обращается к Глобальной Системе Позиционирования (Global Position System), имеющую сеть спутников на земной орбите. Получив сигнал от спутников с зашифрованными данными, навигатор устанавливает свое месторасположение.

Для устойчивой связи на менее 4-х спутников должны быть в зоне постоянной видимости.

Точность распознавания координат зависит от рельефа местности и погодных условий. Облачность и дождь не дают обеспечить хороший канал связи со спутниками, а тоннели и высотные здания сильно искажают сигналы.

Видео: GPS Навигатор — описание и тест

Какой автомобильный GPS навигатор лучше купить

Прежде чем приобрести навигатор, необходимо:

1. Ознакомиться с его навигационной программой. Именно она определяет месторасположение, выбирает оптимальный маршрут, предупреждает о необходимом изменении движения, отображает текущие проблемы на дороге. Обычно программа уже установлена при покупке устройства. Необходимо только активировать его и можно пускаться в путь. Фирма — производитель навигатора и установленная на нем программа в реальности часто могут не совпадать. То есть сам прибор выпускает одна фирма, а навигация и карты на нем другой компании. Хотя, например, Навител или Garmin сами выпускают навигаторы, на которых установлены свои навигационные программы и карты.

2. К навигационной программе прикрепляется комплект используемых карт. Стоит удостовериться, что карты совместимы с программным обеспечением данной модели. Навигаторы как раз и стоит выбирать, исходя из возможности привязать к ним хорошие качественные карты большинства стран. Основная характеристика любой карты – ее детализация. Кроме того карта должна выполнять функцию независимого составления и отслеживания маршрута – быть маршрутизируемой. Способность составления необходимого маршрута в незнакомой местности обязательна. Иначе ваш навигатор не сумеет создать маршрут от точки вашего нахождения до необходимого места на карте.

3. Немалое значение имеют актуальные данные о дорожных пробках. От этой функции навигатора напрямую зависит его цена — навигаторы с пробками (способностью определения “пробок” на дорогах, камер ГИБДД, объездов, знаков и пр.) стоят в полтора, два раза дороже. Можно приобрести дешевый прибор, не показывающий “пробок”, но ездить с ним, возможно,можно будет исключительно за городом и в дальних поездках. А проживающим в городах имеет смысл покупать модель, который умеет загружать информацию о дорожных пробках. 4. Только выбирать лучше чуть дороже, но с модулем GPRS. Объясняется это тем, что устройства, использующие Bluetooth, нуждаются в существовании совместимого телефона, а большинство новых смартфонов показывать “пробки” не имеют возможности. Причем, даже имея такой телефон, при включении навигатора приходится достаточно долго настраивать меню этих устройств, чтобы установить связь. А трафик оператора на такую услугу довольно не самый дешевый. Если же в навигаторах используется модуль GPRS, основная часть из них настраивается на подключение к Сети автоматически, не нуждаясь в дополнительном перелистывании меню. Кроме того, использование отдельной SIM-карты позволяет вам выбрать дешевый тариф без абонентской платы.

Критерии выбора

Дисплей GPS-навигатора
Все выпускаемые устройства, прежде всего, подразделяют по размеру дисплея. Они бывают:- маленькие (дисплей до 3,5 дюймов с разрешением 320х240) – довольно компактны, малых размеров, с отличным аккумулятором, можно брать с собой на прогулку;
— средние (дисплей около 4,3 дюйма с разрешением 480х272 или 800х480) – наиболее востребованный размер навигаторов, довольно крупное меню и карта, не перекрывает обзор водителю;
— большие (дисплей от 5 дюймов с разрешением 800х480) – крупные устройства, показывающие на своем экране большое количество информации, хотя могут быть проблемы с обзорностью.
Чем больше разрешение дисплея, тем лучше и четче его картинка.
Производительность GPS-навигатора
За производительность навигатора прежде всего отвечает процессор, управляющий скоростью функционирования устройства. Процессора на 400 МГц вполне достаточно для ведения навигации, если же вы хотите просматривать видео и ждете от устройства быстрой «отзывчивости» , понадобится 600 МГц и больше.
Далее следует объем памяти
чем ее больше, тем больше приложений может хранить и обработать устройство. И если базовая комплектация памяти обычно идет 128 Мб, то для нормального функционирования необходимо как минимум 256 Мб. А при загрузке дополнительных карт необходимо ставить еще и добавочную память, для чего большинство навигаторов оснащают специальными слотами.
Внешний вид навигатора автомобильного
Выделяют съемные и инсталлируемые модели навигаторов. Съемные навигаторы обычно устанавливают в салоне автомобиля, используя специальную подставку с присоской. Крепят их на переднюю панель либо на лобовое стекло. Расположить его стараются так, чтобы экран устройства был доступен водителю, не ограничивая при этом сектор обзора и обеспечивая качественный прием сигналов со спутников. Если последнее требование трудно выполнимо, можно подключит навигатор к внешней антенне автомагнитолы. Такие автомобильные устройства укомплектованы аккумулятором для автономной работы и шнуром для подключения к прикуривателю. Их легко снимать и переносить.

Встроенный навигатор. Съемный обычно крепится присоской к лобовому стеклу

Инсталлируемые навигаторы выпускаются обычно как встроенные устройства и по внешнему виду напоминают обычную магнитолу. Они оснащаются системой GPS и подключаются к бортовой сети автомобиля.

На что еще следует обратить внимание при выборе автомобильного навигатора

— Кнопки – лучше, когда они среднего размера, не очень большие и не очень маленькие, обращаться с таким устройством будет наиболее комфортно. Комплектация кабелем для подключения устройства к прикуривателю автомобиля – тоже немаловажная деталь, так как многие устройства имеют специфические разъемы и быстро отыскать такой переходник в случае надобности не всегда сразу удается.

— Дополнительные и полезные опции GPS навигаторов зависят от их производителей, но на них тоже можно обратить определенное внимание. В навигаторе можно пролистать фотографии, послушать любимую музыку, выйти в интернет, просмотреть видеофильм. Некоторые модели оснащены различными встроенными играми, FM-приемниками и трансмиттерами, конвертером иностранных валют. При наличии Bluetooth в навигаторе и совмещенном с ним телефоне его можно использовать как в устройство для громкой связи.

— Наличие в отдельных моделях датчика освещенности, позволяет не напрягаться водителю при проезде тоннеля или иных слабоосвещенных мест. Ночью такие автомобильные навигаторы приглушают подсветку своего дисплея, а в яркий солнечный день, наоборот, выставляют на максимум.

Многие автолюбители, имея при себе или в своих средствах передвижения навигаторы, периодически задаются вопросами: как работает навигатор в машине и нужен ли для этого интернет? Кто-то говорит, что нужен сигнал от спутника, кто-то утверждает, что для этого нужен интернет.

Для успешного использования навигатора рядовому водителю совсем не обязательно разбираться в его устройстве и принципе работы – достаточно всего лишь прочитать инструкцию. Однако разносторонне развитому человеку всегда интересно узнать больше о тех вещах, которыми он пользуется.

Навигационная система выполняет следующие функции:

Обеспечение безопасность вождения.
Построение оптимального маршрута от точки «А» до точки «Б».
Перестроение маршрута в объезд пробки.
Нахождение разного рода услуг.
Продажа собственных товаров и услуг.

Имея навигационное устройство на приборной панели авто или в смартфоне, можно легко воспользоваться картой и увидеть, где находится тот или иной объект, а также задать нужное направление.

Навигатор представляет собой мини-компьютер и состоит из следующих частей:

сенсорный дисплей;
корпус;
аккумулятор;
плата;
GPS приемник;
процессор;
память (оперативная, память BIOS и память данных);
разъемы и дополнительные элементы.

Как не трудно догадаться, стоимость навигатора напрямую зависит от его характеристик, которые обеспечиваются следующими факторами:

качеством и определенными свойствами составных частей;
объемом памяти;
частотой процессора и дополнительными функциями.

В качестве дополнительных функций могут выступать такие модули:

GPRS модуль;
bluetooth модуль;
радиоприемник;
микрофон.

Практически все навигаторы на данный момент выпускаются со встроенными динамиками, чтобы озвучивать ситуацию на дороге, а также с разъемами для внешнего питания, наушников и карт памяти.

Для справки! Также у определенных навигаторов могут отсутствовать некоторые части. Например, если навигатор встроен в сам автомобиль, то у него не будет собственного корпуса и аккумулятора.

Каждый навигатор имеет определенное программное обеспечение и встроенные карты. И то, и другое требует периодического обновления для корректной работы системы. Для корректной работы не рекомендуется «прошивать» навигатор программным обеспечением, которое для него не рассчитано.

Принцип работы навигационной системы

Даже для далекого от электроники человека не будет новостью то, что для работы такой сложной системы, как навигационное устройство, недостаточно самого навигатора и должно быть что-то еще. И этим «что-то» являются GPS спутники, без которых функционирование навигатора не представляется возможным.

Начиная с 1994 года около двух десятков GPS спутников находятся на орбите Земли на высоте ~21 000 м. Они не являются стационарными и двигаются с запада на восток со скоростью около 12000 км/ч, и проходят по земной орбите через одно и то же место два раза в день. Каждый спутник непрерывно передает различные сигналы о своем местоположении и техническом состоянии. Принцип работы устройства следующий:

Приемник GPS фиксирует время прибытия сигнала спутника и время передачи сигнала от спутника до приемника.
Учитывая скорость света как известную величину, и точку, откуда был отправлен сигнал, приемник вычисляет место, где находится на земле принимающее устройство.
В зависимости от того, как устройство перемещается вдоль шоссе, спутник вычисляет скорость. Она, как правило, на несколько километров в час меньше той скорости, что показывает спидометр автомобиля.
Затем данные обрабатываются в самом навигаторе и отображаются на экране.
Спутниковый сигнал задерживается, проходя через ионосферу и атмосферу земли, в результате чего в расчетных системах GPS применяется поправочные коэффициенты.

Чтобы вычислить точное положение принимающего устройства, необходимо три или более сигнала GPS. Если приемник принимает больше спутников, качество определения местоположения улучшается.

Нюанс! В случае наличия помех сигналов со спутника применяются дополнительные поправочные коэффициенты при расчетах.

Отечественная система

На данный момент в России разработана собственная навигационная система, которая носит название «ГЛОНАСС». Количество спутников у нее меньше, чем у GPS, однако, это не мешает использовать современным навигаторам обе системы сразу и переключаться между ними в зависимости от силы сигнала спутников.

Согласно российскому законодательству автомобили должны соответствовать такому требованию, как наличие модуля «ГЛОНАСС» в целях безопасности.

Навигатор и интернет

На заре смартфонов такие поисковые системы как «Яндекс» и «Google» выпустили собственные навигаторы, которые действительно работали от сигналов мобильной сети. Точность такого сигнала напрямую зависела от расстояния до ближайшей сотовой вышки, что делало их абсолютно бесполезным за городом, где связь попросту «не ловит».

Еще довольно долгим являлся процесс «подргузки» карты в режиме онлайн. О погрешностях в несколько сотен метров даже и говорить не стоит. Однако впоследствии разработчики подобных навигаторов и смартфонов поняли свою ошибку и сейчас практически каждый подобный «девайс» может работать через следующие спутники:

«ГЛОНАСС».

Для большинства устройств достаточно загрузить карту местности и использовать навигационную систему через спутники, без интернета, что еще раз подтверждает ответ на вопрос: как работает автомобильный навигатор, и нужен ли интернет.

С развитием «интернет вещей» сейчас многие навигаторы, да и автомобили имеют возможность выхода в интернет, что, безусловно, увеличивает их функционал. Совместное использование интернета и сигналов от спутников позволяют значительно увеличить точность геопозиционирования и предоставляет более полный отчет о ситуации на дороге. Развитие техники не стоит на месте и, в скором времени будут доступны более продвинутые технические средства в области геопозиционирования и навигации.

Практически каждый современный телефон уже имеет встроенный модуль GPS -приемника, с помощью которого имеется возможность достаточно точно определить свое местоположение на планете Земля. Для работы и точного определения местоположения GPS не требуется интернет и вышки мобильных сетей. Система может работать даже посреди пустыни вдалеке от цивилизации. Мы знаем, что это возможно благодаря спутникам, - но как именно это работает?

Основой системы GPS являются навигационные спутники, движущиеся вокруг Земли по 6 круговым орбитальным траекториям (по 4 спутника в каждой), на высоте 20180 км. Спутники GPS обращаются вокруг Земли за 12 часов, их вес на орбите составляет около 840 кг, размеры – 1.52 м. в ширину и 5.33 м. в длину, включая солнечные панели, вырабатывающие мощность 800 Ватт.

24 спутника обеспечивают 100 % работоспособность системы навигации GPS в любой точке земного шара. Максимальное возможное число одновременно работающих спутников в системе NAVSTAR ограничено числом 37. Практически всегда на орбите находится 32 спутника, 24 основных и 8 резервных на случай сбоев.

Поскольку известно, что каждый из спутников делает по два оборота вокруг планеты за сутки, то становиться нетрудно вычислить, что скорость их движения составляет приблизительно 14 000 км/ч. Само расположение спутников, так же как и наклон их орбит, отнюдь не случайно: они расположены так, чтобы из любой открытой точки планеты было видно хотя бы четыре спутника - именно таково минимальное количество, необходимое для определения местоположения объекта на Земле. Почему именно четыре и как это работает?

Чтобы измерить какое-то очень длинное расстояние, мы можем послать сигнал и замерить время, за которое он достигнет нужной точки либо отразится от нее и дойдет до нас снова (главное при этом точно знать скорость движения сигнала). Во втором случае время придется делить на два, поскольку сигнал прошел удвоенное расстояние. Этот способ носит название эхолокация, и спектр его применения весьма широк: начиная от изучения формы морского дна (здесь сигналом выступает ультразвук) и заканчивая радарами (сигнал - электромагнитные волны).

Проблема в том, что при использовании этого способа мы должны заранее знать, где находится приемник. В случае с системой GPS приемником сигнала являетесь именно вы, стоящий на Земле. Спутник не имеет никакого представления о вашем местоположении, он не знает, где вы, и никогда не узнает, поэтому отправляет сигнал сразу на всю поверхность планеты под ним. В этом сигнале он кодирует информацию о том, где расположен сам, а также в какое время по его собственным часам сигнал был отправлен, и на этом его работа заканчивается.

GPS -модуль у вас в руках получил координаты спутника и информацию о времени отправки сигнала. Программа в вашем телефоне умножает скорость распространения сигнала (то есть скорость света) на разницу между временем получения и временем отправки, высчитывая таким образом расстояние до каждого спутника. Если бы часы модуля были в точности синхронизированы с часами всех сателлитов, то понадобилось бы еще два спутника, чтобы определить местоположение с помощью так называемой триангуляции.

Чтобы понять принцип действия триангуляции, давайте на секунду перейдем в двухмерное пространство. Представьте себе две точки на плоскости, расположенные на известном расстоянии друг от друга, допустим 5 метров. Вы также знаете, что какая-то новая точка находится, в свою очередь, на известных расстояниях от первых двух - например 3 и 4 метра соответственно. Чтобы найти эту новую точку, вы можете провести две окружности с радиусами 3 и 4 метра и центрами в первой и второй точках соответственно. Две полученные окружности пересекутся ровно в двух точках, одна из которых и будет искомой.

Вернемся в трехмерное пространство. Теперь нам уже нужны три опорные точки, которыми являются наши спутники, и «чертить» вокруг них мы будем не окружности, а сферы. Все три сферы сразу в общем случае будут иметь две точки пересечения, но одна из них находится «над» местом расположения спутников, очень высоко в космосе - она нам явно не нужна. А вот вторая - это как раз ваше местоположение.

Для измерения местоположения в пространстве необходимо знать точное время и иметь точный инструмент для его измерения.

Реальная задача осложняется тем обстоятельством, что время на часах вашего телефона не совпадает с тем, что показывают часы спутников, и ваши часы являются на несколько порядков менее точными. Вообще говоря, время создает несколько дополнительных сложностей в решении этой проблемы. Так, например, спутники подвержены эффектам релятивистского и гравитационного искажения времени. На самом деле скорость хода часов, согласно теории относительности, зависит в том числе от силы гравитации в той точке, где эти часы расположены, а также от скорости их движения.

На высоте 20 000 километров над Землей гравитация достаточно слаба, а спутники летают, как мы уже разобрались, довольно быстро. Из-за суммы этих эффектов часы приходится корректировать в общей сложности на 38 миллисекунд за сутки. Если кажется, что это мало, напомню, что электромагнитный сигнал, движущийся со скоростью света, пройдет за это время приблизительно 11 000 км - примерно такой и может быть погрешность при определении координат.

Вторая проблема - точность самих часов. При указанных скоростях сигналов каждая миллионная доля секунды, измеренная с погрешностью, может спровоцировать большие ошибки. Из-за этого спутники старого формата позволяют определить местоположение не очень точно и могут «обмануть» на целых 10 метров. Начиная с 2010-го на замену старым запускают новые спутники, оснащенные атомными часами, и их погрешность уменьшилась до 1 метра.

Другой путь решения проблемы - специальные наземные станции коррекции. Они используются на территории некоторых стран и принцип их работы таков: принимая данные о расположении того или иного объекта, они корректируют их, и в результате пользователь гаджета получает более достоверную информацию о собственном местоположении.

Чем больше источников сигнала, тем точнее результат измерения, вот почему в мегаполисе ориентироваться по навигатору будет проще, чем в пустыне.

Однако атомные часы – устройство громоздкое и дорогостоящее, поэтому, чтобы решить проблему времени приемника, нужен еще один спутник. Он тоже передает информацию о своем местоположении и моменте отправки сигнала. И теперь наше пространство становится не трех-, а четырехмерным. Неизвестными являются широта, долгота, высота и время приемника в момент отправки сигналов. Положение в этих четырех измерениях нам и нужно определить, для чего по аналогии с двухмерным и трехмерным пространствами нам нужны именно четыре спутника.

Конечно же, в реальности хорошо, когда удается «поймать» сигнал от большего числа источников, и в крупных городах и населенных районах с этим проблемы нет: можно легко увидеть одновременно десяток сателлитов, которые обеспечат достаточно высокую для бытового использования точность.

Однако начальный поиск спутников тоже не самая простая задача. В старых аппаратах устройству могло потребоваться немало времени, вплоть до нескольких минут, чтобы уловить и разобрать сигнал от нужного числа космических объектов. Тогда это называлось «холодный старт», и для того, чтобы ускорить процесс, придумали получать данные о текущем местоположении небесных тел из интернета. Но при перемещении приемника на большое расстояние (десятки километров) или при очень долгом бездействии «холодный старт» приходилось производить заново. В современных устройствах модуль периодически включается сам, обновляя информацию, поэтому подобной проблемы больше нет.

Кстати говоря, до 2000 года точность для гражданских лиц была искусственно занижена, и узнать свое местоположение позволялось не ближе, чем в 100 метрах от реального. Поскольку GPS создавалась, финансируется и поддерживается министерством обороны США , военные хотели иметь определенное преимущество. С развитием и все более активным внедрением технологии в жизнь гражданского населения это искусственное ограничение было убрано.

Спутник не получает данных ни о каких GPS -устройствах на поверхности Земли и в воздушном пространстве, поэтому услуга бесплатная. Мы просто не сможем узнать, кто конкретно ей пользуется. Выходит, рецепт решения общечеловеческой проблемы под кодовым названием «А где я нахожусь?» чрезвычайно прост: односторонняя связь и нехитрые математические расчеты.

Сегодня область применения системы глобального позиционирования GPS достаточно обширна. Всё чаще GPS -приемники встраивают в мобильные телефоны и коммуникаторы, в автомобили, часы и даже в собачьи ошейники. Люди привыкают к такому благу как GPS навигация, и пройдет совсем немного времени как они уже не смогут обойтись без нее. Именно поэтому стоит сказать пару слов о недостатках GPS .

Недостатками GPS навигации является то, что при определенных условиях сигнал может не доходить до GPS -приемника, поэтому практически невозможно определить свое точное местонахождение в глубине квартиры внутри железобетонного здания, в подвале или в тоннеле.

Рабочая частота GPS находится в дециметровом диапазоне радиоволн, поэтому уровень приема сигнала от спутников может ухудшиться под плотной листвой деревьев, в районах с плотной городской застройкой или из-за большой облачности, а это скажется на точности позиционирования.

Магнитные бури и наземные радиоисточники тоже способны помешать нормальному приему сигналов GPS .

Карты, предназначенные для GPS навигации, быстро устаревают и могут быть не точными, поэтому нужно верить не только данным GPS -приемника, но и своим собственным глазам.

Особенно стоит отметить, что работа глобальной системы навигации GPS полностью зависима от министерства обороны США и нельзя быть уверенным, что в любой момент времени США не включит помеху (SA – selective availability) или вообще полностью отключит гражданский сектор GPS как в отдельно взятом регионе, так и вообще. Прецеденты уже были.

У системы GPS есть менее популярная и известная альтернатива в виде навигационных систем ГЛОНАСС (Россия) и Galileo (ЕС), и каждая из этих систем стремится получить широкое распространение.