Принцип работы навигатора в машине

Автомобили

Принцип работы навигатора в машине

Автор статьи: Богдан Денисов

Журналист, администратор сети онлайн-сайтов «Медицинские факты», автор множества статей об экономии для сайта «Экономим24».

Закончил журналистский факультет Киевского национального университета им. Т. Шевченко (КНУ) в 2013 году.

26.03.2017 2 комментария 15,983 Просмотры

Принцип работы навигатора в машине

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.

Что должен делать навигатор

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:

  1. Обеспечение безопасность вождения.
  2. Построение оптимального маршрута от точки «А» до точки «Б».
  3. Перестроение маршрута в объезд пробки.
  4. Нахождение разного рода услуг.
  5. 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.

Устройство навигатора

Принцип работы навигатора в машине

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

Принцип работы навигатора в машине

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:

  1. Приемник GPS фиксирует время прибытия сигнала спутника и время передачи сигнала от спутника до приемника.
  2. Учитывая скорость света как известную величину, и точку, откуда был отправлен сигнал, приемник вычисляет место, где находится на земле принимающее устройство.
  3. 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.
  4. Затем данные обрабатываются в самом навигаторе и отображаются на экране.
  5. 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 Принцип работы навигатора в машине

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:

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.

Читайте также:  Как снять рулевой наконечник ланос

В век цифровых технологий мы с вами начинаем отказываться от обычных компасов, переходя на совершенно новые технологии. Такими технологиями сейчас являются навигаторы. Они вам и дорогу проложат, и запомнят ваш выбор, и подскажут где пробки, в общем, куча полезного. Но зачастую владельцы не знают, как работают эти приборы. Некоторые говорят — что это спутниковый сигнал, другие что сотовый, третьи вообще — что он сам позиционируется на месте! Но где же правда, как работает автомобильный (или какой либо другой) навигатор? Давайте разбираться …

Принцип работы навигатора в машине

СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ

Что хочется отметить, навигаторы это совершенно независимые устройства, работают автономно! ДА в некоторые из них может быть встроена сим карта, то есть позиционирование по сотовым вышкам, но это в качестве исключения, нежели в общей практике! Навигатор работает совершенно по другому принципу.

Техническая составляющая

Итак, прежде чем определять — как он работает, давайте вспомним, из чего же он состоит:

  • Собственно это «печатная» или еще называют «материнская плата» навигатора, которая заключается в корпус. Именно она «сердце» любого устройства, на ней устанавливается процессор, память и собственно сам приемник сигналов, GPS модуль (про это чуть позже).
  • Экран. Сейчас они практически все сенсорные, раньше зачастую встречались и обычные. Они строятся по TFT или IPS технологиям. Нужно отметить вторая технология позволяет повысить удобство от пользование навигатором, потому как на ней менее проявляются блики, также объекты более четкие и яркие. Всем советую брать именно с IPS матрицей. Хотя сейчас и TFT дисплеи покрывают антибликовым покрытием. Дисплей соединяется с «материнской платой» при помощи специальных шлейфов.
  • Аккумулятор. Также необходим, по сути, он мало чем отличается от телефонных или планшетных батарей. Позволяет работать устройству автономно, не зависимо от источников питания (электрическая цепь дома или автомобиля). Чем больше батарея, тем дольше он может работать, ведь расход энергии при позиционировании действительно большой.
  • Корпус. Хочется заострить на нем внимание. Ведь он реально важная составляющая. Раньше они делались только из пластика и были достаточно хлипкими, сейчас же все чаще встречаются версии с защищенным корпусом, он прорезиненный, такие навигаторы не бояться влаги, а некоторые даже могут погружаться в воду. Так что если вы занимаетесь экстремальными видами спорта, в том числе и авто. То вам нужно выбирать именно защищенный корпус.

Принцип работы навигатора в машине

Если подвести итог навигатор будь то автомобильный или обычный, по сути это маленький компьютер, зачастую по своим функциям похож на планшетный ПК.

Как работает электроника навигатора?

Все что я перечислил сверху, это всего лишь физическая составляющая или как говорят программисты на своем сленге «ЖЕЛЕЗО», без программ оно работать не будет.

Чтобы заставить ЖЕЛЕЗО издавать хоть какие-то сигналы на него устанавливают BIOS, он то и начинает заставлять работать все вместе – материнскую плату, GPS датчик, дисплей, аккумулятор, память, процессор.

Принцип работы навигатора в машине

Далее на него уже устанавливается операционная система. Сейчас самые популярные это Windows CE и Android, причем вторая система активно вытесняет первую из-за своей гибкости, стабильности и быстрой работы. Однако существуют и другие разработчики со своими системами, например GARMIN и Tom Tom, у них свои «операционки» и оболочки. Все эти системы специально адаптированы под сенсорный монитор, то есть здесь присутствует специальная оболочка.

Принцип работы навигатора в машине

Ну все, поставили мы скажем — Android на свое «железо», но как он дальше будет работать? Как позиционировать?

Теперь нам нужно установить так называемую рабочую программу, сейчас их также десятки, самые распространенные в России, это конечно же Navitel, а также свои навигационные программы от поисковиков Яндекс и Google. Вообще если «порыть» можно найти не менее 10 программ, которые можно установить на свой навигатор.

Принцип работы навигатора в машине

Программа сама по себе начинает взаимодействовать с GPS модулем и определяет точку по координатам на мониторе вашего навигатора. Но вот без карт это бесполезно. Поэтому еще одной важной составляющей являются карты, которые как бы подкладываются в программу.

Как работают карты?

Навигатор как я написал выше, определяет координаты, в которых вы находитесь – долгота, ширина и высота. Если карт у вас в навигаторе нет, то на просто белом или черном дисплее вы будете видеть точку, возможно, будут указываться ваши координаты. Такая информация практически бесполезна. Подкладываются электронные карты, они также жестко привязаны к координатам, поэтому, когда навигатор определил место положения, то точка сопоставляется с местом на карте. Таким образом, вы видите свое местоположение.

Принцип работы навигатора в машине

Карты постоянно совершенствуются, на них появляются все больше опознавательных знаков, зачастую указаны адреса, улицы, дома, магазины, светофоры, радар-детекторы и прочая полезная информация. Нужно сказать, что это большая работа, и разработчикам постоянно нужно обновляться карты, ведь города и дороги изменяются.

Как работает «GPS» и «ГЛОНАСС»?

Вот мы и подошли к самому интересному, а именно к работе самого приемника. Чтобы узнать координаты, он отсылает через встроенную антенну, специальный запрос в Глобальную Систему Позиционирования (Global Position System или просто GPS), у которой на орбите нашей планеты есть группировка спутников. Дальше он получает ответ в зашифрованном виде, ответ с координатами, ответ передается навигационной программе, которая определяет место положения.

Читайте также:  Выжимной подшипник рено логан

Для точности определения координат, и для корректной работы нужно как минимум связь с 4 спутниками, если их меньше, то программа может автоматически не заработать! Если на небе облака и тучи, то видимость спутников категорически падает. Также они практически не видны в зданиях, туннелях метро и других подземных частях.

Принцип работы навигатора в машине

GPS – это американская система позиционирования, однако Россия сейчас на данный момент разработала и успешно применяет свою альтернативную группировку спутников, которая получила название «ГЛОНАСС», да пока там спутников меньше, и работоспособность системы немного «плавает», но каждый год на орбиту выводятся новые и новые элементы стабильность растет год от года. Сейчас уже и не отличить где «GPS», а где «ГЛОНАСС».

В свою очередь навигаторы, будь то автомобильный или просто переносимый стационарный могут автоматически переключаться между системами позиционирования. Также доступен и ручной режим. В планах правительства России, сделать все современные автомобили оснащенными системой «ЭРА ГЛОНАСС».

Про сотовые вышки или нужен ли интернет?

Как вы, наверное, уже поняли навигатору не нужно интернет соединения ВООБЩЕ! Поэтому высказывания – «если нет интернета, нет и позиционирования» – МЯГКО СКАЗАТЬ ОШИБОЧНЫ! Навигационные системы работают на прямую, со спутниками и сотовые вышки им совершенно не нужны.

Но откуда же пошел такой миф? Все просто, виноваты в этом сотовые телефоны и первые навигационные системы от поисковиков (Яндекс Google). Именно они, в начале своего пути, позиционировали по расположению точки между базовыми станциями. То есть человек с телефоном запускал программу, она автоматически опрашивала сотовые вышки и они примерно, показывали ваше местоположение, погрешность была огромной, лично я сам помню до 2 километров, особенно в тех местах, где не было достаточно сотовых вышек (интернета). ДА и такое позиционирование было очень медленным, стояло выехать за город, сигнал терялся, интернет становился вообще «ниже плинтуса» и программа зависала. Проблема была еще и в том что вашему гаджету нужно было тянуть карты из интернета в режиме онлайн!

Сейчас совершенно другая ситуация, поисковики научили свои программы, корректно работать с GPS модулями:

  • Появилась возможность позиционирования через спутники, а не только через базовые станции. Есть и гибридный режим – спутники + вышки.
  • Можно выкачать карту вашей местности (города, села области и т.д.), что не дает не нужного расхода интернета.
  • Позиционирование очень точное, с точностью до метра.

Принцип работы навигатора в машине

Таким образом – ИНТЕРНЕТ для навигатора, даже в телефоне НЕ НУЖЕН! Вам достаточно включить GPS модуль, выкачать карты и пользоваться.

НА этом у меня все, читайте наш АВТОБЛОГ.

Принцип работы навигатора в машинеПринцип работы навигатора в машинеПринцип работы навигатора в машинеПринцип работы навигатора в машине Принцип работы навигатора в машине(15 голосов, средний: 4,40 из 5)

Похожие новости

  • Принцип работы навигатора в машине

ARTWAY RD-301 GPS. Подробный обзор, полный отзыв + видео версия

Принцип работы навигатора в машине

NEOLINE X-COP R700. Видеорегистратор с WIFI, полный тест и мой л.

Принцип работы навигатора в машине

INSPECTOR MARLIN S. Полный обзор и мой отзыв

Автомобильная GPS-навигация — это отличная тема для долгих споров. Спорят о том, что лучше — отдельное устройство или коммуникатор с GPS-модулем, какая навигационная программа удобней, у кого из производителей наиболее подробные карты. Не так давно добавился и вопрос качества отображения дорожной информации («пробок»). Вопросов много, а вот однозначных ответов практически нет. Не существует объективной методики для сравнения «железа», не существует однозначного показателя качества карт. Мы уж не говорим о том, что разные пользователи определяют для себя разные критерии выбора «идеального» навигатора. Поэтому найти общий язык бывает непросто.

Как оценивать навигаторы?

Возможным решением могло бы стать выделение параметров, которые можно было бы подвергнуть экспертной оценке. Проще говоря, поставить баллы от одного до пяти за внешний вид, визуальное качество сборки, скорость работы и т. д. Увы, объективности это не добавит. Максимум, на что это будет похоже — мнение бывалого пользователя или продавца. Полезная, но не стопроцентно верная информация.

Второй путь — тестирование по некоторой методике. Выйти на улицу и засечь время приема спутникового сигнала. Устроить заезд в час пик по улицам мегаполиса. Таким способом можно выделить явных аутсайдеров и лидеров по отдельно взятому параметру. Но, опять-таки, результат будет далек от объективности, слишком уж велико влияние случайности.

Третий и наиболее правильный, на наш взгляд, путь — попытаться обрисовать в рамках одного материала общую ситуацию с навигационными устройствами, предоставив читателям возможность самостоятельно определить, что из сказанного заслуживает внимания, а чем можно пренебречь. Этим путем мы и пойдем. Постараемся беспристрастно рассмотреть преимущества и недостатки всех возможных вариантов и найти что-то хорошее и что-то плохое у всех игроков навигационного рынка.

А нужен ли отдельный навигатор?

Несколько лет назад в обзоре автомобильных навигаторов можно было ограничиться PND-устройствами. Сегодня, когда наличие GPS-модуля стало едва ли не обязательным параметром для смартфона любой ценовой категории, игнорировать эти смартфоны нельзя.

Производители кричат о том, что GPS-ориентированных коммуникаторов продается больше, чем отдельных автонавигаторов. В этом есть доля правды. Устройств продается и правда много. Но зачастую GPS-модуль идет «в нагрузку» к имеющейся функциональности, независимо от того, нужен ли он покупателю или нет. С другой стороны, тенденция к переходу от восьми гаджетов к одному очевидна. Все это происходит на фоне роста российского рынка навигации. Мы бы поостереглись давать преждевременные прогнозы на тему смерти автонавигаторов, как отдельных устройств. Хотя в недалеком будущем Garmin, TomTom и другие производители будут вынуждены либо «подвинуться», либо предложить что-то действительно новое.

Читайте также:  Замена приводного ремня аутлендер

Одно можно сказать точно: смартфон с GPS-модулем — стал серьезным конкурентом автонавигатора. Поэтому эти устройства и программы для них будут присутствовать в нашем обзоре.

Коммуникатор c GPS

Идея получить навигатор внутри мобильного телефона близка и понятна каждому, кто когда-либо собирался в поездку, путешествие или командировку. Собирать в рюкзак все свои гаджеты, чехольчики и зарядные устройства — утомительное занятие. Зачем носить с собой дополнительную «железку», когда с ее задачей может справиться телефон? Второй важный момент — со смартфоном пользователь не ограничен штатной навигационной программой и волен выбирать, ехать ему сегодня по СитиГиду или по Навителу.

Преимущества коммуникаторов:

  • не нужно отягощать карман дополнительным устройством;
  • можно установить несколько навигационных программ;
  • дешевле купить одно универсальное устройство, чем два специализированных.

Недостатки тоже имеются. Как ни странно, многие покупатели предпочитают, чтобы телефон просто звонил, фотоаппарат — фотографировал, плеер — играл музыку, а навигатор — показывал дорогу. Впрочем, это вопрос личных предпочтений. Более объективный фактор — GPS-ориентированность. Недостаточно установить GPS-модуль. Необходимо, чтобы производитель решил вопросы удобного крепления, стабильности работы ПО, удобства управления и размера экрана. Наконец, все это должно сочетаться с требованиями, которые покупатель предъявляет к остальной функциональности коммуникатора. А чем больше требований — тем меньше выбор.

Недостатки коммуникаторов:

  • если автокрепления нет в комплекте, придется довольствоваться универсальными креплениями, которые далеко не всегда отличаются высоким качеством;
  • не каждый коммуникатор может похвастаться достаточно большим экраном;
  • экран без антибликового покрытия будет слепнуть на солнце;
  • требования к навигации автоматически сужают выбор смартфона по другим параметрам.

Говоря о навигации в смартфоне, нужно рассматривать все устройство в целом. Его надежность, стабильность работы, производительность, время работы от батарей, объем памяти и т. д. Но мы не будем пытаться обозреть все GPS-смарфоны и ограничимся лишь общей характеристикой, данной выше.

Компьютер в машине

Высок соблазн оборудовать автомобиль обычным персональным компьютером. Идея понятна: за те же или почти за те же деньги можно получить все, начиная от автомобильного кинозала, заканчивая набором офисных приложений. Особенно заманчиво все это выглядит в свете появления бюджетных ноутбуков с сенсорными дисплеями и активной популяризацией планшетов.

Однако такое решение пока не получило широкой популярности. Недостаточно встроенного GPS-приемника или возможности подключения внешнего модуля. Широкому кругу потребителей, которые не любят возиться с установкой софта и решением вопросов с креплением, нужно готовое решение, работающее «из коробки». Если в случае со смартфонами такие решения есть, то ноутбуки и планшеты пока в этом вопросе отстают.

Крепление — один из самых «больных» вопросов. Нетбук не так-то просто надежно установить в салоне, чтобы он не занимал драгоценное пространство и с ним было удобно работать. Есть интересное, но не лишенное недостатков решение — кронштейн. Увы, решение это довольно громоздкое и дорогое. С планшетами дело обстоит несколько лучше, но, если говорить откровенно, едва ли не единственный достойный планшет на российском рынке — пресловутый iPad.

Идеально было бы установить дисплей автомобильного ПК на месте двухдиновой магнитолы. Если вы не готовы самостоятельно возиться с установкой, то будьте готовы заплатить сервису или умельцам сумму, сопоставимую с покупкой нескольких навигаторов.

Преимущества ПК в автомобиле:

  • действительно большой экран;
  • мультифункциональность, даже так: максимальная функциональность среди электронных устройств.

Недостатки ПК в автомобиле:

  • проблемы с инсталляцией;
  • высокая стоимость решения;
  • экран плохо видно на солнце;
  • габариты — прогуляться пешком с открытым ноутбуком в руках не очень-то удобно;
  • если экран не сенсорный, то неудобное управление.

Просто навигатор

По-прежнему большой популярностью пользуются отдельные автомобильные навигаторы. Их успех и их преимущества можно обозначить кратко — GPS-ориентированность. Это и удобное крепление в комплекте, и уже установленные карты (навигатор работает «из коробки»), и антибликовое покрытие экрана. Если мы говорим про серьезных производителей, то технические параметры учитывают требования навигационных программ, а сами программы «заточены» под управление пальцем. Аккумулятор хотя и не отличается длительным временем автономной работы, но позволяет прогуляться пешком или найти припаркованный автомобиль на стоянке возле большого торгового центра.

Преимущества автомобильных навигаторов:

  • готовое решение, работающее «из коробки»;
  • независимое устройство выполняет одну функцию;
  • технические характеристики соответствуют требованиям ПО и условиям эксплуатации.

Недостатки автомобильных навигаторов:

  • практически полное отсутствие дополнительных возможностей;
  • стоимость «продвинутых» моделей сопоставима со стоимостью коммуникатора.

И главный минус — практически полное отсутствие в этой нише производителей с мировым именем. Этой темы мы коснемся более подробно позднее, но вкратце ситуация обстоит примерно так. Некая российская компания заказывает в Китае партию навигаторов со своим логотипом, вкладывает в коробку карточку microSD с одной из популярных навигационных программ — и вуаля, навигатор готов. Не обязательно, что это будет плохое устройство. Но, если честно, больше доверия к железу вызывает логотип «Garmin» или «Nokia».

Коммуникаторы и ноутбуки можно «грести под одну гребенку». И те, и другие являются универсальными устройствами, поэтому железо и софт разумно рассматривать отдельно. PND позиционируются и являются конкретными решениями конкретных задач. Переход к частностям в случае автонавигаторов не просто оправдан, но и обязателен. Поэтому в следующей публикации мы поговорим о самых известных производителях автонавигаторов и разберем их предложения максимально подробно.

Добавить комментарий

семнадцать − одиннадцать =