Ссылки для упрощенного доступа

logo-print

GPS и ГЛОНАСС - точная навигация доступная каждому




На вопросы Александра Костинского отвечают Вадим Иванченко и Сергей Леонов

Александр Костинский: Всего двадцать лет назад определение координат с точностью до метров было доступно только сотрудникам весьма специальных подразделений. Благодаря удивительно быстрому развитию цифровых технологий сегодня практически каждый человек может видеть на экране небольшого компьютера все свои перемещения, точно и быстро возвращаться в нужное место, находить необходимые развязки на трассе и так далее, и так далее. Обо всем этом мы сегодня будем говорить с заместителями главного редактора журнала Компьютерра Вадимом Иванченко и Сергеем Леоновым.

Вадим Иванченко: GPS - придуман достаточно давно. Его прообразом была еще система Transit. Проекты разрабатывалисьсь в конце 50-х, начале 60-х годов и вместе с началом космической эры началась и эра космической навигации. Над этим работали не только американцы, но и наши военные и сейчас существуют две системы американская GPS и наша ГЛОНАСC.

Александр Костинский: ГЛОНАСC еще существует?

Вадим Иванченко: Существует, но там, по-моему, летает около семи спутников вместо тех же 24-х. Обе системы практически идентичны. Очень похожи частоты, идентичные принципы действия.

Александр Костинский: Вокруг Земли крутятся спутники и через какие-то промежутки времени посылают сигналы на Землю?

Вадим Иванченко: Они постоянно посылают сигналы.

Александр Костинский: Датчик эти сигналы ловит и в нем как-то зашито положение спутников?

Вадим Иванченко: Есть такое понятие, как "альманах". Когда приемник в первый раз включается в нем нет информации о его местоположении, и для того чтобы его определить он должен поработать минут пять-десять. Чтобы он работал быстрее ему нужно указать примерное местоположение страны. Он запоминает координаты спутников, потому что спутники меняют свое положение не так быстро, они летают на достаточно высоких орбитах. Это примерно 15 тысяч километров и их положение над нами достаточно стабильно. Поэтому, если вы включаете в том же месте свой приемник, то он будет примерно знать какие спутники над ним.

Александр Костинский: Если человек купил датчик GPS или ГЛОНАСC, то что он получит?

Вадим Иванченко: Единственная функция навигационного приемника - определение координат. Принцип в объяснении достаточно прост. Приемнику необходимо три спутника, чтобы определить свои координаты на плоскости Земли.

Александр Костинский: То есть задача триангуляции?

Вадим Иванченко: Да. Задача теоретически тривиальная. Практически, конечно, есть определенные сложности, но они успешно решены и сейчас, включив приемник, вы буквально через 30-40 секунд получите координаты своего местоположения с точностью до десяти метров, а то и лучше. И, естественно, высоту над уровнем моря.

Александр Костинский: Для определения высоты нужен еще и четвертый спутник?

Вадим Иванченко: Да. Это минимум, так как навигаторы работают по нескольким спутникам. Уже стало стандартным, что приемники двенадцатиканальные. Фактически он может принимать сигналы с 12-и спутников, выбирая из них лучший. Самое главное из природных условий - состояние ионосферы, кроме того, необходимо иметь хорошую видимость открытого неба.

Александр Костинский: А если я еду в машине? Ясно, что сквозь металл электромагнитная волна не пройдет, значит приемник надо ставить около переднего стекла.

Вадим Иванченко: Я просто кладу приемник на торпеду.

Александр Костинский: Этого хватает или нужно на крышу выводить антенну?

Вадим Иванченко: Лучше выводить антенну.

Сергей Леонов: Есть выносные антенны и почти у всех GPS -приемников есть штекеры для подключения такой антенны. Другое дело, что на практике приемник берет в любой точке машины. Неважно лежит ли он на сиденье, установлен ли в держатель на передней панели, даже иногда лежит в кармане и все равно что-то видит и ему достаточно для работы.

Вадим Иванченко: В кармане он не очень хорошо работает даже когда вы идете по пересеченной местности в походе. Даже если вы двигаетесь в достаточно хороших условиях для приема навигационных сигналов, то лучше в карман его не класть.

Александр Костинский: А нести в руке?

Вадим Иванченко: Почему? Я, например, в походе кладу его в рюкзак как можно выше, в самый верхний кармашек, чтобы у него была хорошая видимость.

Сергей Леонов: Кроме определения координат, приемник имеет массу функций, получаемых расчетно. Он, действительно определяет только координаты, а все остальное рассчитывает, но приемники могут рассчитывать очень много параметров, начиная с текущей скорости (так как он измеряет раз в секунду и знает время и изменение координаты, то дальше легко получается скорость). Приемник может запоминать точки, может показывать направление на запомненные точки, может строить трассу.

Александр Костинский: Может использовать карту?

Сергей Леонов: С картами работают не все модели. Есть модели со встроенными картами, есть карты, которые можно загружать, в некоторых моделях есть базы координат городов, а есть модели не имеющие ни каких географических данных, а просто показывающие расчетные данные. Координата сама по себе не о чем ни говорит. Человеку на карте найти координату очень трудно и плюс есть много разных систем координат, поэтому в чистом виде координаты бесполезны. Вдобавок очень многие модели имеют выход на компьютер через последовательный порт, в новых устройствах есть USB.

Вадим Иванченко: Прерву Сергея. Есть даже GPS-приемник с модулем беспроводной связи BlueTooth.

Александр Костинский: Да, это здорово, нужно просто держать приемник недалеко от компьютера.

Вадим Иванченко: Да, это одно из самых последних достижений. Очень многие компьютерщики, которые ходят в походы, очень ожидали эту модель. Она очень удобна, потому что при этом навигатор и компьютер связываются без проводов.

Сергей Леонов: Соответственно есть протокол для обмена данными между компьютером и таким навигатором и существуют программы, которые поддерживают большинство популярных моделей. Эти программы могут накладывать данные прибора, снятые им точки, трассы на предварительно сканированную или введенную другим способом карту.

Александр Костинский: Итак, первое, что может навигатор - измерить скорость, с помощью него можно ориентироваться по карте, которая введена в компьютер или наладонник.

Сергей Леонов: Или карта в самом навигаторе, если он поддерживает работу с картами.

Александр Костинский: И навигатор выдает другие параметры, которые можно рассчитать.

Сергей Леонов: Расчетных параметров очень много. Он может вычислять и время, оставшееся до окончания какого-нибудь маршрута, и абсолютное время попадания в какую-нибудь точку, если мы движемся с той скоростью с которой движемся. Пожалуй основное, чем я пользуюсь, это возврат в запомненную точку. Допустим идешь в лес за грибами, бросая машину где-то на дороге. Обычно машина оставляется на трассе, после чего уходишь в лес неизвестно куда. Естественно человек без навигатора, но нормально знающий географию по солнышку на дорогу выйдет, но выйдет в двух-трех километрах от машины и придется плюхать до нее еще пол часа. С таким приборчиком просто запоминаешь положение, уходишь в любую сторону, а дальше можно вернуться прямо по старой трассе, прибор ее запоминает, а можно просто придерживаться направления на точку и выходить совершенно точно туда куда нужно. То же самое в городе, когда попадаешь в незнакомый район. Ты вышел из квартиры за сигаретами, не нашел в ближайшем окружении палатки, отъехал на машине квартал, другой, повернул налево направо заблудился, запутался - дом найти трудно. Если точку запомнить, то обратно элементарно попадаешь в нее просто потому что прибор показывает направление на нее и расстояние.

Александр Костинский: Это как в детской игре: горячее, горячее, совсем горячо.

Сергей Леонов: Приборы разработаны с учетом того, что они будут использоваться в самых тяжелых условиях. В первой серии GPS Garmin-12 корпус был заполнен азотом, в новой серии e-trex даже обеспечили плавучесть. Если человек упал в воду, то навигатор будет плавать.

Вадим Иванченко: Человек утонул, а приемник остался и определяет координаты.

Сергей Леонов: Естественно обеспечена вся пылевлагозащита. Как-то раз пришлось пробираться до побережья, бросив машину в горах в лесу и так как было уже темно, то запомнить где мы ее оставили было проблематично. Пару километров пришлось идти по тропкам пешком. Утром машину найти было бы не очень просто. Я сделал правильно, что запомнил ее координаты и дальше стрелка показывала по какой тропинке лучше идти, а учитывая, что в Крымских горах тропинок много, то это оказалось полезным.

Александр Костинский: Это произвело впечатление даже на вашу жену.

Вадим Иванченко: Купи и мне такой?

Сергей Леонов: Первое отношение жены к таким вещам - дорогая игрушка.

Александр Костинский: Еще одна.

Сергей Леонов: Но тут хоть какая-то практическая польза.

Александр Костинский: Говорят, что сейчас, так как GPS-приемники стали распространены, их устанавливают в машины, уже на некоторых визитных карточках появились точные координаты офисов.

Сергей Леонов: У меня дома лежит визитная карточка кого-то из компании Майкрософт, она примерно трехлетней давности, но там указаны точные координаты офиса. Сейчас достаточно распространено указывать координаты офисов, магазинов.

Вадим Иванченко: Кроме того, что приемник позволяет выйти на ту же самую точку, мы не будем забывать еще одну его полезную функцию. Вы идете в лес, ищите грибы, не находите. Вдруг попадаете на очень хорошую полянку, собираете там два ведра опят и маслят.

Александр Костинский: И запоминаете ее.

Вадим Иванченко: И ее обязательно надо запомнить. А потом ведь не вы один ходите за грибами. У вас есть друзья, они тоже ходят с навигаторами, они тоже запоминают точки.

Александр Костинский: У вас все друзья ходят с GPS-приемниками?

Вадим Иванченко: Я не скажу, что все, но уже я знаю достаточно много людей, которые этим пользуются. Кроме того, есть же Интернет. Есть форумы, где общаются любители GPS. Появляются новые друзья, которые неравнодушны к этой технике.

Александр Костинский: А какой главный форум для говорящих на русском языке?

Вадим Иванченко: Форумов достаточно много. Я упомяну достаточно популярный форум на сайте Boston (http://gps.boston.ru/cgi-bin/forum/wwwthreads.pl), но там тусуются люди с профессиональным уклоном. Там можно задать вопрос, если возникли проблемы по приемнику и получить компетентный ответ. Есть форум на сайте Интернет-магазина Prin-shop (www.prin-shop.ru). Prin - это известная у нас в стране компания, она по-моему, первой завезла GPS-приемники и сейчас ими торгует, причем не только бытовыми, но и профессиональными геодезическими. GPS, естественно, применяется не только в быту, он применяется и профессионалами в области геодезии, картографии. Мы говорили про плохие условия ионосферы. Если для бытового приемника это факт, с которым нужно мириться, то для профессиональных геодезических приемников совсем не так. Ионосферные помехи обходятся следующим способом: вычисляется дифференциальная поправка. Известно, как ионосфера искажает сигнал. Ведутся наблюдения за ионосферой, за солнечной активностью и все эти данные передаются по радиоканалу УКВ в этот самый приемник, и используются, когда условия становятся плохими или мы хотим повысить точность определения места до сантиметров.

Александр Костинский: Даже такая точность возможна?

Вадим Иванченко: Да. Кстати, одно из необычных применений, казалось бы необычных, в конце 2001 года по-моему американский альпийский клуб спонсировал экспедицию в Гималаи для точного определения высоты Эвереста. Всем наверное известно со школы его высота. Я сейчас спрошу.

Александр Костинский: 8 тысяч 848 метров.

Вадим Иванченко: Совершенно верно. Это, наверное, знает каждый слушатель. Но на самом деле это не так. Экспедиция установила, что истинная высота Эвереста 8 тысяч 850 метров.

Александр Костинский: Слава богу. Я испугался, подумал, что он теперь 10 километров. Два метро - ладно.

Вадим Иванченко: Предыдущие измерения были, кажется в 1954 (пятидесятых годах), тоже были достаточно точными, но с учетом того, что развитие техники не стоит на месте, в данной экспедиции использовалось несколько геодезических GPS-приемников и путем очень точных измерений была определена эта высота.

Александр Костинский: Раз уж мы стали говорить об аппаратуре, то сколько стоит бытовой приемник, а сколько профессиональный?

Вадим Иванченко: Самый дешевый приемник стоит 150 долларов, например Magellan-310. Но у нас больше распространены приемники фирмы Garmin. Целая серия приемников e-trex, разных по цене и функциональности. А если говорить о том сколько стоят полупрофессиональные и профессиональные навигаторы, то здесь мы уходим в тысячи и десятки тысяч долларов. Кстати, так называемые бытовые приемники стоимостью тысячу долларов уже обладают такой функциональностью, которая позволяет совершенно не думать о том, где мы находимся (он сам подскажет). Есть приемник, который устанавливается в автомобиль, GPS StreetPilot, который имеет функции голосовой навигации. Он подскажет:

Александр Костинский: Не надо сюда ехать!

Вадим Иванченко: Когда мы приближаемся к повороту, куда нам нужно повернуть. Он подскажет где есть заправочные станции, кемпинги, гостиницы. Как его запрограммируем, так он нам и покажет.

Следующий класс до четырехсот долларов. Есть приемники серии e-trex - это, например Legend и приемники e-Map, они позволяют нам загружать векторные карты и использовать их на экране. Карты уже существенный плюс в ориентировании. Мы сразу видим где у нас развязки, где дороги, где повороты, где дороги. Единственно что, у нас в стране с картами не очень хорошо. В Северной Америке, Европе нет никаких проблем с картами.

Александр Костинский: Только плати?

Сергей Леонов: Покупается компакт-диск в обычном магазине.

Вадим Иванченко: Причем это не только обычные карты, планы городов, рестораны, заправки, но есть и такие специфические компакт-диски, как, например, "хорошие рыбные места озера Мичиган". Я покупаю компакт-диск, загружаю эти точки в прибор, беру резиновую лодку, выезжаю на место, выплываю и смотрю, где у меня ямы с залегающей рыбой. И таких карт достаточно много. Фрагменты подобных карт можно найти в Интернете на сайте той же компании Garmin, которая их распространяет. С другой стороны, а что мешает нашим рыбакам самим сделать такие компакт-диски?

Сергей Леонов: Для этого надо на рыбалку брать не бутылку водки, а GPS.

Вадим Иванченко: Я думаю, что и то и другое не помешает.

Александр Костинский: Вы знаете, если посчитать, то сколько бутылок водки можно взять вместо одного GPS? Тут многие рыбаки задумаются.

Вадим Иванченко: А вот здесь вы не правы. Рыбаки очень активно используют GPS.

Александр Костинский: Зачем он им нужен?

Вадим Иванченко: Зачем? Очень просто. Вы выезжаете на середину озера, ставите сети и спокойно достаете бутылку водки и даже не одну, ведь вы не купили GPS, а купили бутылку водки. Вы, естественно, все это дело выпиваете и на следующее утро или днем, когда просыпаетесь, идете смотреть сети. Но водки-то было много выпито.

Александр Костинский: Где эти сети уже непонятно.

Вадим Иванченко: Где эти сети вы и не помните, потому что ставили вечером, уже было темно, были одни ориентиры, а сейчас другие. Что делать? Надо было меньше покупать водки.

Александр Костинский: А больше GPS.

Вадим Иванченко: Совершенно верно. Вы бы поставили сети, запомнили эти точки, а на следующий день спокойно их проверили или сняли.

Александр Костинский: Понятно также, что трудно ориентироваться, когда ты едешь в автомобиле, потому что ты едешь быстро по незнакомой местности. Как использовать GPS в машине? Насколько это удобно автомобилистам и как быть с картами? Вы упомянули векторные карты. А обычную карту можно загрузить в компьютер? Ну нет у нас векторных карт, нет дисков, но худо-бедно двухкилометровки есть. Где-то километровки появляются, а кому повезет, то он может и пятисотметровками пользоваться.

Вадим Иванченко: Надо сказать, что пятисотметровки, если вы и видели, то не знаю в каких руках, потому что пятисотметровка на данный момент является секретной картой.

Александр Костинский: А, понятно. Значит, я не правильно масштаб определил. Это была пятикилометровка, я ноль не заметил.

Вадим Иванченко: Километровка является картой для служебного пользования, однако, если вы покопаетесь в Интернете, то километровку на Московскую, Тверскую, Ленинградскую область найдете. Есть километровка Крыма, все карты Украины, есть весь юг России, причем, интересно, что выложены они на сайте Калифорнийского университета в Беркли (http://www.lib.berkeley.edu/EART/soviet_maps.html).

Александр Костинский: Они-то в основном и шастают по Ростовской области.

Вадим Иванченко: И Чечня там есть. Но все это я говорю о растровых картах. Это обычные генштабовские карты отсканированные и выложенные в Интернет в электронном виде.

Александр Костинский: Не обязательно генштабовские. Я, например, покупаю в магазине, а не в Генеральном штабе.

Вадим Иванченко: А они все равно сделаны с одной основы. Единственно, что на тех картах, которые вы купили в магазине (ту же километровку) информации меньше. Я думаю, что намного меньше. Вы, допустим, не получите информации о том, какой мост через реку. Сможете вы по нему проехать.

Александр Костинский: На танке?

Вадим Иванченко: Ну не на танке, а хотя бы на груженой "Газели".

Александр Костинский: Правильно. Мы же не всегда на танках ездим, иногда и на "Газелях".

Вадим Иванченко: Каждый человек будет выбирать из трех вариантов GPS -системы. Первый, приемник с поддержкой векторных карт, проблема - найти эти векторные карты. Второй вариант: GPS-приемник и ноутбук. И третий вариант: GPS-приемник и карманный компьютер, обычный наладонник. Есть очень хорошая программа OziExplorer, она достаточно распространена среди туристов и путешественников, потому что обладает очень большой функциональностью и имеет варианты как для ноутбука и большого компьютера, так и для наладонника. Эта программа позволяет отсканированную карту привязать к системе координат, нанести точки, разработать маршрут, залить эти точки и маршрут в GPS-приемник.

Александр Костинский: Сергей, а вы в основном используете GPS в автомобиле?

Сергей Леонов: У меня чисто автомобильный вариант. У меня старенький ноутбук Panasonic. Я его двухсторонним скотчем клею на переднюю панель в развернутом состоянии. Есть держатель для приемника GPS, он тоже устанавливается на передней панели. Есть соединительный кабель, который включает питание GPS от прикуривателя и com-порт на компьютер, который также запитан от машины.

Александр Костинский: Вы едите и видите свою трасу?

Сергей Леонов: Да, такая система работает, и последняя поездка в район Валдая показала, что даже карты, взятые из Интернета привязаны очень точно. Он попадает даже на ту сторону дороги, по которой я еду. У меня была километровая карта, и от Москвы до Валдая сменилось листов 30-40.

Александр Костинский: Возможности сверхточной навигации обсуждали заместители главного редактора журнала Компьютерра Вадим Иванченко и Сергей Леонов. А для тех, кто захочет освоить GPS-технологии можно порекомендовать следующие Интернет-ссылки:

Российский рыболовный клуб - www.rapala.ru/maps.htm

Клуб внедорожного туризма "Российские дороги" - www.rus-roads.ru

Сайты велопутешественников - www.velotourism.ru, www.realbiker.inc.ru

Сборник материалов о технологии GPS - www.agp.ru/gps/index.htm

Как выбрать GPS-приемник - www.computerra.ru/special/2002/3/18955/; www.computerra.ru/special/2002/3/18955/page2.html

Где купить GPS-приеминк - www.gpshome.ru ; www.prin-shop.ru

Все ссылки в тексте программ ведут на страницы лиц и организаций, не связанных с радио "Свобода"; редакция не несет ответственности за содержание этих страниц.

XS
SM
MD
LG