Навигационное оборудование что это

Навигационное оборудование что это

Содержание

С помощью современных спутниковых навигационных систем, которые оборудованы различными информационными датчиками, можно без труда определить местоположение на карте и соответствующие координаты любого движущегося транспортного средства. Современное навигационное оборудование характеризуется высокой точностью и быстродействием. Поэтому сейчас нет необходимости в приобретении специальных карт и схем с маршрутами автодорог, населенных пунктов. Современная навигация для авто может выбрать для водителя наиболее удобный по всем показателям маршрут следования на автомобиле от одного пункта к другому и проложить его. Изначально навигационное оборудование применялось в морских плаваниях на кораблях. Они помогали определить их местоположение относительно заданного объекта.

Оглавление

  1. Обработка данных с навигационного оборудования
  2. Развитие навигационных технологий
  3. Различают следующие навигационные системы
  4. Навигация для авто – недорого и практично
  5. Преимущества использования навигации в автомобиле

Обработка данных с навигационного оборудования

Сегодня автомобилисту живется нелегко – сложные транспортные развязки и запутанные городские улицы заставляют, порой, подолгу кружить и искать необходимый проезд или адрес. И ладно если автомобиль небольшой, а если это автобус или грузовик? Вот и приходит на помощь навигационное оборудование, позволяющее в реальном времени определить местоположение машины и показать направление движения на карте.

Применение навигационных систем на автомобилях в современном мире, безусловно, будет способствовать равномерной загруженности дорог и безопасности участников дорожного движения. В разных странах изготавливают навигационные системы, отличающиеся различными функциями друг от друга. Одни могут сопровождать всю поездку водителя от начала, до конца и регулярно показывать ему наиболее удобный маршрут следования, другие показывают расположение транспортного средства и расстояние до места следования.

Развитие навигационных технологий

Современная навигация для автомобиля постоянно развивается – если раньше предлагались устройства, способные только определить время и расстояние до точки назначения, то сегодня навигатор нередко сочетает в себе функции мультимедиа устройства, на котором можно и фильм посмотреть, и в Интернете посидеть. Многие модели также располагают удобными для автомобилиста опциями, например, к ним можно подсоединять камеру заднего вида, что очень удобно при парковке. Моделей навигаторов выпускается огромное количество, поэтому, перед приобретением необходимо заранее знать, какие функции могут понадобиться в будущем.

Читайте также:  Может ли председатель снт продавать заброшенные участки

Существуют комплекты навигационного оборудования, которые информируют водителей только по конкретной ситуации на дороге, например, сообщают об последних произошедших авариях на данной дороге, об погодных условиях. Цель любого навигатора – это создать водителю благоприятные условия для поездки и обеспечить безопасность жизни, здоровью граждан.

Различают следующие навигационные системы:

Навигационные системы с односторонней связью: они более дорогие и сложные по исполнению. Информация о ситуации на дороге поступает от них непосредственно с центра управления через радиосвязь;

Автономные маршрутные компьютеры: с их помощью определяют пройденный путь, уровень топлива, азимут следования. Также на них имеется специальная антенна, работающая в диапазоне ИК на частоте 6 кГц, обрабатывающий информацию в режиме реального времени специальный микропроцессор. Информация отображается на мониторе. На приборной панели находится клавиатура для управления устройством. Пройденное расстояние, расход топлива, средняя скорость, расчет расстояния, на которое хватит оставшегося в баке топлива, определяются как сумма всех участков дороги (их расстояние и направление).

Навигация для авто – недорого и практично!

На сегодняшний день спутниковые приборы – это уже не фантастика, а реальность, которая делает управление автомобилем или другим транспортным средством действительно удобным и практичным. Качественная навигация для авто стала популярной во всех странах мира и используется не только для прокладывания маршрута на дороге и определения места расположения автомобиля, но и для получения информации о пробках, погодных условиях и многой другой полезной информации.

Преимущества использования навигации в автомобиле

  • GPS-навигаторы позволяют сэкономить финансовые средства. Давно ли вам приходилось искать дорогу в неизвестном городе, расспрашивать прохожих, тратить огромное количество топлива на объездные дороги, чтобы попасть в нужную вам точку? Теперь это все в прошлом, так как спутниковая навигация для автомобиля и современные карты позволяют с легкостью определить ваше местонахождение и проложить самый оптимальный маршрут из точки А в точку Б;
  • Это выгодное капиталовложение не только для таксистов, но и для обычного водителя, который проводит значительное количество времени за рулем автомобиля и часто отправляется в дальние рейсы;
  • Удобство. Существенно упрощается ориентирование в незнакомых местах, позволяет получать свежие сведения о пробках на маршруте и возможностях объехать проблемные участки. Теперь вам не придется ориентироваться по карте и указателям, так как комплект навигационного оборудования обладает удобным интерфейсом и подсказками, которые сделают управление навигатором действительно удобным. Современная навигация для авто, в зависимости от комплектации, оснащается звуковым оповещением и онлайн-соединением с сетью Интернет. В результате вы всегда будете информированы о происшествиях и ситуации на дорогах;
  • Компактность. Все оборудование имеет размеры не больше мобильного телефона и с легкостью размещается на панели автомобиля при помощи специального крепления в виде «липучки»;
  • Надежность. Оборудование имеет гарантию от производителя и работает долгие годы, без переустановки или прошивки. Благодаря правильно установленным официальным картам вам не потребуется производить какие-либо работы с устройством;
  • Многофункциональность. GPS-навигатор является портативным и имеет множество режимов, он идеально подходит для ориентирования на море и в воздухе, отлично работает в горах, что будет преимуществом для любителей активного отдыха.

Компания «GPS Global» предлагает широкий ассортимент навигаторов для автомобилей по самым доступным ценам. Свяжитесь с нашим менеджером для получения детальной информации.

Адрес: Россия, г. Москва, ул. Гостиничная д.4 кор.9, офис 4/16;
Телефоны: 8 (499)390-04-77; +7 (963)640-78-78; +7 (906) 736-71-46
Звоните c 10-00 до 22-00, без выходных.

водных путей — сооружения и устройства, обеспечивающие безопасность судовождения. К Н. о. относят средства: визуально наблюдаемые (маяки, створные знаки, буи, бакены, вехи плавучие), акустич. (сирены, наутофоны) и радиотехнич. (см. Радионавигация).

Большой энциклопедический политехнический словарь . 2004 .

Смотреть что такое "НАВИГАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ" в других словарях:

навигационное оборудование внутреннего водного пути — навигационное оборудование Примечание К навигационному оборудованию внутреннего водного пути относят, например, навигационные знаки и навигационные огни. [ГОСТ 23903 79] Тематики пути водные внутр. и их навигац. оборуд. Синонимы навигационное… … Справочник технического переводчика

Навигационное оборудование морского — (океанского) театра военных действий система искусственных сооружений, конструкций и устройств, предназначенных для ориентирования, определения координат и обеспечения безопасности кораблевождения в любых условиях. Основы навигационного… … Морской словарь

Навигационное оборудование внутреннего водного пути — 13. Навигационное оборудование внутреннего водного пути Навигационное оборудование Примечание. К навигационному оборудованию внутреннего водного пути относят, например навигационные знаки инавигационные огни Источник: ГОСТ 23903 79: Пути водные… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Навигационное оборудование судна — 31. Навигационное оборудование судна Навигационное оборудование Совокупность технических средств, которыми снабжено судно, предназначенных для решения навигационных задач Примечание. В состав навигационного оборудования судна, кроме аппаратуры и… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

навигационное оборудование (какое) — ▲ техника ↑ для (чего), навигация буй. маяк. радиомаяк. аэромаяк. тифон. диафон. наутофон. приборы: компас. гирокомпас. радиокомпас. | протрактор. эхолот. эхолокатор. | одограф. пеленгатор. | радиогониометр. курсограф. | координатор … Идеографический словарь русского языка

ГОСТ 23903-79: Пути водные внутренние и их навигационное оборудование. Термины и определения — Терминология ГОСТ 23903 79: Пути водные внутренние и их навигационное оборудование. Термины и определения оригинал документа: 24. Береговой навигационный знак Береговой знак Примечание. К береговым навигационным знакам условно относят также знаки … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Бортовое пилотажно-навигационное оборудование — 1. Бортовое пилотажно навигационное оборудование Совокупность измерительных, вычислительных и управляющих систем и устройств и систем отображения информации на борту самолета или вертолета, предназначенных для обеспечения решения задач ручного,… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

бортовое пилотажно-навигационное оборудование — Совокупность измерительных, вычислительных, и управляющих систем и устройств и систем отображения информации на борту самолета или вертолета, предназначенных для обеспечения решения задач ручного, автоматизированного, полуавтоматического и… … Справочник технического переводчика

Судовое навигационное оборудование — ОБЩИЕ ПОНЯТИЯ 1. Судовое навигационное оборудование* Е. Ship navigational a >Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

ГОСТ Р МЭК 61996-1-2009: Морское навигационное оборудование и средства радиосвязи. Судовой регистратор данных рейса (РДР). Часть 1. Регистратор данных рейса (РДР). Технико-эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты испытаний — Терминология ГОСТ Р МЭК 61996 1 2009: Морское навигационное оборудование и средства радиосвязи. Судовой регистратор данных рейса (РДР). Часть 1. Регистратор данных рейса (РДР). Технико эксплуатационные требования, методы и требуемые результаты… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

В этой статье мы расскажем про глобальные системы позиционирования, разработанные в США, России, ЕС и Китае; объясним, как поддержка технологий глобальной спутниковой навигации реализована в электронных устройствах, а также опишем ключевые и дополнительные функции современных навигационных приемников.

Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях.

После отмены ограничений на точность определения координат ошибка снизилась со 100 до 20 м (в последних поколениях GPS-приёмников при идеальных условиях ошибка не превышает 2 м). Такие условия позволили использовать систему для широкого круга общих и специальных задач:

  • Определение точного местоположения
  • Навигация, движение по маршруту с привязкой к карте на основании реального местоположения
  • Синхронизация времени

Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле).

ГЛОНАСС

Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году.

Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар.
Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы.

Пример: aвтомобильное GPS/ГЛОНАСС-навигационно-связное устройство на базе ОС Android, разработанное командой Promwad по заказу российского конструкторского бюро. Реализована поддержка GSM/GPRS/3G. Устройство автоматически обновляет информацию о дорожной обстановке в режиме реального времени и предлагает водителю оптимальный маршрут с учётом загруженности дорог.

Сейчас на стадии разработки находятся еще две спутниковые системы: европейская Galileo и китайская Compass.

Galileo

Галилео — совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства, анонсированный в 2002 году. Изначально рассчитывали, что уже в 2010 году в рамках этой системы на средней околоземной орбите будут работать 30 спутников. Но этот план не был реализован. Сейчас предположительной датой начала эксплуатации Galileo считается 2014 год. Однако ожидается, что полнофункциональное использование системы начнется не ранее 2020 года.

Compass

Это следующая ступень развития китайской региональной навигационной системы Beidou, которая была введена в эксплуатацию после запуска 10 спутников в конце 2011 года. Сейчас она обеспечивает покрытие в границах Азии и Тихоокеанского региона, но, как ожидается, к 2020 году система станет глобальной.

Сравнение орбит спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass (средняя околоземная орбита — MEO) с орбитами Международной космической станции (МКС), телескопа Хаббл и серии спутников Иридиум (Iridium) на низкой орбите, а также геостационарной орбиты и номинального размера Земли.

Поддержка ГНСС

Поддержка технологи глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) в электронных устройствах реализуется на базе навигационных приемников, которые могут быть выполнены в различных вариантах:

  • Smart Antenna — модуль, состоящий из керамической антенны и навигационного приемника. Преимущества: компактность, не требует согласования, удешевляет разработку за счет сокращения сроков.
  • MCM (Multi Chip Module) — чип, включающий все компоненты навигационного приемника.
  • OEM — экранированная плата, включающая ВЧ интерфейсный процессор и процессор частот основной полосы (RF-frontend + baseband), SAW-фильтры и обвязку. Это наиболее популярное решение на данный момент.

Навигационный модуль подключается к микроконтроллеру или системе на кристалле по интерфейсу UART/RS-232 или USB.

Ключевые параметры навигационных приемников

Прежде чем навигационный приемник сможет выдавать информацию о местоположении, он должен обладать тремя наборами данных:

  1. Сигналы от спутников
  2. Альманах — информация о приблизительных параметрах орбит всех спутников, а также данные для калибровки часов и характеристики ионосферы
  3. Эфемериды — точные параметров орбит и часов каждого спутника

Характеристика TTFF показывает сколько времени требуется приемнику на поиск сигналов от спутников и определение местоположения. Если приёмник новый, или был выключен на протяжении длительного периода, или был перевезен на большое расстояние с момента последнего включения, время до получения набора необходимых данных и определения места увеличивается.

Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС.

Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут.

Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты.

Одним из ключевых параметров навигационных модулей в мобильных устройствах является энергопотребление. В зависимости от режима работы модуль потребляет различное количество энергии. Фаза поиска спутников (TTFF) характеризуется большим, а слежение меньшим энергопотреблением. Также производители реализуют различные схемы уменьшения энергопотребления, например, путем периодического перевода модуля в режим сна.

Как правило, все модули выдают данные по текстовому протоколу NMEA-0183, но кроме указанного текстового протокола каждый производитель имеет свой собственный двоичный протокол (Binary), который позволяет изменять конфигурацию модуля под конкретное использование либо получать доступ к дополнительному функционалу, а также доступ к сырым измерениям. Двоичный протокол удобен для использования на микроконтроллерах, т.к. при этом нет необходимости выполнять преобразование из текста в двоичные данные, тем самым экономя программную память путем исключения библиотеки работы со строками и времени на преобразование.

Стандарт NMEA-2000 — это развитие протокола NMEA-0183. В качестве физического уровня в NMEA-2000 используется CAN-шина, которая была выбрана в виду большей защищенности по сравнению с RS-232. С точки зрения протокола передачи данныхNMEA-2000 существенно отличается от своего предшественника, т.к. использует двоичный протокол, базирующийся на стандарте SAE J1939.

Частота обновления данных о местоположении и скорости всех модулей составляет 1 Гц, но при необходимости ее можно поднять до 5 или 10 Гц.

В зависимости от области применения модуль можно сконфигурировать под определенные динамические характеристики, которые он должен отслеживать (например, максимальное ускорение объекта). Это позволяет использовать оптимальный алгоритм и улучшать качество измерений.

Для выполнения навигационной задачи модуль должен одновременно принимать сигналы от нескольких спутников, т.е. иметь несколько приемных каналов. На сегодняшний день это число лежит в диапазоне от 12 до 88.

Точность определения местоположения по GPS составляет в среднем 15 м, она обусловлена используемым неточным сигналом, влиянием атмосферы на распространение радиосигнала, качеством кварцевых генераторов в приемниках и пр. Но с помощью корректирующих методов возможно улучшить точность определения местоположения. Эта технология называется Differential GPS. Существует два метода коррекции: наземный и спутниковый DGPS.

В наземных методах коррекции наземные станции дифференциальных поправок постоянно сверяют свое заведомо известное местоположение и сигналы от навигационных спутников. На базе этой информации вычисляются корректирующие величины, которые могут быть переданы с помощью УКВ- или ДВ-передатчика на мобильные DGPS-приемники в формате RTCM. На основании полученной информации потребитель может корректировать процесс определения собственного местоположения. Точность этого метода составляет 1—3 метра и зависит от расстояния до передатчика корректирующей информации и качества сигнала.

Спутниковые методы, такие как система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступная в Северной Америке, и система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступная в Европе, шлют корректирующие данные с геостационарных спутников, таким образом достигается большая область приема, чем при наземных методах.

Спутниковые системы дифференциальной коррекции (SBAS — Space Based Augmentation Systems) позволяют улучшить точность, надежность и доступность навигационной системы за счет интеграции внешних данных в процессе расчета

Демонстрация принципа работы системы WAAS (Wide Area Augmentation System) на территории США

Одним из основных параметров, влияющих на точность определения местоположения и стабильность приема является чувствительность. Она, как правило, определяется качеством малошумящего усилителя на входе приемника и сложностью реализованных алгоритмов цифровой обработки. Типовые значения современных приемников лежат в диапазоне 143 дБм для поиска и 160 дБм для слежения.

Кроме определения местоположения ГНСС предоставляют информацию о точном времени. Как правило, все приемники имеют выход PPS (pulse per second, импульсов в секунду) — секундная метка (1 Гц), которая точно синхронизирована с временной шкалой UTC.

Дополнительные функции навигационных устройств

Счисление пути. На основе информации о направлении движения и пройденном пути (предоставляется дополнительными датчиками) приемник может рассчитывать свои координаты при отсутствии сигналов от спутников (например, в туннелях, на подземных стоянках и в плотной городской застройке).

Некоторые модули имеют возможность напрямую подключать флэш-память (например, по SPI) к модулю для записи трека c необходимой периодичностью. Эта функция позволяет отказаться от использования отдельного микроконтроллера, либо она может быть полезной для минимизации энергопотребления (т.е. система на кристалле может находиться в состоянии сна).

На этом поверхностный обзор технологий глобальной спутниковой навигации завершен. Спасибо за внимание. Примеры реализованных проектов на базе этих ГЛОНАСС и GPS можно посмотреть на странице разработок компании Promwad.

Оценить статью
Добавить комментарий