Леонтьев Б. К. GPS: Все, что Вы хотели знать о GPS, но боялись спросить. Неофициальное пособие по GPS: глобальной системе местоопределения

Автор этой книги не несет ответственности за использование материалов, которые опубликованы в этом издании. Вся информация дана исключительно в образовательных целях. Ни при каких условиях ответственность за какие-либо последствия от использования этой книги в практических целях не может возлагаться на автора.

Определение своего положения с помощью GPS навигатора, отдельного прибора, или устройства, встроенного в карманный компьютер или сотовый телефон, уже стало совершенно обычной вещью.

Постепенно столь же привычным становится определение положения объекта с помощью систем телематики на основе GPS/GSM/GPRS, когда на мониторе компьютера или экранчике сотового телефона можно увидеть участок карты с отметкой, где находится другой человек или его автомобиль.

"GPS" - это первые буквы английских слов "Global Positioning System" - глобальная система местоопределения. GPS состоит из 24 искуственных спутников Земли, сети наземных станций слежения за ними и неограниченного количества пользовательских приемников-вычислителей. "GPS" предзначенна для определения текущих координат пользователя на поверхности Земли или в околоземном пространстве.

По радиосигналам спутников GPS-приемники пользователей устойчиво и точно определют текущие координаты местоположения. Погрешности не превышают десятков метров. Этого вполне достаточно для решения задач навигации подвижных объектов (самолеты, корабли, космические аппараты, автомобили и т.д.).

Как и многие многоцелевые вещи в нашем быту, приемник системы глобального позиционирования (GPS) по мере знакомства с ним обнаруживает массу полезных свойств, даже сверх тех, для которых он был приобретен первоначально. Оказывается существует много любопытных вопросов, на который он с легкостью отвечает, — например, какую скорость вы развиваете при ходьбе, какое расстояние вы преодолеваете при занятии бегом и с какой максимальной и средней скоростью, какую скорость вы развили, спускаясь с горы на лыжах, насколько точен спидометр вашего автомобиля и т. д. Однако основное его назначение — определение координат.

Содержание неофициального пособия по GPS: глобальной системе местоопределения

Вместо введения

Часть 1. GPS для начинающих и не только

Глава 1. Глобальная система место определения
Глава 2. Система позиционирования
Глава 3. Принцип работы систем спутниковой навигации
Глава 4. Я и GPS
Глава 5. Основы GPS
Глава 6. GPS для пользователя системы слежения
Глава 7. Основные функции GPS-приемников
Глава 8. Точность системы слежения
Глава 9. Как «это» работает

Часть 2. Программное обеспечение

Глава 1. MacCentre Pocket GPS
Глава 2. PocketGPS Pro Moscow
Глава 3. ПалмГИС
Глава 4. Векторная карта для GPS-навигаторов с поддержкой картографии
Глава 5. КПК Psion

Часть 3. Тонкости и хитрости

Глава 1. Ноутбук и GPS
Глава 2. Беспроводная связь и телематические системы в автомобиле
Глава 3. Настройки системы координат в GPS-приемнике
Глава 4. Краткий обзор GPS-приемников по ценам и характеристикам
Глава 5. Что такое альманах и эфимерис?
Глава 6. Подключение GPS-навигатора к персональному компьютеру
Глава 7. Использование GPS в походе
Глава 8. Как за неделю научиться грамотно ездить по Москве
Глава 9. Реальный GPS
Глава 10. Особенности национальной GPS-навигации

Часть 5. «Железо»

Глава 1. Выбираем GPS-навигатор
Глава 2. Pocket Navigator
Глава 3. Компьютерная приставка УПИ С4.1
Глава 4. ROADINFORMER
Глава 5. ЕИН
Глава 6. Roadinformer Java
Глава 7. Pocket Navigator PN-4700
Глава 8. Acer n35
Глава 9. Royaltek Bluetooth GPS mini
Глава 10. Fortuna U2
Глава 11. Pretec Bluetooth GPS mini
Глава 12. Fortuna PocketXtrack GPS
Глава 13. Pretec CompactGPS
Глава 14. КПК со встроенной системой навигации
Глава 15. GPS-системы Mitac Mio268 и Mio269
Глава 16. GPS tracking устройство
Глава 17. GPS-приемник Holux GPSlim236
Глава 18. GSM/GPS-телефон Benefon ESC
Глава 19. GSM/GPS-телефон Garmin NavTalk
Глава 20. GSM-телефоны SONY CMD-J7/J70
Глава 21. BT-308 Bluetooth GPS
Глава 22. EM-401
Глава 23. ER-102
Глава 24. SD-501 SDIO GPS-приемник
Глава 25. VESTA 350
Глава 26. iFinder
Глава 27. Garmin GPSmap 76S
Глава 28. GPSMAP 276С
Глава 29. Автомобильный модуль Benefon Track Box

Часть 6. Автомобильные GPS-навигаторы

Глава 1. GARMIN QUEST
Глава 2. GARMIN STREETPILOT 2610 (256 Мб CF)
Глава 3. GARMIN STREETPILOT III Deluxe

Часть 7. Эхолоты

Глава 1. Что это за «зверюга» такая?
Глава 2. Устройство и основные функции эхолота
Глава 3. Как выбрать эхолот
Глава 4. Основные принципы работы эхолота
Глава 5. Как установить эхолот на моторном судне
Глава 6. HUMMINBIRD MATRIX 47 3D
Глава 7. HUMMINBIRD PiranhaMAX 15
Глава 8. HUMMINBIRD SmartCast RF10
Глава 9. Humminbird Fishfinder 515
Глава 10. HUMMINBIRD MATRIX 10
Глава 11. BOTTOM LINE Fishin' Buddy 1200
Глава 12. BOTTOM LINE Tournament Leader 1100
Глава 13. INTERPHASE TWINSCOPE COLOR TM
Глава 14. INTERPHASE OUTLOOK TM
Глава 14. INTERPHASE TWINSCOPE TM
Глава 15. FF2112
Глава 16. Raymarine DS500x
Глава 17. Эхолоты с горизонтальным лучом

Приложения
Автомобильные приборы ближайшего будущего
GPS для Palm
Wi-Fi vs. GPS
Псевдолиты
Интернет-система, собственный центр или Ozi?
О легальности использования GPS оборудования в России
Cловарь основных англоязычных терминов, применяемых в GPS-навигации
Самые продаваемые эхолоты и навигаторы

Вместо введения

Вот так каждый раз: начинаешь писать книгу и надолго задумываешься, как же ее начать, чтобы читатель, по крайней мере, не сразу стал искать выводы и итоги. Какие-то находки на эту тему либо очень быстро кем то повторяются и становятся избитыми, либо оказывается, что это уже и не ново, и кто-то это уже использовал, а вредному читателю только попробуй, повтори по шаблону, не прочитает и половины, да еще и обзовет как-нибудь в письменном виде...

Но, с другой стороны, не в писательском же мастерстве мы тут упражняемся, задача совсем другая стоит. А значит, попросим на время любителей стиля, русского языка и голых фактов быть немного снисходительнее и не ругаться, а заботливо отправлять поправки автору в почту. А вот теперь, вроде бы, можно и начинать...

Находчивый калифорниец закрепил на автомобиле своей бывшей девушки GPS-систему, а затем в течение 6 месяцев следил за ней и угрожал ей смертью. Благодаря этому устройству он мог неожиданно появляться везде, где бы не была его «бывшая», чем сильно пугал ее. Закрепив GPS мобильный телефон с детектором движения на ее автомобиле он ежеминутно получал спутниковый сигнал о месте ее нахождения. Преступник был пойман в момент замен батареи на телефоне, а полиция восхитилась «продвинутостью» нарушителя спокойствия.

Глава 1. GPS - Глобальная система местоопределения

Цифровой век высоких технологий революционизировал методы решения навигационных задач. Сегодня две дюжины небольших спутников окутывают всю Землю навигационными сигналами, а портативный приемоиндикатор, представляющий собой, по сути, небольшой специализированный компьютер, вычисляет по этим сигналам координаты местоположения с точностью до 10—30 метров. Навигация при этом облегчается настолько, что создается впечатление самодостаточности этой чудо-коробочки, GPS-приемника. Среди профессиональных «навигаторов» — моряков, летчиков и путешественников — уже вырастает целое поколение специалистов, не умеющих работать с классическими навигационными приборами.

Ничто не останавливает победного шествия GPS. Приемники стремительно уменьшаются в размерах: прибор со спичечный коробок уже можно купить всего за 150 долларов; навигационные чипы встраиваются в часы и мобильные телефоны, становятся составной частью автомобильных сигнализаций. А компания Applied Solution в следующем году намерена наладить серийное производство чипов, предназначенных для имплантации в тело человека. Приемники GPS находят применение при решении самых разнообразных задач: геологи в реальном времени следят за малозаметным перемещением участков земной коры, зоологи делают ошейники с портативными примоиндикаторами и радиопередатчиками для изучения миграции животных, военные строят самонаводящиеся ракеты и бомбы, а экспедиция Национального географического общества США в прошлом году с сантиметровой точностью измерила высоту Эвереста.

GPS — глобальная система местоопределения (часто ошибочно называется Глобальной системой позиционирования). Состоит из низкоорбитальных 24-х спутников, передающих сигналы на частоте более 1 ГГц и пользовательских приемников, определяющих по этим сигналам свои координаты. Для работы GPS приемника необходима прямая видимость небосвода (сигнал GPS спутников экранируется металлом, некоторыми пластиками, бетоном).

Навигация По радиосигналам спутников GPS-приемники пользователей устойчиво и точно определяют текущие координаты местоположения. Погрешности не превышают десятков метров. Этого вполне достаточно для решения задач навигации подвижных объектов (самолеты, корабли, космические аппараты, автомобили и т.д.).

Землемерие
Новое понятие «Система местоопределения» — является существенно более общим, чем «навигационная система». Оно охватывает и чрезвычайно важные для человечества проблемы и задачи ЗЕМЛЕМЕРИЯ (геодезия, картография, планиметрия, геофизика, строительство уникальных промышленных сооружений и дорог и т.д.). Для этих целей погрешности местоопределения не должны превышать долей метра и даже долей сантиметра. Специальные приемники и методы обработки сигналов обеспечивают эту точность.

Микроэлектроника
ЕСЛИ ракеты и спутники — это механическая основа системы, ее кости и мышцы, то радиотехнические и вычислительные микроэлектронные устройства — это ее мозг и нервы. Вместе с теоретическими методами это информационная основа системы, без которой ее существование невозможно. Плата приемника содержит: высокочастотный приемный тракт, устройства сложной математической обработки принятых из космоса сигналов, первоклассный компьютер с большим быстродействием и значительной памятью, микроэлектронные схемы его сопряжения с внешними устройствами и другие сложные элементы. Сама плата имеет шесть слоев печатного монтажа и обеспечивает одновременный прием и обработку сигналов до восьми спутников. Управляют этим ансамблем уникальные математические алгоритмы, реализованные в виде машинных программ.

Не будет преувеличением сказать, что GPS — дитя микроэлектроники и вычислительной техники. Что в каждом из своих проявлений GPS — одновременно и продукт и средство современных высоких технологий.

Терминология
GSM
Система цифровой сотовой телефонной связи. Позволяет передавать данные между абонентами в режиме модемного соединения или отдельными сообщениями.

GPS
Глобальная система местоопределения (часто ошибочно называется Глобальной системой позиционирования).

Абонент диспетчерской системы
Абонентом диспетчерской системы называется человек, имеющий при себе или на своем транспортном средстве контроллер диспетчерской системы (например, GPS/GSM аппарат).

Архив данных
Архивом данных диспетчерской системы называется совокупность протоколов обмена данными между диспетчерской системой и оборудованием абонентов.

Базовый модем
Прибор, устанавливаемый на диспетчерском центре и предназначенный для обмена данными с абонентами системы.

Бортовой контроллер
Аппарат, устанавливаемый на транспортное средство и предназначенный для сбора данных от различных устройств и передачи их в диспетчерский центр.

Векторная карта
Электронная карта, позволяющая менять плотность отображаемой информации и имеющая потенциально высокую точность.

Диспетчерская система
Система, предназначенная для слежения за абонентами. Система состоит из диспетчерского центра, оборудования абонентов и системы связи.

Местоопределение
Процесс вычисления координат по сигналам спутников GPS. Место определением также называется результат этого вычисления, то есть, набор координат.

Навигатор
Сейчас этот термин получил новое значение: устройство для навигации. Как правило, под ним понимают GPS приемник с дисплеем, отображающим навигационные параметры.

Оператор GSM связи
Компания, которая осуществляет предоставление услуги связи в стандарте GSM. МТС, Билайн, Мегафон в случае Москвы.

Растровая карта
Электронная растровая карта, представляет собой изображение, снятое (отсканированное) с обычной бумажной карты.

РМД
Рабочее место диспетчера. Представляет собой компьютер с установленным на него программным обеспечением.

Скачать книгу Леонтьев Б. К. GPS: Все, что Вы хотели знать о GPS, но боялись спросить. Москва, Литературное агентство «Бук-Пресс», 2006