Журнал «4pda» №3 2006 г.

Рассмотрим ситуацию, когда на момент включения приемника «свежие» эфемериды были менее, чем для трех спутников — в таком случае определение координат местоположения станет невозможным, пока не будет пойман хотя бы еще один дополнительный спутник.

Если приемник перемещается, например, находясь в автомобиле, то сбор эфемерид займет более длительное время, чем при неизменном местоположении, а если GPS-приемник увезти на расстояние нескольких сотен километров в выключенном состоянии, или если в нем сбилось точное время, то эфемериды окажутся недостоверными, и приемник попытается найти спутники там, где их уже нет.

Когда вы приобретаете GPS-приемник и включаете его в первый раз, то он «находится в растерянности», потому что не знает, где находится. Чтобы определить свое местоположение, приемник начинает сканировать частотный диапазон GPS в поисках сигналов спутников. Такой процесс принято называть «холодным» стартом. Холодный старт состоит из поиска спутника, декодирования получаемых сигналов и проведения необходимых расчетов, что в совокупности может занимать от 5 до 20 минут. Точная продолжительность процесса зависит от множества факторов, которые включают количество видимых спутников и алгоритм поиска, реализованный в отдельно взятой модели.

Если же приемник знает свое местоположение, то процесс определения местоположения сокращается в несколько раз, а при наличии в памяти устройства ранее запомненного альманаха точные координаты будут определены в течение нескольких секунд. Такую ситуацию называют «горячий» старт.

Довольно часто можно услышать или прочитать в описаниях программ и самих устройств аббревиатуры, такие как NMEA, SiRF, WAAS, DGPS. А иногда у обывателя возникает вопрос: «Зачем в приемниках одновременно и NMEA, и SiRF?» Чтобы ответить на этот вопрос, вернемся к терминологии.

NMEA — протокол передачи сообщений между приборами, установленными на судах. Большинство из существующих навигационных приемников выдают данные в стандарте nmea-0183, который является международным стандартом, разработанным «Национальной Ассоциацией Морской Электроники» для обмена данными между морскими электронными приборами. Данные nmea-0183 — это самый обычный текст в кодах ascii, пересылаемый со скоростью 4800 бод.

SiRF — главный электронный компонент в gps-чипе приемника. Этот чип производит обработку получаемых от спутников сигналов, пытаясь принять сигналы от всех видимых спутников. Спутники с самыми слабыми сигналами будут проигнорированы чипом, который попытается выделить только спутники с наиболее сильными сигналами.

Большинство GPS-приемников изготовлено на чипсетах американской компании SiRF Technology, а самая последняя разработка — чип SiRF STAR III, который отличается в лучшую сторону пониженным энергопотреблением и способностью принимать до 20 параллельных каналов.

WAAS — «wide area augmentation system» — комплекс спутниковых и наземных средств, обеспечивающий навигаторы gps корректирующими сигналами, что резко повышает точность определения координат, примерно в пять раз. Навигаторы с возможностями waas способны в 95% случаев определять координаты точнее 3 м. Система waas бесплатна, и для ее использования никакого дополнительного оборудования приобретать не потребуется.

На данный момент система WAAS действует только на территории Северной Америки. В Южной Америке и Европе нет наземных станций, так что даже если ваш GPS-навигатор и может принимать сигналы WAAS, то на территории нашей страны отсутствует возможности получать подобный сигнал, а потому точность стандартной GPS-навигации не повысится.

В Европе существует аналог WAAS — система EGNOS, сокращение от «european geostationary navigation overlay service» (Европейская геостационарная навигационная оверлейная служба). Эта система разрабатывалась для улучшения точности передачи навигационных сигналов американских спутников gps и российских ГЛОНАСС. Система egnos должна принимать сигналы со спутников обеих систем и обрабатывать их, используя метод коррекции сигнала, повышая точность получаемой информации до 2-3 метров. На самом деле egnos — это лишь начало реализации европейской глобальной спутниковой навигационной системы galileo, которая, как предполагается, будет состоять из 30 собственных спутников и начнет работу в 2006-2008 годах.

DGPS — differential gps. Для dgps используются координаты от двух gps-приемников, рабочего и эталонного — стационарно установленного в строго определенном месте, координаты которого измерены с высокой точностью. Оба приемника пеленгуют gps-спутники в один и тот же промежуток времени, что дает возможность вычислить поправку и довести точность до 3-5 метров. Для приема поправок необходимо иметь специальный приемник в дополнение к стандартному. Система трансляции поправок через fm-радиостанции является платной услугой. Подписчики данной услуги получают специальный fm-приемник, работающий в связке с gps-приемником, но, опять же, — на территории нашей страны это неактуально.

На что обратить внимание при выборе приемника?

Выбор GPS-приемника для работы с карманным компьютером — дело, требующее рассмотрения всех плюсов и минусов. На рынке присутствует огромное множество GPS-приемников, различающихся типом соединения с КПК, протоколом и просто внешним видом, что тоже важно.

Вариант исполнения целиком и полностью зависит от ваших предпочтений и, соответственно, наличия того или иного разъема в вашем КПК. Например, если в вашем компьютере есть только разъем SD, то скорее всего он занят картой памяти, поэтому имеет смысл обратить внимание на SD-приемник со встроенной памятью или рассмотреть вариант с использованием Bluetooth.

Качество работы приемника определяется и зависит от характеристик применяемого чипсета. Важно знать:

Число принимаемых каналов — то есть сигналов со спутника, которые приемник в состоянии принимать и обрабатывать одновременно. Чем больше таких каналов, тем лучше, так как точность определения координат повышается.

Чувствительность антенны, dBm — чем выше, тем более слабый сигнал со спутника может быть принят.

Потребляемая мощность, mW — от этого параметра зависит время работы приемника или связки «приемник + КПК».

Помните, что характеристики GPS-приемников напрямую зависят от характеристик используемых чипсетов. В идеальных условиях, т.е. при отсутствии внешних факторов, влияющих на прием навигационного сигнала, все приемники будут работать примерно одинаково, но в городе, при наличии поблизости деревьев и высотных зданий, присутствие помех может сказаться негативно на качестве приема сигнала.

Обзор доступных GPS-приемников

Проводные GPS-мыши

GPS-мышь получила свое название за то, что действительно похожа на мышку — небольшая коробочка с «хвостом». Неоспоримое преимущество этих приемников в том, что они самые дешевые. Средняя цена на GPS-мыши составляет около 100$. Приемники этого типа требуют дополнительного внешнего питания, и при использовании их вместе с КПК их придется подключать к автомобильному прикуривателю. Для этого придется приобрести специальный Y-образный кабель, недостаток которого в том, что он должен быть с разъемом для конкретной модели КПК. Как следствие, при замене КПК придется менять и кабель GPS-приемника. Иногда может и повезти, например, у моделей фирмы Hewlett Packard НР2210 и 4700 разъемы идентичны, и замены не потребуется.