Понедельник, 27.03.2023, 14:22

Вы вошли как Гость | Группа "Гости" | RSS
Главная
Меню сайта

Категории раздела
новости [124]
Игры [19]
Фильмы [63]
Книги и документы [13]
1C [10]

Архив записей

Liveinternet

Главная » 2011 » Март » 7 » Какие типы навигаторов наиболее популярны
09:20
Какие типы навигаторов наиболее популярны
Если мы обратимся к истории создания и развития системы спутниковой навигации GPS, то увидим, что американцам потребовалось всего 15 лет, чтобы навигационные устройства превратились из дорого­стоящих атрибутов роскошных лимузинов в наиболее часто приобретаемый аксессуар для автомобиля (см. хронологию развития навигаторов). Своей способностью мгновенно, словно по волшебству, находить оптимальный маршрут навигаторы обязаны не сверхъестественным силам, а довольно сложным и дорогостоящим технологиям.


Какие типы навигаторов наиболее популярны

Автомобильные навигаторы. Даже самые недорогие модели обеспечивают точную навигацию, а большинство устройств стоимо­стью от 8 тыс. руб. обладает полезными до­полнительными возможностями, например функцией громкой связи для мобильного телефона или передачи предупреждений о заторах по каналу TMC (Traffic Message Channel). Некоторые устройства высшего класса имеют встроенный модуль мобильной связи, позволяющий загружать через Интернет различные данные с так называемых Live-сервисов (они предоставляют клиенту информацию в режиме реального времени) – например, сведения об интенсивности движения и ценах на топливо, прогноз погоды и т.п.

Мобильные телефоны.
Выпускается все больше мобильных устройств с функцией навигации – например, Apple iPhone, смартфоны на базе Android и мобильные телефоны от компании Nokia.

Специальные GPS-устройства. Для пеших туристов имеются специальные модели навигаторов, которые содержат подробные топографические карты. Такие навигаторы, как правило, способны записывать пройденный путь.

Как работает GPS-навигатор
nullHonda
Представила Electro Gyrolocator. Он измерял пройденное расстояние с помощью датчика частоты вращения колес и определял изменения направления с помощью датчика угла поворота. Дисплей навигатора отображал пройденный путь.
nullPioneer Первым автомобильным навигатором с GPS стал Pioneer Avic-1. Карты были доступны на CD. GPS-приемник представлял собой отдельное устройство: направление движения ото­бражалось не на сенсорном экране, а с помощью восьми индикаторов.
nullBMW Первым серийным GPS-навигатором стал оснащаться автомобиль BMW ­7-й серии. Все блоки размещались в одном корпусе. Поскольку GPS до 2000 года предоставляла неточные данные о местоположении, навигатор использовал датчик частоты вращения колес.
nullNavigon Distefora P1 – первая навигационная программа от компании Navigon со встроенными картами и функцией прокладки маршрута. GPS-приемник представлял собой от­дельное устройство.
nullGarmin Компания представила Street-Pilot III – навигатор, отображавший указания на цветном дисплее и даже озвучивавший их. Кроме того, он обладал раскладной GPS-антенной.
nullTomTom Go 940 Live – первый навигатор с функциями мобильного телефона: он позволял через Интернет загружать информацию о заторах, ценах на топливо, а с помощью карт Google можно было добраться до любого пункта назначения.
По своему устройству спутниковый навигатор во многом схож с оркестром – ему столь же необходимо четкое взаимодействие всех компонентов.
Определение местоположения. Функция определения местоположения обеспечивает возможность точного позиционирования объекта на местности. Только в этом случае навигатор способен вычислить отправную точку для построения маршрута и указать путь. За определение местоположения отвечает GPS-приемник – основная деталь навигатора. Некоторые GPS-устройства используют также дополнительные датчики.
Карта. Электронная версия карты содержит улицы и дороги, по которым вы можете передвигаться, а также их названия и другую информацию. На карту нанесены важные объекты инфраструктуры (POI), например заправки и рестораны.
Прокладка маршрута. Навигатор прокладывает маршрут с помощью карт и сложных математических алгоритмов: путь следования от начальной до конечной точки рассчитывается на основе отдельных участков дороги (см. врезку справа).
Подсказки при движении по маршруту. После определения пути следования на дисплее навигатора, помимо навигационных стрелок, появляется линия маршрута, а текущее положение отображается в центре карты. Кроме того, ведение машины по маршруту сопровождается голосовыми подсказками.

Откуда навигатору известно мое местонахождение

Для определения местоположения объекта существуют различные способы.
GPS. GPS-модуль в навигаторе принимает закодированный сигнал с GPS-спутников, движущихся по околоземной орбите. Получив данные минимум от четырех из них, GPS-устройство анализирует код спутникового сигнала и определяет местоположение с точностью 5–10 м (для гражданских целей).
Датчик частоты вращения колес. Первые навигационные устройства (см. хронологию развития навигаторов) опреде­ляли пройденное расстояние на основании количества оборотов колес.
Датчик ускорения. Датчик ускорения учитывает изменения скорости. Некоторые GPS-навигаторы высшего класса способны, используя данный датчик, отображать точное положение даже в туннелях независимо от скорости движения и не прибегая к помощи GPS. Эта функция весьма полезна при въезде в туннель или выезде оттуда.
Компас. Как правило, GPS-навигатор определяет направление движения на основании траекторных измерений. Однако медленная езда или остановки приводят к блокировке навигационных стрелок. При движении с очень низкой скоростью (например, во время прогулок по городу) только GPS-навигаторы со встроенным магнитным компасом способны корректно отображать направление относительно сторон света. Без этой функции (называемой Static Navigation) при вынужденных остановках, например на светофорах, на дисплее навигатора наблюдалось бы постоянное вращение или смещение навигационной карты. Причиной тому – мнимые отклонения от маршрута, вызванные погрешностями измерений, производимых GPS-чипом.
Определение местоположения с помощью мобильной связи. Данный способ определения местоположения доступен лишь в мобильных телефонах с функцией навигации A-GPS. Принцип действия следующий: навигационная программа принимает кодовый сигнал с вышки мобильной связи, с которой связан мобильный телефон. Затем через Интернет устанавливается связь с соответ­ствующей базой данных и определяется точное местоположение вышки. Положение навигатора в этом случае ограничено зоной действия вышек базовых станций. Точность данного способа недостаточна даже в городах с высокой плотностью вышек, поэтому он подходит лишь для очень приблизительного определения вашего местонахождения.
WLAN. Этот вариант аналогичен предыдущему – он доступен исключительно в мобильных аппаратах. Телефон принимает от беспроводных WLAN-устройств так называемые MAC-адреса, которые уникальны, как, например, государственные номера автомобилей. Затем отправляет их в базу данных в Интернете – в ней хранятся адреса, а также координаты местоположения WLAN-устройств. После этого мобильный телефон производит опрос WLAN-устройств и определяет их местоположение с точностью около 20 м. Преимущество данного способа в том, что он будет работать даже там, где невозможна связь со спутниками, например в зданиях.

Как навигатор находит оптимальный путь

null
Тип маршрутаДлинаВремя
Короткий8 км19 мин
Быстрый16 км8 мин
Оптимальный12 км12 мин
Как навигаторы прокладывают маршрут Дороги ведут не только в Рим, но и в иные пункты. Чтобы можно было найти самый короткий, быстрый или наиболее оптимальный путь, GPS-навигатор делит дороги на отрезки. Каждому из этих сегментов присвоены определенные атрибуты – например, длина и максимально допустимая скорость.

Самый короткий путь. Когда навигатор прокладывает кратчайший путь (зеленая линия) из пункта А в пункт Б, он, используя математические вычисления, осуществляет подбор отрезков таким образом, чтобы при их последовательном соединении можно было получить кратчайшее расстояние. Учитываются лишь протяженность сегмента и возможность преодолеть данный отрезок на машине. Не принимаются во внимание, например, дороги с односторонним движением в обратном направлении.

Самый быстрый путь. При поиске кратчайшего по времени маршрута (синяя линия) навигатор выполняет аналогичные действия, но учитывает только те сегменты, которые в итоге позволяют получить самый быстрый маршрут.
Оптимальный маршрут. Вариант «оптимального маршрута» (желтая линия) является компромиссом между расстоянием и продолжительностью пути.
Любой путь из пункта А в пункт Б можно разделить на отдельные небольшие отрезки (сегменты). Каждый из них сопровождается на карте полезной информацией о его протяженности, условиях движения и допустимой скорости. Сегменты соединены между собой узлами.

Наиболее короткий маршрут не обязательно является самым быстрым – например, множество светофоров замедляет движение машины (см. врезку на стр. 67). Большинство водителей предпочитают маршрут, кратчайший по времени, а не по расстоянию. Поэтому для прокладки пути важна не столько длина сегментов, сколько время, необходимое для преодоления дистанции.
Звучит логично, однако для этого GPS-навигатору приходится мгновенно находить самый быстрый путь из тысячи возможных вариантов. Устройство использует матема­тические формулы так называемой «теории графов»: шаг за шагом, начиная с отправной ­точки и заканчивая пунктом назначения, по­следовательно выстраивает маршрут, выбирая те сегменты, которые в итоге обеспечат кратчайшую по времени дорогу.

Кстати, скорость движения GPS-навигатор определяет, исходя из особенностей каждого отдельного сегмента. Предположим, вы выбрали пеший маршрут или, скажем, функция предупреждения о пробках известила о полной остановке автомобильного потока – в подобном случае скорость движения на соответствующем участке маршрута будет равна 0 км/ч (полная остановка), а не той, которая указана на карте для данного сегмента.

Как работает функция предупреждения о заторах

Такая функция имеется в навигаторах стоимостью от 4 тыс. руб. TMC и TMCpro по каче­ству работы практически не отличаются – оба сервиса принимают распространяемые FM-радиостанциями закодированные сигналы с предупредительными сообщениями для скоростных автомагистралей и государственных автодорог. В зависимости от ситуации навигатор прокладывает объездной путь.

nullБеспрепятственное движение: поток движется со скоростью 120 км/ч. С помощью вычислений навигатор определил, что объездной путь не только длиннее, но и допу­скает меньшую скорость движения. Таким образом, оснований покидать главную дорогу у водителя нет.
Движение затруднено: автомобили движутся со скоростью 80 км/ч. Навигатор получает предупредительное сообщение, однако не предпринимает действий по изменению маршрута, поскольку объезд ной путь не допускает движения с более высокой скоростью, а кроме того, он заметно длиннее основного.
Затор: в пробках поток движется очень медленно. После получения предупредительного сообщения GPS-навигатор определяет, можно ли сэкономить время, покинув проблемный участок и направившись по другому пути. В случае положительного ответа производится изменение маршрута. При небольших заторах оно, как правило, не оправданно.
Полная остановка движения: в случае возникновения многочасового затора, связанного с аварией или проездом высоких государственных чинов, GPS-навигатор предложит вам альтернативный маршрут. Ведь, выбрав даже самый длинный объезд­ной путь, водитель быстрее доберется до места назначения, вместо того чтобы терять время в многочасовой пробке.

Каковы преимущества навигаторов с поддержкой Live-сервисов

nullДисплей навигатора
(1) Функция Lane Assist: предлагает водителю занять нужную полосу для продолжения движения.
(2) Название улицы: указывает на улицу, на которой окажется машина после поворота.
(3) Маршрут: выделен фиолетовым цветом.
(4) Плюс/минус: увеличение/уменьшение масштаба просмотра карты.
(5) Экознак: светится зеленым цветом при экономичной езде.
(6) Дорожный знак: максимально допустимая скорость на данном участке дороги.
(7) Скорость: текущая скорость.
(8) Время прибытия: указывает приблизительное время окончания пути.
Стрелка: вызывает главное меню управления навигатором.
null
Устройство навигатора
(1) Передняя панель корпуса.
(2) Сенсорный дисплей: отображает маршрут и меню управления.
(3) Электронная плата: на ней располагаются все электронные блоки, включая GPS-приемник, микропроцессор и память.
(4) Кард-ридер: позволяет получать доступ к картам местности и различным объектам инфраструктуры.
(5) GPS-антенна: принимает необходимые для определения местоположения спутниковые сигналы.
(6) Аккумулятор: обеспечивает навигатор питанием, когда тот не подключен к разъему бортовой сети.
(7) Замена аккумулятора возможна лишь в некоторых моделях.
(8) Микрофон: в устройствах с голосовым управлением и функцией громкой связи встроен в корпус навигатора.
(9) Динамик: закреплен на задней панели корпуса устройства.
В сравнении с услугами TMC и TMCpro Live-сервисы предоставляют более подробную информацию о дорожной ситуации. Кроме того, сообщают о наличии свободных парковочных мест, позволяют осуществлять поиск недорогих заправочных станций и отображают сводки погоды для предстоящей поезд­ки. Навигаторы, имеющие подобные фун­кции, обладают модулем мобильной связи, с помощью которого могут загружать данные с Live-сервисов как внутри страны, так и за ее пределами. Пользование Live-сервисами небесплатно и стоит около 2,5 тыс. руб. в год.

Главное преимущество в том, что Live-сервисы позволяют обнаруживать новые объекты инфраструктуры, например недавно открывшийся ресторан или гостиницу. Это под­твердило проведенное нами тестирование ­GPS-навигаторов: устройства с поддержкой Live-сервисов способны находить вдвое больше подобных объектов, чем навигаторы без возможности доступа в Интернет.

Как создаются навигационные карты

Сотрудники топографических отделов компаний Tele Atlas (принадлежит TomTom) и Navteq (принадлежит Nokia), занимающихся разработкой карт, регулярно совершают «измерительные» поездки по всем дорогам: при этом учитывается буквально каждый сантиметр дорожного полотна и фиксируется любая важная деталь – например, наличие дорог с односторонним движением и скоростные ограничения.

Картографическая программа осуществляет преобразование данных в сегменты и узлы. Каждому сегменту, помимо GPS-координат, присваиваются дополнительные атрибуты – например: «улица с односторонним движением», «пешеходный тротуар» и т.п. Таким образом GPS-навигатор узнает, какие дороги может использовать водитель.

Несколько иной принцип работы преду­смотрен проектом OpenStreetMap (OSM): к нему имеет возможность присоединиться всякий, у кого есть GPS-навигатор с функцией записи маршрутов. Записанные в процессе поездки GPS-данные можно загрузить на сервер с домашнего компьютера. Благодаря тому, что в проекте участвует множество пользователей, здесь доступны довольно подробные карты городов, однако в автомобильных навигаторах они работают пока не корректно.

Почему карты содержат такое количество ошибок

Разработчики карт испытывают недостаток в кадровых ресурсах, и возможности регулярно проводить топографическую съемку дорог России (более 1 млн км) у них нет. По этой причине многие компании в своей деятельности исходят из основных приоритетов. Например, в Navteq, если требуется произвести топографическую съемку новых жилых зданий и новых промышленных комплексов, предпочтение отдается последним. А Tele Atlas использует информацию, предоставляемую клиентами. Навигаторы TomTom с функцией Map Share регистрируют дорожные данные и отмеченные водителем ошибки карт, а после подключения к ПК передают их по Сети разработчику – TomTom гарантирует полную анонимность. Хотя обе компании учитывают размещаемые на веб-сайтах сообщения об ошибках, они осуществляют их проверку, а это требует времени.
Категория: новости | Просмотров: 8714 | Добавил: Admin | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]
Форма входа

Поиск

Поиск Google

Календарь
«  Март 2011  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 123456
78910111213
14151617181920
21222324252627
28293031

Copyright MyCorp © 2023 Бесплатный конструктор сайтов - uCoz