Venture отличается от своего «младшего брата» дополнительной встроенной памятью, в которую можно загружать различные точки (points of interest), например, поставляемые на компакт-дисках Garmin MapSource, и, кроме того, имеет джойстик для перемещения по картам и пунктам меню. К GPS 12 XL можно подключить выносную антенну.
   К этой же группе относится eTrex Summit — модель аналогичная eTrex, но со встроенным барометрическим высотомером и электронным компасом.
До 400 долларов
   Типичные представители этой группы — GPS 12СХ, eTrex Legend и eMap. Преимущества GPS 12СХ (360 долларов) над XL в том, что он имеет две дополнительные кнопки и трехцветный экран. Главная особенность eMap и eTrex — наличие дополнительной памяти, в которую можно загружать полноценные векторные карты. Legend имеет 8 Мбайт памяти, eMap — разъем для специальных картриджей флэш-памяти. Карты могут загружаться с компакт-дисков серии MapSource. Есть в продаже и специально подготовленные электронные карты России. К eMap можно подключить внешнюю антенну. Из-за низкой влагозащищеннос-ти, однако, использовать эту модель рекомендуется лишь автолюбителям.
До 500 долларов
   В этом ценовом диапазоне рассмотрим три прибора — eTrex Vista и GPS III+ и StreetPilot.
   Vista — самый навороченный приемник в серии eTrex: управляющий джойстик, встроенный высотомер и компас. Для загружаемых карт предусмотрена внутренняя память емкостью 24 Мбайт. GPS III+ имеет встроенную 5-мильную карту мира, которую можно пополнять данными из MapSource, а также съемную антенну. Оригинальная форма корпуса GPS III+ (треугольная призма) позволяет ориентировать экран горизонтально или вертикально, а кроме того, делает прибор удобным и для ношения в руке, и для размещения на «торпеде» автомобиля. StreetPilot позиционируется как сугубо автомобильный приемник, он включает подробную базовую карту (вплоть до основных улиц городов) Северной Америки, поддерживает работу с флэш-памятью, имеет три уровня янтарной подсветки.
Больше 500 долларов
   GPS V — заметно более дорогая ($650) модель, идущая на смену III+. Новый навигатор отличается от предшественника расширенным набором функций для навигации в автомобиле.
   Основное достоинство приемника StreetPilot ColorMap — 16-цветный дисплей повышенной четкости и улучшенная базовая карта. Ну и для самых крутых — модель StreetPilot III. Цена — $1200, дополнительные возможности: автоматический расчет маршрута от исходной точки до места назначения; голосовой суфлер, ведущий по маршруту; само собой разумеется, цветной экран и подробнейшие карты (увы, только Штатов).
Карты и программное обеспечение
   Для загрузки в GPS-приемники картографической информации компания Garmin предлагает серию программных продуктов MapSource, включающих электронные карты нескольких уровней детализации и программную оболочку для десктопа. Подробные карты составлены только для Северной Америки, Европы и Австралии. Восточная Европа и Россия представлена поверхностно. Например, Москва состоит из МКАД, Садового кольца и нескольких основных трасс внутри города, точность прорисовки кольцевой автодороги примерно 2 км. Среди продуктов Garmin — карта мира, города Европы, топографическая карта США, навигатор по городам Австралии и даже «Рыбные места Америки» (Fishing Hot Spots). Цена компакт-дисков — от 50 до 110 долларов. Данные невозможно ни изменить, ни дополнить.
   Существуют и электронные карты России. Они, как правило, создаются и распространяются компаниями, торгующими навигационным оборудованием. Карты не дешевы, например, двухкилометровка Московской области с картой Москвы до дома и планами городов Подмосковья обойдется в $95. Карта России в масштабе 1:1000000 — $200.
   У владельцев карманных компьютеров выбор шире. Им достаточно приобрести простейший навигатор и интерфейсный кабель к КПК, а затем обратиться к любой поисковой машине, найти и опробовать в работе электронные карты и софт, поддерживающий работу КПК с GPS-приемником. В Сети есть и программы, предназначенные только для навигации (например, LaserMap, PocketStreet, «ПалмГИС GPS»), и программы, позволяющие, дополнительно к навигационным функциям, самостоятельно готовить карты и разрабатывать маршруты (например, Garmap или излюбленный туристами OziExplorer).
Мультиплексный
   Мультиплексный приемник имеет только один канал. В один момент времени он принимает сигналы только одного спутника, переключаясь между несколькими доступными. Такие приемники лучше работают на открытом пространстве, т.к. сигнал легко может быть потерян из-за строений или других препятствий. Мультиплексные приемники уже практически не используются.
Параллельный
   Параллельный приемник имеет несколько каналов (обычно — 12), с помощью которых может одновременно принимать сигналы от нескольких спутников. Такой приемник гораздо лучше «держит» сигналы спутников и более точно определяет координаты. Если вы планируете использовать GPS в большом городе или горах, ваш выбор — параллельный приемник.
Антенна
   Внешняя антенна типа «четырехзаходная спираль» представляет собой спиральную катушку в пластиковом корпусе, вынесенную из корпуса приемника. Такая антенна наиболее приспособлена к приему сигналов спутников, расположенных около горизонта, и хуже принимает сигналы спутников сверху. Обычно эта антенна является съемной, вместо нее можно подключить выносную антенну, расположив ее, например, на крыше автомобиля, для более качественного приема.
Патч-антенна
   Патч-антенна — плоская антенна, встроенная в корпус приемника. В противовес внешней, она более приспособлена для приема сигналов спутников вверху и хуже принимает сигналы спутников, расположенных около горизонта.
Источник питания
   Большинство портативных GPS приемников работают от батарей. Это и обеспечивает их портативность. При выборе навигатора обратите внимание на тип и количество используемых батарей, продолжительность их работы.
Внешний источник
   Многие портативные GPS приемники имеют возможность подключения внешнего источника питания. Это удобно, например, если вы собираетесь весь день ехать в машине по GPS приемнику и не хотите тратить батарейки. Автомобильные, морские и авиационные GPS, встраиваемые в приборную панель, питаются от внешнего источника.
Дисплей
   Все GPS приемники отображают информацию на ЖКИ дисплее. Варианты: 2 цвета или 4 градации серого.
   На цветном дисплее гораздо легче читаются карты, чем на обычном экране с градациями серого. Однако, цветные ЖКИ дисплеи потребляют гораздо больше электроэнергии, соответственно батарейки садятся быстрее.
Встроенная карта
   Большинство GPS приемников отображают вашу долготу, широту и высоту, но они не смогут показать ваше положение на детальной карте. Перед покупкой приемника вы должны определиться какой вид карт подходит вам больше всего и убедится, что выбранный приемник поддерживает эти карты. Многие GPS приемники уже содержат общую карту мира (базовая карта), но на ней отображены только крупные города, дороги и участки воды. Некоторые навигаторы могут хранить в памяти более качественные карты или позволяют загружать требуемые карты.
Карты памяти
   Некоторые навигаторы позволяют использовать специальные картриджи (флеш-карты), с более детальными картами районов.
Загрузка карт
   Некоторые GPS приемники позволяют загружать себе в память векторные карты с компьютера.
Путевые точки
   Вы можете сохранять в памяти навигатора некоторое количество (500 и более) путевых точек — на ходу или задавая их координаты по карте — и составлять из них маршруты. Ваш GPS сможет провести вас вдоль этого маршрута от точки к точке. Вы также можете спланировать маршруты по бумажной карте, сохранить всю информацию в навигаторе и ходить на местности по составленному маршруту.
Запись трека (Track Log)
   GPS приемники с такой функцией могут записывать трек (путь), по которому вы движетесь. Эта функция пригодится, если вы заблудились или хотите сохранить пройденный трек, чтобы пройти его когда-нибудь еще раз. Также по треку можно определить, на сколько далеко вы прошли по маршруту.
Память
   Если вы собираетесь активно использовать планирование маршрутов и запись треков, вы должны выбирать GPS с достаточным объемом памяти. Продумайте, сколько может вам потребоваться точек и выберите соответствующий навигатор. Так же удостоверьтесь, что GPS не сотрет ваши данные во время замены батареек. Последние модели навигаторов имеют энергонезависимую память для хранения точек, треков и маршрутов.
Разъем данных
   Одним из путей, увидеть свое положение на детальной карте местности, является подключение навигатора к компьютеру (настольному, портативному или КПК). Разъем данных позволяет сопрягать GPS с большим количеством программного обеспечения. В связи с ограниченностью памяти приемника эта функция может быть очень полезна, т.к. позволяет сохранить на ПК практически не ограниченный объем данных (точки, треки, маршруты).
Время восхода/захода Солнца
   Некоторые GPS приемники могут отобразить время восхода/захода Солнца в любой заданной точке. Это позволит вам так спланировать маршрут, чтобы вы не путешествовали в темноте. Полезно для скалолазов, моряков, пилотов и т.п.
Одометр
   В большинстве современных навигаторов есть одометр, который позволяет вам контролировать пройденное расстояние. Как и одометр в автомобиле, этот в некоторых случаях может быть полезен.
Спидометр
   Большинство GPS приемников могут показывать скорость вашего движения. Это полезно знать для расчета продолжительности пути при текущей скорости. Приемники, имеющие спидометр, могут выдать вам такие параметры как ETA (Estimated Time of Arrival — приблизительное время, оставшееся до прибытия в заданную точку) и ETE (Estimated Time Enroute — приблизительное время суток, по прибытии в заданную точку).
Единицы измерения
   Убедитесь, что приемник может отображать параметры в единицах, требуемых вам. Например, если вам требуется GPS для навигации на море, вам понадобится навигатор отображающий данные в морских милях. Другим вариантом является выборочная настройка отображения единиц: например, высота в футах, расстояние в километрах.
Индикатор точности
   Большинство GPS приемников могут предупреждать вас об ухудшившейся точности определения координат. Это может происходить вследствие плохого приема сигналов спутников или неисправности навигатора.
Дифференциальный GPS
   Дифференциальный GPS — технология, использующая второй GPS приемник, для корректировки сигналов спутников. Этот приемник устанавливается в точке с точно известными координатами, формирует корректирующие сигналы и передает их в эфир. Эти сигналы, вместе с сигналами спутников, принимает GPS пользователя.
Встроенная база данных
   GPS приемники, разработанные специально для авиации или морской навигации, могут уже иметь в памяти путевые точки, маркеры. Такие базы содержат данные по аэропортам, портам и т.д.
Поворотный экран
   Некоторые GPS приемники имеют возможность поворота изображения на своем экране. Эта функция может быть полезна при одновременном использовании GPS в автомобиле/самолете (горизонтальное положение) и в руках (вертикальное положение).
Пользовательские поля путевого компьютера
   Приемники с такой функцией позволяют более удобно получать путевую информацию. Вы можете настроить поля путевого компьютера на одновременный вывод именно тех данных, которые вам нужны в данный момент.
Водозащищенность
   Если вы будете использовать GPS на рыбалке, охоте или в пеших походах, выбирайте приемник с хорошей водозащищенностью. Некоторые приемники имеют запаянный корпус, они хорошо защищены от воздействия влаги и могут находится в воде некоторое время. Другие же навигаторы имеют лишь уплотненные швы и могут защитится только от дождя. Подумайте, в каких условиях предполагается эксплуатировать приемник и сделайте правильный выбор.
 
   Многих желающих приобрести GPS навигатор пугает мнимая сложность прибора. Я попытаюсь показать, что все довольно просто и даже не русифицированный прибор очень легок в эксплуатации. Принцип его работы достаточно понятен: получая сигналы от спутников (минимум трех), он рассчитывает географические координаты вашего местоположения на поверхности Земли. Все остальное — это производные от этой основной функции, т.е. — запоминание точек (местоположений), запись траектории движения (пройденный путь), создание маршрутов (движение по сохраненным в памяти точкам). Также аппарат может иметь разные дополнительные утилиты — время восхода и захода солнца и луны в любой точке земного шара, расчет средней скорости движения за определенный промежуток времени и многое другое. Исходя из базовых функций (сигнал от спутников, навигация по определенным точкам, местоположение на карте и дополнительная информация) строится и интерфейс прибора.
   Все ручные приборы имеют общую схему вывода информации — т.н. страницы. Обычно этих страниц четыре:
Страница «Информация о спутниках»
   Рисунок слева показывает, что опознанные спутники отсутствуют, и текущие координаты не определены; на центральном рисунке изображен процесс сканирования и на правом — конечная картина после фиксации необходимого количества спутников, определения действующей в данной местности системы позиционирования (GPS или WAAS) и трехмерных координат.
Страница «Навигация»
   На этой странице находится схематическое изображение лимба компаса, стрелки которого показывают не только направление движения, но и направление к выбранной путевой точке. Когда выбран режим следования к путевой точке, навигационный экран выглядит как на рисунке, приведенном ниже.
Страница «Карта»
   На этом экране ваш курс и маршрут отображается на фоне упрощенной карты местности, на которой вы в настоящее время находитесь. По умолчанию северное направление находится всегда в верхней части экрана (значения по умолчанию могут быть изменены, например верх экрана будет направлением вашего движения). Если вы следуете к заданной путевой точке, на карте также отобразится ваше начальное, текущее, конечное положение и линия курса вдоль которой вы следуете.
   Мерцающий указатель в центре экрана указывает ваши текущие координаты и направлен в сторону конечной путевой точки. Пройденный маршрут изображается сплошной линией. Выбранный масштаб карты вы можете видеть в нижней левой части экрана. Например, масштаб 4000 миль означает, что расстояние между правой и левой границами карты равно 4000 миль. Клавишами ZIN и ZOUT можно управлять масштабированием. Диапазон изменения масштаба составляет 0.05 — 4000 миль. Все аппараты имеют метрическую систему и вместо расстояния и масштаба в милях, можно установить километры или, для использования на море, морские мили.
   Если прибор не предполагает использование топографических карт, то на экране вместо карты будет просто чистая поверхность, на которой будут видны ваше местоположение и все сохраненные вами путевые точки, маршруты и треки (пройденный путь). Т. е. вы все равно легко сможете ориентироваться на местности, отмечая ориентиры по ходу своего движения.
Страница «Позиционирование»
   Эта страница отображает детальную информацию о текущем положении курсора. Здесь вы можете определить свою широту, долготу, высоту над уровнем моря, время движения, скорость и прочие полезные данные.
   Как видно из вышеизложенного, прибор сконструирован достаточно понятно даже для начинающего пользователя. В любом случае, как и с другими электронными приборами необходимо время для детального ознакомления с их возможностями. Очень полезно также внимательно читать инструкцию. Как показывает практика, большинство пользователей инструкцию практически не читают и, в случае возникновения проблем обращаются к продавцу, в то время как проблемы и не существует, есть просто недостаточная ознакомленность с прибором.

Глава 8. Точность системы слежения

   При обычном использовании системы слежения ни абонент, ни оператор не видят координат наблюдаемого объекта в числовом представлении. Все, что доступно человеку, сидящему в диспетчерском центре — это положение значка относительно объектов электронной карты. Плюс — некоторые данные о попадании мобильного терминала в определенные зоны.
   Как следствие — недостаточно сказать, что точность системы составляет, скажем, 50 метров. Это не даст никакой полезной информации пользователю, но будет благодатной почвой для спекуляций при сравнении систем.
   Численно — и то, довольно условно — может быть выражена только точность работы GPS компонента. Почему условно? Надо четко понимать, что эта величина — вероятностная. То есть, если мы возьмем круг радиусом 100 метров, GPS приемник и встанем в центр круга, то одно из тысячи измерений, сделанных приемником, даст координаты вне этого круга. Как распределятся остальные точки? Большинство их попадет в 40-метровый круг. Шанс получить координаты, которые не впишутся в зону с диаметром 300 метров в нормальных условиях, пренебрежимо мал.
   В математике для выражения вероятностных величин существуют определенные понятия. К сожалению, в рекламе и в законодательстве используются не они, а гораздо более туманные формулировки. То есть, заявляемая точность в 30 метров не даст вам никакого представления о том, сколько из 1000 измерений уложатся в 30-ти метровый круг.
   Российское законодательство вынуждает производителей специально «загрублять» точность местоопределения приемников GPS. Работа с незагрубленным оборудованием может осуществляться только при наличии специальной лицензии. Поэтому, приобретая оборудование для системы слежения, необходимо, чтобы у продавца были все требуемые сертификаты на него. Число «100 м» приведенное в руководстве пользователя, может трактоваться по-разному и вовсе не означает, что точность аппаратуры соответствует законам РФ.
   Лабораторные условия это одно, но на практике вмешиваются еще несколько факторов. Если бы GPS навигатор мог принимать сигнал со всех спутников системы, что взошли над горизонтом — все было бы просто, выбираем из них те 4, у которых сигнал помощнее и расположение (геометрия созвездия) оптимальнее и местоопределяемся.
   В реальной ситуации «поле зрения» приемника ограничивают деревья, здания, крыша автомобиля — выберите нужное по ситуации. И из 8-12 остаются видимыми в лучшем случае 3-6 спутников. Соответственно, уровень принимаемых сигналов не лучший, геометрия созвездия тоже и точность падает. Насколько? Иногда — незначительно, иногда — в разы.
   Правда, технический прогресс здесь налицо: некоторые экземпляры современных приемников уже способны работать в помещениях (возле окон), что еще три года назад казалось просто невозможным.
   Второй компонентой аккуратности отображения положения мобильного объекта является электрона карта. Тут все еще сложнее, так как поставщики карт скромничают, приводя технические параметры своей продукции. Да и немудрено: на серьезной карте количество объектов измеряется десятками, а то и сотнями тысяч. Проверить каждый из них физически невозможно, приходится, в общем, доверять исходным материалам. Карта привязывается по нескольким десятка точек.
   Для применения в системе слежения можно считать достаточной карту, координаты объектов которой отклоняются от реальных не более 5-10 метров. В противном случае очень высок шанс увидеть, как автомобиль едет по крышам домов.
   Все это следует учитывать, определяя параметры контролируемой зоны. Если проверка попадания в заданную область производится на контроллере и исходные данные вводятся в числовом виде, то минимальный радиус должен составлять 20 метров, а рекомендуемый — 50. Если же зона указывается на изображении карты, то радиус уже должен равняться 50-100 метрам и более.
   Конечно, все вышесказанное относится исключительно к системам общего применения. Существуют высокоточные системы, использующие специальные средства навигации, обеспечивающие точность 0.5-1.5 метра. Тут уже становится возможным прецизионный контроль за взаимным расположением различных объектов. Соответственно, существенно более строгими становятся требования к электронной карте.
Какую аппаратуру использовать?
   На текущий момент выделилось два крупных класса оборудования: носимые аппараты и автомобильные модули.
   Четкой границы в применении между ними нет. Если говорить точнее, то, конечно, таскать с собой автомобильный контроллер (да еще и аккумулятор к нему) никто не станет, но поставить на приборную доску носимый аппарат вполне можно (более того, так часто и делают, поскольку этот класс приборов дешевле), тем более что все они предусматривают подключение внешних антенн.
Носимые аппараты
   Под носимыми аппаратами мы понимаем устройства, которые удобно взять с собой и которые могут продержаться без подзарядки хотя бы несколько часов (при работающих системах связи и навигации).
   Первыми из них появились телефоны с GPS приемниками фирмы Benefon. Для замечательного журнала Компьютерра мною был написан обзор телефона Benefon ESC!, но для использования в системах слежения больше подходит по ряду причин (не последняя из которых продолжительность работы от одного заряда аккумулятора) Benefon Track.
   Сейчас компания Garmin готовит к выпуску свой аппарат — NavTalk. Пока не совсем понятно, насколько хорошо он будет работать в системе слежения.
Автомобильные аппараты
   Обычно они предназначены для стационарного монтажа в автомобиль. Часто их используют в противоугонных системах, поэтому вопрос скрытой установки особенно важен.
   Разновидностей таких аппаратов появляется все больше и больше. Но большая их часть через некоторое время исчезает.
   Довольно уверенно держится на рынке компания Falcom. Их бестселлер A2D уже давно завоевал признательность среди поставщиков систем слежения.
   Несколько компаний пользуясь возможностью менять встроенное программное обеспечение контроллеров Falcom выпустили свои версии прошивок для него, существенно расширяющих возможности применения контроллера и исправляющие некоторые недостатки фирменного ПО Falcom GPS/Alarm.
   К недостаткам серии Falcom можно отнести только пластмассовый корпус (впрочем, пластик высокопрочный) и не очень подходящий для наших зим температурный диапазон.
   Существуют также отечественные разработки автомобильных контроллеров, однако пока не удалось собрать достаточную статистику по надежности их работы (при большом числе негативных отзывов на отдельные модели), поэтому рекомендуем не верить рекламе производителей, а обратиться за за отзывами к тем, кто этими контроллерами реально пользуется.
   Стационарно устанавливаемая аппаратура обязательно требует использования внешних GPS и, желательно, GSM антенн. Но это не обязательно означает, что на крыше вашего автомобиля будут торчать два штыря. Сейчас существует множество совмещенных антенн, которые можно устанавливать под стекло автомобиля или встраивать в его крышу. Антенна имеет раздельные выводы для подключения GPS и GSM аппаратуры и, как правило, комплектуется кабелями трехметровой длины.
   Большинство компаний (таких, как Центр телекоммуникационных решений), занимающиеся установкой аппаратуры слежения и, как следствие, антенн, отговаривают клиентов от установки антенн под стекло. Связано это с низким коэффициентом усиления таких устройств, что приводит к ослаблению сигнала спутников (для GSM cигнала ситуация не так тяжела).
   Конечно, разница в качестве работы не настолько существенна, чтобы про такие антенны просто забыть. Есть ситуации, когда нельзя нарушать целостность крыши автомобиля, например, при временной установке оборудования. В этом случае может применяться только антенна, крепящаяся под стекло.
   Необходимо также знать, что и антенны внешнего крепления различаются качественно.
   Подключает клиент купленную на рынке антенну (известной фирмы) к модулю GPS/GSM (другой известной фирмы). Комплект не работает. Проверяем — модуль работает. Идет в фирму, где покупал антенну — антенна работает. Результат: пришлось покупать еще одну антенну.
   Мораль: если хочется сэкономить на покупке готового комплекта у специалистов, то необходимо хотя бы получить консультацию по совместимости оборудования у тех, кто профессионально занимается GPS и GSM техникой, например, ЦТР, ПРИН, РЭК.
   Существует, также, масса тонкостей, касающихся установки антенн (да и самих контроллеров) в автомобиле. Монтажники, способные устанавливать сложные электронные сигнализации, могут не знать, к примеру, что ВЧ кабели (GPS антенны, например) нельзя сгибать меньше определенного радиуса. Если вам предстоит ввод в эксплуатацию большого количества контроллеров, а поручать эту работу установочному центру кажется нерентабельным, то обязательно стоит провести обучение собственной бригады в таком центре. Посчитайте: один вышедший из строя контроллер сводит всю экономию на нет.

Глава 9. Как «это» работает

   GPS (Global Postioning System, кодовое название — NAVSTAR) — спутниковая система, разработанная и обслуживаемая Министерством Обороны США. Предоставляет возможность точного определения своего местоположения на земной поверхности абонентам с GPS-приемни-ками. При разработке системы прежде всего подразумевалось, разумеется, ее военное использование, однако бытовая составляющая применения GPS-навигаторов стала столь популярной, что в мае 2000 г. решением президента США были сняты все помехи (т.н. Selective Availability — селективный доступ), которые прежде намеренно вводились в показания спутников для занижения точности определения координат бытовыми (не военными) устройствами. До этого события, точность приемника не превышала ±100 м 95% времени работы и лишь в оставшиеся 5% времени, приемник работал «на полную мощность».