Начитавшись разного ликбеза по вопросам спутниковой навигации, я стал окончательным поклонником систем GPS и даже самоуверенно решил завести домен с именем gps.ru, чтобы нести просвещение в массы. Оказалось, что домен такой существует, да еще как! Наличие мощной тусовки в России несказанно удивило. Обнаруженная конференция на сайте gps.boston.ru поразила опытными знающими людьми и дельной информацией о самых разных аспектах Глобального Позиционирования.
   Здесь, в частности, выяснилось, что походники давно используют карманные приемники для прокладывания маршрутов и четкого их прохождения. Охотники и рыболовы отмечают координаты заветных охотничьих и рыбных местечек, а автотуристы обмениваются маршрутами с указанием автозаправок и, что сильно рассмешило, гаишников с радарами. Кроме того, существуют геодезические ресурсы, объясняющие любителям основы картографических премудростей. Однако, наряду с радостным изумлением, начало возникать чувство опасения, что все прелести карманных навигаторов — это зачастую рекламная пропаганда. Выяснилось, что приемник должен видеть большую часть неба со спутниками, причем в прямой видимости их должно быть не менее четырех, иначе возможны сильные погрешности. Что в лесистой местности, а так же в узких улочках с высокими домами, где небо плохо просматривается, приемник может и вовсе «потерять координату». В городах возможно и большое количество радиопомех, мешающих уверенному приему. Все эти облачка начали заслонять сияющее солнце GPS.
Теоретические опасения
   Первым опасением на пути внедрения спутниковой навигации в жизнь дилетанта был вопрос чувствительности и надежности работы прибора. Если в улочках старого города или в лесу, электронный Сусанин посчитает миссию выполненной, то убить его — значит, в лучшем случае, потерять несколько сотен долларов, а в худшем — получить большие проблемы с выходом, в прямом смысле, из создавшейся ситуации.
   Второй вопрос связан с точностью карт. Наученный горьким опытом блуждания по картам автодорог в совершенно незнакомой местности, я с полным основанием мог предположить, что нарисованные ниточки улиц могут довольно приблизительно соответствовать их реальному географическому расположению. Если на карте в один прекрасный момент вы «перескочите» с одной улицы на другую, то в навигации запутаетесь точно. Короче говоря, надо было узнать, насколько документально карты отображают реальную картину местности.
   Однако если выяснится, что точные карты действительно соответствуют, или только хорошие (военные) карты дают исчерпывающий ответ, то надо придумать, где их достать. При этом нужно быть уверенным, что в любом месте (будь то Европа, Подмосковье или Архангельская область) под рукой окажется тщательно проработанный картографический материал. Вот с какими мыслями я приступил к расспросам специалистов, а потом и к исследованиям конкретной аппаратуры.
Анализ программного и аппаратного обеспечения
   Бытовые приемники можно условно поделить на три группы:
   • Первая, самая малочисленная, представляет собой «датчики», которые принимают спутниковую информацию, обрабатывают ее и в виде стандартизованных записей выдают в порт компьютера.
   • Во вторую группу входят устройства с жидкокристаллическим дисплеем, отображающие маршрут, отслеживающие путь, направление и скорость движения и пр. Таким образом, оставив у дороги машину и запомнив в GPS-приемнике ее местоположение, можно смело удаляться в чащу, бродить там сколько душе угодно и помечать устройством разные грибные места, затем спокойно вернуться по проложенному треку к машине, а через год безо всяких трудностей повторить процедуру, пользуясь сохраненной информацией о навигационных точках (waypoints).
   • Третья, наиболее дорогая группа устройств содержит в себе возможность навигации по карте (moving maps). Карты выпускаются изготовителями и третьими фирмами и довольно подробно освещают жизнь за границей (в Америке и Европе). Однако можете даже не искать в фирменных анналах Россию — это просто огромное белое пятно. Достаточно посмотреть на подробнейшую карту автодорог, которую предлагает Microsoft в пакете AutoRoute, чтобы узнать, что Москва живет одним МКАДом и двумя-тремя шоссе, делающими карту дорог нашей столицы похожей на пацифистский знак.
   Все вышеперечисленные устройства могут подключаться к настольным и карманным компьютерам. Это значит, что даже из примитивного приемника в стандарте CompactFlash, который присоединяется к вашему PDA или HPC, можно сделать мощный навигатор с картой.
   Участники GPS-движения рекомендовали проверенный личным опытом вариант с Palm-машинками. Самыми распространенными продуктами для навигации на этой платформе служат пакеты Atlas и HandMap.
   Первый оперирует растровыми (Bitmap) картинками и позволяет, таким образом, использовать любые бумажные карты, отсканированные и загруженные в компьютер. Возможности продукта довольно широки: от масштабирования отображения и автоматической подгрузки детальных участков карт, до планирования маршрутов и навигации по карте в on-line с помощью GPS.
   Второй пакет использует собственный векторный формат представления карт, но допускает «ручную» подготовку и загрузку картографического материала. Таким образом, в арсенале карт для HandMap имеются карты Питера и Москвы, созданные энтузиастами из России.
   Ребята, которые пользуются карманными компьютерами типа PalmPilot (Palm, Visor и иже с ними), говорят, что лучшего и желать нельзя, однако я начал практические исследования навигации с помощью Pocket PC. Эта платформа показалась мне более привлекательной для решения поставленных задач.
   Аргументы в пользу устройств Windows CE были следующие:
   • Это самостоятельный класс карманных компьютеров, имеющих «взрослые» интерфейс и программное обеспечение.
   • Это не записные книжки: использовать Windows CE в качестве записной книжки ужасно неудобно и Palm дает здесь 100 очков вперед. Это машинки, «питающиеся» стандартными форматами данных с настольных машин и, главное, приспособленные для этого! Попробуйте запихнуть 80 Мб растровых картографических данных (подробная карта московской области) в Palm — ничего не получится. Единственный представитель Пальмового царства, способный на это — это TRG. Но, боюсь, и он не сможет переварить такой объемный кусок информации, да еще и в стандартном «взрослом» формате. Мало того, популярный сборник автодорог Европы с подробнейшими картами и базами данных по музеям, гостиницам и ресторанам издается Microsoft и имеет «ответную часть» для Pocket PC. К сожалению, Pocket Streets не позволяет работать с GPS, но, надеюсь, это временное явление. В любом случае, карт мира такого качества для платформы Palm просто не существует. — Третьим весомым аргументом в пользу Windows CE является наличие для этой платформы версии OziExplorer — программы, которая, по мнению российских и зарубежных специалистов, является на сегодняшний день лидирующей в области GPS-навигации. Разработчики же заявляют, что кроме Windows CE никакая «карманная» платформа ими поддерживаться не будет.
   О последнем (условно-бесплатном) программном продукте мы еще поговорим, а пока к основным аргументам можно добавить: наличие яркого цветного дисплея, который воспроизводит карты практически в печатном виде, и весьма объемный труд российских программистов, создавших прекрасную карту Москвы для Windows CE. Пакет PalmGIS позволяет с точностью до дома ориентироваться в Москве, прокладывать маршруты с учетом дорожных знаков и пробок и работать с картой в движении с помощью GPS-приемника. С практических упражнений с этим пакетом и приемником eTrex фирмы Garmin я и начал.
Практический опыт
   Подключив без всяких проблем GPS-приемник к Cassiopeia E-115 и установив на нее пакет навигации по Москве PalmGIS, я начал кататься по городу. В первый же день сомнения в чувствительности и точности навигатора рассеялись: приборчик, «выброшенный» на «торпеду» и произвольно там болтающийся, стабильно «ловил» от 3 до 6 спутников и показывал точность измерения 6-10 метров. Этого вполне достаточно, чтобы позиционировать свое местоположение на карте. Когда видишь на карте Москвы ползающий точно по улицам кружок, замирающий перед перекрестками на светофорах и поворачивающий в точности с одной улицы на другую, испытываешь просто детский восторг! Как вы уже догадались, с картой тоже проблем не было: небольшие погрешности на окраинах не вносили путаницы в ситуацию, и определить свое местоположение на карте всегда было довольно легко.
   Уже вечером, когда городское движение поутихло, я попытался проверить «условия плохой видимости». При этом оказалось, что я не могу вспомнить, где в Москве находятся узкие улочки с высокими, загораживающими небо, домами. На ум шли только кварталы возле Сухаревки — там я и катался. Никаких загрублений точности, потери сигнала и неожиданных показаний карты я не обнаружил. Остался открытым вопрос о радио-зашумленности в европейских городах с узкими улочками и высокими домами, а в остальном все вопросы, поставленные в разделе «теоретические опасения», были сняты одним махом!
   Следующее исследование базировалось на пакете OziExplorer CE с загруженной «двушкой» (в 1 см — 2 километра) Московской области и поездке в Сергиев Посад.
   Точность картографического материала была отменной! Трек (путь, «прочерченный» GPS-навигатором) ложился в точности на улицы и трассы. Только в одном месте мы «съехали с дороги», но это нисколько не помешало навигации. Интересно было наблюдать, как на развязках стрелочка, показывающая наше положение, начинала разворачиваться, в точности повторяя движения машины. Прозевав в одном месте поворот, мы без проблем поехали дальше по развилке и, перестроив на ходу трассу и наметив «обходной» маршрут, приехали прямо к Лавре! Приятно было с видом предсказателя сидеть и говорить, что через два километра будет мост, а затем можно будет повернуть направо!

Глава 10. Особенности национальной GPS-навигации

   Итак, наш поход начинается!
   Выходим из вагона поезда с романтическим названием «Москва-Лабытнанги» и сразу понимаем, что «здесь вам не тут»! Хотя, вроде бы, и погода хорошая, а тянущий ветерок продувает насквозь. Но мороз не может остановить нашего руководителя — настоящего борца за продвижение технического прогресса в районы дальнего севера. Он сразу же пытается привязать карту в Palm Vx к координатам нашего реального местоположения. Стоя на морозе, терпеливо ждем завершения исторического момента. Мы ведь тоже за прогресс! В общем-то…
   Попутный вездеход, неизвестной, но весьма «проходимистой» конструкции, не дает нам, как следует, согреться ходьбой и довозит почти до входа в наше ущелье — точку отправления. Взметнув к небу тучи снега гусеницами, он скрывается, а мы проходим на лыжах немного дальше и встаем на первую ночевку.
   Примерно -20° и ветерок. Все занимаются обустройством быта, но нашего руководителя интересует только процесс «привязки второй координаты» в Palm Vx, проверка работы Cassiopeia E125 и GPS eTrex. Оказывается, все работает! «Не ждали» называется. И даже то, что мы видим на бумажной карте и вокруг, вполне совпадает с показаниями приборов!
   Засыпаем, приятно пораженные силой знаний.
   Выводы дня:
   • GPS для Palm Vx показывает, что нашел целых 12 спутников и долго перебирает на экранчике какие-то числа. Ожидание результатов затягивается и по сути ничем не оканчивается. Так и не понятно — определил приемник свое местоположение или нет. Для полной уверенности, что сигналы спутников принимаются четко и можно работать дальше, нужно перейти в другое приложение (NMEA Monitor), а это не очень-то удобно.
   • Другой испытуемый — eTrex в связке с Cassiopeia «соображает» намного быстрее: улавливает сигналы спутников и тут же отображает точность измерения координат.
   Правда, Cassiopeia E-125 пока ориентируется на местности хуже нас: разница в определении точки на карте составляет около 800 метров. В то время как максимальная точность наших измерений — 6 м. Вероятно, это связано с тем, что карту для Кассиопеи пришлось готовить на настольном компьютере.
   Координаты места ночевки: 
   N 66 59 21,5 
   E 65 28 40,4 
 
   Ходьба на лыжах — несколько забытое с прошлого года ощущение — настолько захватывает нас, что предводитель вспоминает о своей миссии «носителя прогресса» только после обеда. Мы решаем совершить радиальный выход на перевал Грандиозный, если только это нам позволит погода.
   Как раз погода вызывает некоторые сомнения. С одной стороны, вроде бы солнечно и ясно, но холод и ветер сводят эти прелести на нет. К тому же откуда-то наползают облака.
   Начальник достает заветную коробку с устройствами и перекладывает навигационное оборудование из нее во вместительный карман своей ветровой куртки. Он хочет проверить работу Cassiopeia E125 и GPS eTrex и Palm Vx в движении, но… Ничего хорошего из этого не получается.
   Техника — это вам не люди! Она не может работать в таких нечеловечески холодных условиях! Всего один переход на морозе минут в сорок — и eTrex замерзает совсем, а Palm Vx сначала несколько раз сбрасывает уже загруженную карту, как будто мы из нее уже вышли, а потом и вовсе темнеет экраном и умирает. Однако мы точно знаем, что не могли выйти из района Рай-Из, совсем этого не заметив, и Юра перекладывает все замерзшие «железки» во внутренний карман — отогреваться.
   Уже вечером, в относительно теплой палатке и при ближайшем рассмотрении, оказывается, что дело было не только в морозе, но и в ошибке пользователя! Просто первая координата, определенная при сходе с поезда, была установлена не совсем верно, и это сбивало с толку бедный Palm Vx.
   Выводы дня:
   • GPS-приемник eTrex выдерживает на морозе около сорока минут. В противном случае приходится придумывать, как его отогреть.
   • Причина периодического сброса карты на Palm Vx — неправильно определенные в первый раз координаты привязки. Видимо во время их установки GPS-приемник еще не вышел на рабочий режим. Точки привязки карты можно отредактировать вручную, что мы и сделали.
 
   Все с утра настроены на прохождение красивейшего перевала Водопадный, который начинается в 50 м от нашей палатки и представляет собой три ступени лазурного чистейшего льда! Правда местами встречается еще и вода, по-видимому, натопленная солнцем.
   Погода хорошая: мороз, ветер и солнце. Мы уже поняли, что здесь, когда говоришь о погоде, про ветер можно и не упоминать. Он подразумевается всегда. Так что погода просто отличная!
   Надеваем кошки и… Не снимаем их до позднего обеда. На обеде начальник, одной рукой устанавливая горелки, другой сооружая снежную стенку от ветра, третьей достает аппаратуру. На радость ему Palm Vx, у которого теперь полный порядок со всеми определяющими координатами, абсолютно правильно показывает, где мы находимся!
   После обеда он расхваливает свою технику: можно посмотреть на компас в движении, можно определить аномалии отклонения от нулевого меридиана, можно узнать на какой мы сейчас высоте и т.д.
   Чуть позже начальник, как и подобает настоящему руководителю, отправляет одного из нас вперед прокладывать путь, а сам пытается выяснить с помощью Palm Vx среднюю скорость нашего передвижения. Все работает отлично и наша скорость на так уж мала — 3 км/ч! К вечеру погода начинает портиться и солнечный день постепенно превращается в туманный вечер.
   Ужасная видимость!… Но Cassiopeia довольно точно определяет на карте место нашей ночевки, Юра ставит на карте точку waypoint и на всякий случай записывает ее координаты в блокнот.
   Выводы дня:
   • Всего за два походных дня уже проявились первые закономерности в работе нашего навигационного оборудования: у Cassiopeia E-125 на морозе немного темнеет экран, но это регулируется простым увеличением яркости. Экран Palm Vx на морозе замерзает, становится темнее и начинает «тормозить», медленно перерисовывая изображение. Зато в Palm Vx есть очень полезное приложение, позволяющее пользоваться GPS-приемником как компасом и определять отклонение магнитного меридиана. Надо сказать, весьма полезное качество на Полярном Урале, где это отклонение составляет ни много — ни мало 22 градуса!
   • GPS eTrex, благодаря отличному приему сигналов спутников, может работать из кармана ветровой куртки, что помогает решить проблему с замерзанием и позволяет ориентироваться прямо в движении. Длинный кабель, соединяющий его с Cassiopeia E-125, делает возможной длительную работу на морозе. GPS кладется в теплый карман, а карманный компьютер можно вынимать, так как при этом его аккумулятор греется от рук даже через рукавицу.
   • На этот раз результаты нашего ориентирования совпали с результатами Кассиопеи, что позволяет сделать вывод о погрешностях карты. Очень жаль, что в OziExplorer CE нет возможности ни создания, ни редактирования точек привязки карты. Все нужно готовить заранее, на настольном компьютере. И наоборот, в случае Palm очень приятно, что такие возможности есть — это делает работу с картой более гибкой. Карта в Palm требует две точки привязки, которые их можно редактировать.
   • Вечером меняем батарейку у Cassiopeia. Старая еще может работать, но рисковать не хочется. Предыдущей ночью было явно за 30 мороза.
   Координаты места ночевки: 
   N 66 56 28,5
   E 65 26 38,0 
   Высота ночевки: 687 метров над уровнем моря. 
 
   Кто бы мог подумать, каким будет этот день и как он закончится! Серое ветреное, но довольно теплое утро. По плану у нас намечен к прохождению перевал под названием Неожиданный. По сути, нам надо просто перейти через узкую часть плато. Но это оказалось совсем не так легко.
   Поначалу была плохая видимость — метров 150, потом видимость ухудшилась до 50 метров. Когда мы поняли, что перевал где-то рядом, уже практически ничего разглядеть было невозможно. Надели кошки и поползли вверх. А когда выбрались на верхнюю часть плато, то поняли, что лучше бы нам было этого не делать. Наверху бушевала пурга.
   Мы довольно долго искали более-менее подходящий спуск, постоянно натыкаясь на обрывы и скальные сбросы. Судя по карте, относительно нормальный спуск был только в одном строго определенном месте.
   Жить хотелось очень и наш руководитель, держась за камни, достал Cassiopeia. Маленькая и тяжелая, она в подобной ситуации была несомненно более удобна, нежели разрываемая ветром бумажная карта. Мы почти не видели в пурге, что он конкретно делает, и через некоторое время, руководствуясь его окриками и энергичным размахиванием рук, двинулись куда-то сильно влево. Как оказалось впоследствии, Cassiopeia не подвела и показала нам не только точку спуска, но и высоту, на которой мы находились в тот момент.
   Спуск затянулся, ветер со снегом нещадно молотил и сдувал нас, не позволяя даже лицо повернуть в сторону. Двоих участников буквально смело со склона: прокатившись вниз около двухсот метров, они сумели остановиться. Таким образом, было обнаружено, что скальных сбросов ниже нет, и вскоре к ним присоединились остальные.
   В обстановке, близкой к атмосфере Соляриса, мы куда-то спустились. Состояние в команде было унылое, и наш мудрый руководитель, чтобы нас всех утешить, произнес: «Ставим скорее палатку, а там включим GPS и узнаем, куда мы попали!»
   Мы сразу успокоились, повеселели и, крепко держась друг за друга, чтобы не улететь, довольно быстро поставили палатку и соорудили снежную стеночку вокруг нее. Попасть в стены капронового домика было сущим удовольствием! Как нельзя кстати оказалась и плитка шоколада. Ощутив необыкновенный прилив сил, решили все-таки узнать, где мы, собственно, находимся. Когда начальник все соединил и включил, мы увидели на маленьком экране Cassiopeia свое местоположение. Надо сказать, что чертовски приятно было в эту трудную минуту увидеть на карте большую красную стрелку c надписью «Вы находитесь здесь». Ну просто слезы на глаза навернулись! Слава техническому прогрессу! С этой мыслью мы и провели ночь, причем из-за сильной пурги каждые два часа один из нас выбирался наружу и около часа пытался очистить палатку от заваливающего ее снега.
   Выводы дня:
   • События этого дня наводят на мысль, что основным применением GPS в путешествиях может стать именно ориентирование в плохую погоду, когда компас или карту использовать либо тяжело, либо просто невозможно. Возможно, что брать с собой подобный комплект навигационной аппаратуры стоит даже, если он пригодится всего лишь один раз. При грамотной настройке и умелом использовании все эти «технические навороты» в походе могут сильно выручить, а возможно и спасти жизнь.
   Координаты места ночевки: 
   N 66 55 25,3
   E 65 20 48,0 
 
   После ночной борьбы со стихией просыпаемся поздно. Пурга кончилась, и после визуальной проверки нашего местоположения делаем вывод: наши с Cassiopeia мнения по этому поводу абсолютно совпадают.
   Без завтрака, опасаясь начала новой пурги (так как ветер дует очень сильно), мы быстро уходим вниз. Теперь время для проверки Cassiopeia и GPS в движении. Все работает здорово.
   Добравшись, наконец, до места, где ветер не сдувает с ног, решаем плотно пообедать. Наш руководитель в процессе приготовления еды не участвует, зато просит каждого, кто проходит мимо него, сфотографировать его с любимой «Касей» на фоне гор.
   Вечером на ночевке приходят мысли о том, как здорово было бы взять с собой GPS-комплекты летом: они не будут мерзнуть, и их можно будет использовать на полную мощь.
   Следующие три дня можно условно объединить, так как ничего значительного не происходило. Наш путь лежал к высшей точке Пайпу-дынского массива, расположенного в нескольких часах езды на поезде.
   За минуту выгрузившись на нужной станции, мы всего часа за четыре добежали по морозцу и при сильном боковом ветре до почти незаметного леска (несколько деревьев и кустов) прямо перед «нашей» вершиной и поставили палатку. Выбраться утром из палатки оказалось почти невозможно — опять началась пурга. День прошел в тоскливом ожидании и изучении все новых и новых возможностей наших навигационных приборов.
   Координаты места ночевки: 
   N 67 06 50,7
   E 65 18 52,3 
   Высота ночевки: 185 метров над уровнем моря по показаниям Cassiopeia.
   205 метров над уровнем моря по показаниям Palm Vx.
 
   Никто не мог представить, что с утра погода может быть так великолепна! На небе ни облачка и, что самое поразительное, нет ветра. При вполне приличном морозе в тени, мы поднимались по залитому солнцем склону горы в футболках! О таком дне мечтают все путешественники, и особенно те, которые несут технический прогресс в районы дальнего севера!
   Мы поднялись на вершину Пайпудын-чорр и увидели вокруг все горные массивы Полярного Урала. Но даже это великолепное зрелище не смогло отвлечь руководителя похода от его миссии. Мы-то шли на вершину за красотой, а он — проверить показания приборов. Техника, уже в который раз, не подвела. Все цифры, высветившиеся на маленьких экранах, соответствовали визуальным наблюдениям и нашей простой двухкилометровой карте.
   Вот так закончились наши похождения по Полярному Уралу с Palm Vx, GPS eTrex и Cassiopeia E-125. Теперь мы знаем, что лучший загар приобретается под Воркутой, самые сильные ветры постоянно дуют под Воркутой, самые безлесые горы тоже находятся под Воркутой, а ориентироваться в этих горах лучше всего с помощью спутников и современной техники!
   Вершина Пайпудын-чорр 
   N 67 09 34,8
   E 65 17 21,2 
   Высота вершины:
   • 1082 метров над уровнем моря по показаниям Cassiopeia, 1091 метров над уровнем моря по показаниям Palm Vx. Подъем занял около 4,5 часов.
   На спуске результаты следующие:
   • Наша максимальная скорость на спуске 27,5 км/ч
   • Средняя скорость нашего движения 3,2 км/ч
   • Путь до вершины 5,82 км
   • Время 1,56 ч
   Показательно, что вновь определенные после возвращения координаты нашей ночевки практически совпали с определенными ранее. Расхождение лишь в долях секунд!
   N 67 06 50,9 точность 5 метров
   E 65 18 52,8
   Координаты поселка Полярный:
   N 67 03 28,9
   E 65 20 58,7
Выводы по GPS-комплектам:
   Pocket PC часть (Cassiopeia + OziExplorer CE):
   • Возможность масштабирования карты.
   • Возможность работы с цветной картой (при движении по пересеченной местности летом информативность карты повышается в несколько раз).
   • Информационная строка, в которой показываются основные параметры (координаты и высота). Не надо переходить в другие приложения или копаться с GPS-приемником.
   • Возможность работы Cassiopeia с модулями энергонезависимой памяти.
   • нет ограничения на объем карты
   • карта не пропадет при жесткой перезагрузке
   • можно хранить дистрибутив программного обеспечения и backup
   • можно хранить информацию (координаты точек и т д.) в энергонезависимой памяти
   • Возможность быстрой замены аккумуляторов на КПК.
   • Отсутствие функций привязки карты на местности и коррекции этой привязки.
   Palm OS часть (Palm Vx + Atlas)