Что такое навигатор в географии
навигация
Смотреть что такое «навигация» в других словарях:
НАВИГАЦИЯ — (лат. navigatio, от navis корабль) 1) мореплавание. 2) наука об управлении кораблем. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. НАВИГАЦИЯ 1) искусство управления кораблем в открыт. море; 2) время года, в… … Словарь иностранных слов русского языка
навигация — раздел науки о способах проведения морских, воздушных судов и космических летательных аппаратов из одной точки пространства в другую. Эта задача решается методами и приборами мореходной, воздушной и космической навигации, которые позволяют… … Географическая энциклопедия
НАВИГАЦИЯ — (Navigation) 1. Один из основных разделов науки кораблевождения, излагающий основания для вождения и определения на карте места корабля в море по береговым предметам или по счислению. Основными приборами для этой цели служат компас и лаг. Особую… … Морской словарь
НАВИГАЦИЯ — (лат. navigatio от navigo плыву на судне), 1) наука о способах выбора пути и методах вождения судов, летательных аппаратов (воздушная навигация, аэронавигация) и космических аппаратов (космическая навигация). Задачи навигации: нахождение… … Большой Энциклопедический словарь
НАВИГАЦИЯ — НАВИГАЦИЯ, комплекс способов, которыми определяют местонахождение судна или летательного аппарата и его маршрут. Используются пять основных методов: навигационное счисление пути (регулярная фиксация пройденного расстояния и направления и… … Научно-технический энциклопедический словарь
Навигация — в информационных технологиях процесс вождения пользователя по логически связанным данным. Навигация осуществляется в два этапа: 1 поиск объектов из области интересов; 2 маршрутизация в рамках ассоциативно связанных объектов. По английски:… … Финансовый словарь
навигация — кораблевождение, передвижение, судоходство, мореплавание, судовождение, мореходство Словарь русских синонимов. навигация 1. см. судовождение. 2. см … Словарь синонимов
НАВИГАЦИЯ — НАВИГАЦИЯ, навигации, мн. нет, жен. (лат. navigatio). 1. Судоходство, мореплавание (мор.). Мелкие реки недоступны для навигации. 2. Период времени, когда возможно судоходство. Открытие навигации. Навигация на Волге длится до 9 месяцев. 3.… … Толковый словарь Ушакова
Навигация — Психология выбора объекта эстетического восприятия в художественной виртуальной реальности, Н. на новом уровне возрождают ауру экзистенциалистской «пограничной ситуации»: трудности путешествий в усложнившемся виртуальном мире рождают атмосферу… … Энциклопедия культурологии
НАВИГАЦИЯ — НАВИГАЦИЯ, и, жен. 1. Наука о вождении судов и летательных аппаратов. Школа навигации. Воздушная н. Межпланетная (космическая) н. 2. Время, в течение к рого возможно судоходство, а также само судоходство. Начало, конец навигации. Н. открыта. |… … Толковый словарь Ожегова
НАВИГАЦИЯ — жен. плаванье, мореплаванье, мореходство, судоходство; наука мореплаванья, кораблевожденье, знание определять точку, место корабля на карте и придти оттуда лучшим путем в назначенное место. Навигационный, к навигации относящийся. Навигационное… … Толковый словарь Даля
Что такое навигатор
Навигатор – это специальное устройство, которое предназначено для определения своего местоположения с помощью глобальной спутниковой системы позиционирования. На сегодняшний день основными такими системами являются GPS и ГЛОНАСС.
Назначение навигатора
Навигаторы дают пользователю сведения о широте и долготе, а также о высоте его нахождения. Однако такая информация больше подходит для специалистов, измеряющих землю. Обычному же пользователю такая информация покажется излишней, тем не менее, навигаторы все шире применяются именно в повседневной жизни.
Облегчает пользование навигатором то, что на дисплее устройства отображается карта местности и маршрут перемещения. По карте на экране можно визуально определить свое расположение относительно различных объектов (населенные пункты, улицы, дома и др.) и планировать маршрут движения.
Где взять навигатор
Сегодня такой гаджет, как GPS-навигатор в смартфоне или планшете является необходимым и обязательным элементом. Встроенный в смартфоне навигатор принимает сигналы спутников, а программное обеспечение обрабатывает полученные данные и переводит в понятный для пользователя вид.
Однако в некоторых смартфонах и планшетах такая программа либо отсутствует, либо, имеющееся программное обеспечение, по какой-либо причине, не устраивает владельца девайса. В связи с этим постоянно разрабатывается и совершенствуется множество программ-навигаторов для бытового использования.
Эти навигаторы отличаются по управляющей операционной системе, назначению и функционалу. Установить навигатор на мобильное устройство можно, обратившись к специалисту или самостоятельно, найдя подходящее приложение в интернете (например, на Google Play).
Приложения-навигаторы можно найти в интернете
Автонавигаторы
Кроме встроенных в мобильные устройства навигаторов широко распространены и специальные навигаторы для автомобилей. Автонавигаторы могут не только указывать местоположение и прокладывать маршрут, но и учитывать при этом ситуацию с заторами на дороге.
Использование автомобильного навигатора очень выручает при поездках в незнакомый город. Своевременные команды навигатора о поворотах, изменении скоростного режима, а также встроенная база пунктов питания, заправочных станций и другой инфраструктуры позволяет быстро, не теряя времени зря, достигнуть пункта назначения.
Спутниковая часть
Как говорилось выше, вторым компонентом процесса навигации являются спутниковые системы, сигналы которых получает прибор. Для правильной работы навигатора нужны сигналы с нескольких спутников, то есть чем больше спутников в настоящий момент над прибором, тем точнее будут данные позиционирования.
Поэтому, приобретая навигатор для автомобиля, стоит отдать предпочтение прибору, работающему как в американской системе GPS, так и в российской ГЛОНАСС. Ведь в этом случае количество «видимых» прибором спутников будет больше чем при использовании одной из систем.
Справочные картографические системы городов
Кроме навигаторов, очень упрощают ориентирование в городе такие сервисы как 2ГИС или другие. В этих сервисах отображается электронная карта населенного пункта, по которой можно проложить маршрут, измерить расстояние, узнать месторасположение и время работы различных учреждений, и многое другое.
Технология глобальной спутниковой навигации: какие бывают системы, параметры и функции
В этой статье мы расскажем про глобальные системы позиционирования, разработанные в США, России, ЕС и Китае; объясним, как поддержка технологий глобальной спутниковой навигации реализована в электронных устройствах, а также опишем ключевые и дополнительные функции современных навигационных приемников.
Система GPS (Global Positioning System) создавалась для применения в военных целях. Она начала работать в конце 80-х — начале 90-х годов, однако до 2000 года искусственные ограничения на определение местоположения существенно сдерживали ее возможности использования в гражданских целях.
Орбиты спутников системы GPS. Пример видимости спутников из одной из точек на поверхности Земли. Visible sat — это число спутников, видимых над горизонтом наблюдателя в идеальных условиях (чистое поле).
ГЛОНАСС
Российский аналог GPS — ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система) — была развёрнута в 1995 году, но в связи с недостаточным финансированием и малым сроком службы спутников она не получила широкого распространения. Вторым рождением системы можно считать 2001 год, когда была принята целевая программа ее развития, благодаря которой ГЛОНАСС возобновил полноценную работу в 2010 году.
Сегодня на орбите работают 24 спутника ГЛОНАСС, они охватывают навигационным сигналом весь земной шар.
Новейшие потребительские устройства используют GPS и ГЛОНАСС как взаимодополняющие системы, подключаясь к ближайшим найденным спутникам, это значительно увеличивает скорость и точность их работы.
Пример: aвтомобильное GPS/ГЛОНАСС-навигационно-связное устройство на базе ОС Android, разработанное командой Promwad по заказу российского конструкторского бюро. Реализована поддержка GSM/GPRS/3G. Устройство автоматически обновляет информацию о дорожной обстановке в режиме реального времени и предлагает водителю оптимальный маршрут с учётом загруженности дорог.
Сейчас на стадии разработки находятся еще две спутниковые системы: европейская Galileo и китайская Compass.
Galileo
Галилео — совместный проект Европейского союза и Европейского космического агентства, анонсированный в 2002 году. Изначально рассчитывали, что уже в 2010 году в рамках этой системы на средней околоземной орбите будут работать 30 спутников. Но этот план не был реализован. Сейчас предположительной датой начала эксплуатации Galileo считается 2014 год. Однако ожидается, что полнофункциональное использование системы начнется не ранее 2020 года.
Compass
Это следующая ступень развития китайской региональной навигационной системы Beidou, которая была введена в эксплуатацию после запуска 10 спутников в конце 2011 года. Сейчас она обеспечивает покрытие в границах Азии и Тихоокеанского региона, но, как ожидается, к 2020 году система станет глобальной.
Сравнение орбит спутниковых навигационных систем GPS, ГЛОНАСС, Galileo и Compass (средняя околоземная орбита — MEO) с орбитами Международной космической станции (МКС), телескопа Хаббл и серии спутников Иридиум (Iridium) на низкой орбите, а также геостационарной орбиты и номинального размера Земли.
Поддержка ГНСС
Ключевые параметры навигационных приемников
Производители приемников используют различные методы уменьшения TTFF, включая скачивание и сохранения альманаха и эфемерид по беспроводным сетям передачи данных (т.н. метод Assisted GPS или A-GPS), это быстрее чем извлечение этих данных из сигналов ГНСС.
Холодный старт описывает ситуацию, когда приемнику нужно получение всей информации для определения места. Это может занять до 12 минут.
Теплый старт описывает ситуацию, когда у приемника есть почти вся необходимая информация в памяти, и он определит место в течении минуты.
Одним из ключевых параметров навигационных модулей в мобильных устройствах является энергопотребление. В зависимости от режима работы модуль потребляет различное количество энергии. Фаза поиска спутников (TTFF) характеризуется большим, а слежение меньшим энергопотреблением. Также производители реализуют различные схемы уменьшения энергопотребления, например, путем периодического перевода модуля в режим сна.
Как правило, все модули выдают данные по текстовому протоколу NMEA-0183, но кроме указанного текстового протокола каждый производитель имеет свой собственный двоичный протокол (Binary), который позволяет изменять конфигурацию модуля под конкретное использование либо получать доступ к дополнительному функционалу, а также доступ к сырым измерениям. Двоичный протокол удобен для использования на микроконтроллерах, т.к. при этом нет необходимости выполнять преобразование из текста в двоичные данные, тем самым экономя программную память путем исключения библиотеки работы со строками и времени на преобразование.
Стандарт NMEA-2000 — это развитие протокола NMEA-0183. В качестве физического уровня в NMEA-2000 используется CAN-шина, которая была выбрана в виду большей защищенности по сравнению с RS-232. С точки зрения протокола передачи данныхNMEA-2000 существенно отличается от своего предшественника, т.к. использует двоичный протокол, базирующийся на стандарте SAE J1939.
Частота обновления данных о местоположении и скорости всех модулей составляет 1 Гц, но при необходимости ее можно поднять до 5 или 10 Гц.
В зависимости от области применения модуль можно сконфигурировать под определенные динамические характеристики, которые он должен отслеживать (например, максимальное ускорение объекта). Это позволяет использовать оптимальный алгоритм и улучшать качество измерений.
Для выполнения навигационной задачи модуль должен одновременно принимать сигналы от нескольких спутников, т.е. иметь несколько приемных каналов. На сегодняшний день это число лежит в диапазоне от 12 до 88.
Точность определения местоположения по GPS составляет в среднем 15 м, она обусловлена используемым неточным сигналом, влиянием атмосферы на распространение радиосигнала, качеством кварцевых генераторов в приемниках и пр. Но с помощью корректирующих методов возможно улучшить точность определения местоположения. Эта технология называется Differential GPS. Существует два метода коррекции: наземный и спутниковый DGPS.
В наземных методах коррекции наземные станции дифференциальных поправок постоянно сверяют свое заведомо известное местоположение и сигналы от навигационных спутников. На базе этой информации вычисляются корректирующие величины, которые могут быть переданы с помощью УКВ- или ДВ-передатчика на мобильные DGPS-приемники в формате RTCM. На основании полученной информации потребитель может корректировать процесс определения собственного местоположения. Точность этого метода составляет 1—3 метра и зависит от расстояния до передатчика корректирующей информации и качества сигнала.
Спутниковые методы, такие как система WAAS (Wide Area Augmentation System), доступная в Северной Америке, и система EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay System), доступная в Европе, шлют корректирующие данные с геостационарных спутников, таким образом достигается большая область приема, чем при наземных методах.
Спутниковые системы дифференциальной коррекции (SBAS — Space Based Augmentation Systems) позволяют улучшить точность, надежность и доступность навигационной системы за счет интеграции внешних данных в процессе расчета
Демонстрация принципа работы системы WAAS (Wide Area Augmentation System) на территории США
Одним из основных параметров, влияющих на точность определения местоположения и стабильность приема является чувствительность. Она, как правило, определяется качеством малошумящего усилителя на входе приемника и сложностью реализованных алгоритмов цифровой обработки. Типовые значения современных приемников лежат в диапазоне 143 дБм для поиска и 160 дБм для слежения.
Кроме определения местоположения ГНСС предоставляют информацию о точном времени. Как правило, все приемники имеют выход PPS (pulse per second, импульсов в секунду) — секундная метка (1 Гц), которая точно синхронизирована с временной шкалой UTC.
Дополнительные функции навигационных устройств
Счисление пути. На основе информации о направлении движения и пройденном пути (предоставляется дополнительными датчиками) приемник может рассчитывать свои координаты при отсутствии сигналов от спутников (например, в туннелях, на подземных стоянках и в плотной городской застройке).
Некоторые модули имеют возможность напрямую подключать флэш-память (например, по SPI) к модулю для записи трека c необходимой периодичностью. Эта функция позволяет отказаться от использования отдельного микроконтроллера, либо она может быть полезной для минимизации энергопотребления (т.е. система на кристалле может находиться в состоянии сна).
На этом поверхностный обзор технологий глобальной спутниковой навигации завершен. Спасибо за внимание. Примеры реализованных проектов на базе этих ГЛОНАСС и GPS можно посмотреть на странице разработок компании Promwad.
Презентация была опубликована 8 лет назад пользователемgeo.metodist.ru
Похожие презентации
Презентация по предмету «География» на тему: «GPS навигатор на уроке географии. GPS – навигаторы Современная система глобального определения месторасположения на базе спутникового определения координат.». Скачать бесплатно и без регистрации. — Транскрипт:
1 GPS навигатор на уроке географии
2 GPS – навигаторы Современная система глобального определения месторасположения на базе спутникового определения координат. (GLOBAL POSITIONING SISTEM)
4 Предметная цель: GPS навигатором Предметная цель: «Освоить работу с GPS навигатором ». Метапредметная цель: Метапредметная цель: «Сформировать умения определять географические координаты, ориентироваться на местности с помощью навигатора и компаса». Методологическая цель: Методологическая цель: «Научиться согласовывать собственную позицию с точками зрения товарищей по группе с целью выработки единого решения». Практическая работа: Ориентирование на местности с помощью GPS навигатора Цели метапредметного учебного занятия
5 Задачи урока: развитие умения использовать новейшие технические средства (GPS- навигатор, компьютер, интернет); развитие творческой инициативы детей и подростков в процессе эколого-географической и краеведческой деятельности; углубление знаний учащихся по географии, экологии, краеведению; продолжать формирование умений анализировать, систематизировать и делать выводы; формирование дружного коллектива, не безразличного к природе и проблемам взаимоотношений природы и человека.
6 Описание практической работы
8 Географические координаты широта (N), долгота (EO) высота (метр) 55° 51´ 11,6´´ 37° 34´ 47,9´´ 157 масштаб 1: Внеурочная деятельность
9 Виды тайников географические тайники закопанныевизуальные
10 ТАЙНИК 3 (ВИЗУАЛЬНЫЙ)
11 ТАЙНИК 2 (ВИЗУАЛЬНЫЙ)
12 ТАЙНИК 1 (ВИЗУАЛЬНЫЙ
14 Межпредметные связи Виды заданий Эколого-биологи- ческое направление Географическое направление Краеведческое направление
15 Виды заданий: эколого-биологическое направление I. Измерьте температуру воды в 3-х точках, проводя измерения I. Измерьте температуру воды в 3-х точках, проводя измерения по 3 раза в каждой точке с интервалом 2-4 минуты (не забудьте сделать фото!): 1. Температуру воды р. Лихоборки (до впадения в р.Яузу) 1. Температуру воды р. Лихоборки (до впадения в р.Яузу) 2. Температуру р.Яузы до места впадения в нее р. Лихоборки 2. Температуру р.Яузы до места впадения в нее р. Лихоборки 3. Температуру р.Яуза после впадения в нее р. Лихоборки 3. Температуру р.Яуза после впадения в нее р. Лихоборки II. Результаты измерений занесите в таблицу. III. Сделайте выводы.
16 Виды заданий: географическое направление ПРОТОКОЛ обследования участка реки Дата Ближайший населенный пункт Название реки: по карте Область (край, республика) Район Ближайший постоянный ориентир Откуда река начинается, куда впадает Морфометрические характеристики Ширина (м),глубина на середине реки (м) Гидрометрические характеристики Характеристика воды Берег и прибрежная зона
17 1.Фото «Тайника» 2.С этого места открывается вид нескольких интересных архитектурных сооружений, перечислите их 3.Составьте краеведческую справку о данных архитектурных сооружениях, обратите внимание на топонимику близлежащих улиц Виды заданий: Краеведческие
19 Результаты GPS навигатора применения GPS навигатора : предметные географические умения умение работать с географическими картами; умение ориентироваться на местности с помощью GPS навигатора; умение давать географические характеристики территории; умение выявлять географические особенности размещения объектов, явлений, процессов.
Навигационная система
Навигационная система — это совокупность приборов, алгоритмов и программного обеспечения, позволяющих произвести ориентирование объекта в пространстве (осуществить навигацию).
Навигационные системы обеспечивают ориентацию с помощью:
Список навигационных систем
Типы навигационных систем
См. также
 | Это заготовка статьи о технике. Вы можете помочь проекту, исправив и дополнив её. Это примечание по возможности следует заменить более точным. |
