АвтоНавигатор.ру: Автомобильная навигация Сусанин нам не страшен
Предлагаем Вашему вниманию статью Сергея Шевченко «Автомобильная навигация Сусанин нам не страшен», опубликованную на сайте АвтоНавигатор.ру и посвященную обзору автомобильных навигаторов, истории их создания и перспективам их использования в России.
В последнее время многие мировые фирмы, производящие автомобильную электронику, начали строить планы по поставкам в нашу страну автомобильных навигаторов. В Европе эти устройства очень популярны, у нас же мало кто пользуется электронными «проводниками».
Действительно, навигационная система в автомобиле вещь прогрессивная и очень полезная. Многие модели авто оснащаются встроенными системами навигации, для прочих такое устройство можно приобрести отдельно, ну а можно и вовсе использовать в качестве навигатора обыкновенный карманный компьютер с GPS-модулем.
Так что же такое GPS и современные автомобильные навигационные устройства вообще?
С чего все начиналось
Японцы признают, что концепция автомобильной навигационной системы зародилась в Европе, от которой Япония, несмотря на очевидный прогресс в этой области, отставала вплоть до середины 90-ых годов прошлого века. В то же время США отставали и от Европы, и от Японии: в то время как европейские и японские производители автомобилей наперебой оснащали свои продукты автомобильными навигационными системами и конкуренция на обоих рынках была весьма жесткой, американцы занимали осторожно-наблюдательную позицию. Объясняется это тем, что в Америке очень много хороших дорог и сравнительно небольшая плотность авто, а на скорость и безопасность перемещения влияют почти исключительно трафик и погодные условия как следствие, всплеск интереса к автомобильным навигационным системам в США наметился относительно недавно, когда появилась возможность получать карты трафика и погоды для любого региона США в режиме реального времени для планирования маршрута.
К середине 90-х годов XX века определились основные игроки рынка автомобильных навигационных систем ими стали европейские компании Bosch, Philips, Blaupunkt и японские Etak, Sony, Alpine и Pioneer.
Особенность развития автомобильных навигационных систем (АНС) в Стране восходящего солнца заключалась в том, что эти разработки не были целиком сосредоточены в руках частных компаний, но поддерживались государством.
Первой ласточкой интеллектуальных транспортных систем (к которым относятся и АНС) в Японии стал проект «Полнофункциональная система управления автомобилем , разрабатывавшийся Министерством международной торговли и промышленности Японии в период с 1973 по 1978 гг., оценивался в 73 млн дол. и заложил основы дальнейшего развития подобных продуктов. По его окончании некоторые наработки были использованы Министерством строительства Японии в проекте «Система автомобильной коммуникации на дорогах» и полицией страны для управления трафиком и обеспечения связи между полицейскими машинами. Позднее результаты проведенной работы были интегрированы в рамках Системы автомобильной информации и связи , обеспечивающей водителя информацией о трафике на дорогах и планирующей оптимальный маршрут. Система стала доступной для потребителей в апреле 1996 г.
Одной из причин бурного развития автомобильных навигационных систем в Японии и внимания государства к этой отрасли является то, что проблемы дорожного движения в данной стране не могут быть решены лишь путем улучшения автодорог и увеличения их числа, поскольку земля здесь очень дорога, а строительство требует значительного времени. По мнению японцев, оптимизация маршрута каждого автомобиля будет способствовать снижению усталости водителей и в конечном итоге уменьшению количества аварий и ДТП.
Типы навигаторов
Типичная интегрированная автомобильная навигационная система состоит из компьютера с CD-ROM или DVD, цветного жидкокристаллического дисплея, GPS-приемника, датчика пройденного расстояния и гироскопа. Многие автомобильные навигационные системы могут также принимать телевизионные сигналы и проигрывать музыкальные компакт-диски. Некоторые автолюбители используют и навигаторы на базе карманных компьютеров (КПК) с подсоединенным модулем GPS (в CF, CD-факторе или подключенным посредством Bluetooth).
Основные функции всех этих продуктов заключаются в определении положения автомашины и руководстве водителем на маршруте. Последнее включает обеспечение водителя картой, вычисление расстояния и пути к месту назначения, определение и отражение на карте оптимальных маршрутов, голосовые указания и показ на дисплее поворотов и перекрестков.
Принято выделять пять поколений АНС:
Нулевое еще не автомобильные навигационные системы в современном понимании, а лишь воплощение первых идей и зачатков технологий. Нулевое поколение АНС использовало носители на магнитных лентах для записи карт. Сами карты были очень приблизительными и покрывали небольшие территории.
Первое (1987 г.) «традиционная» навигация. Отличается от предыдущего поколения тем, что в качестве носителя картографической информации в нем стали использовать CD-ROM; положение автомобиля на карте, которое в нулевом поколении навигационных систем нужно было определять путем внимательного изучения пейзажа за окном, теперь определялось с помощью датчиков геомагнитного сенсорного устройства, датчика скорости и гироскопа; качество карт также улучшилось.
Второе (1988 г.) «традиционная» навигация с обратной связью. В навигационных системах этого поколения появилась возможность поиска пункта назначения (Map Matching), выдачи голосовых инструкций водителю и дополнительной информации о гостиницах и заправках.
Третье (1990 г.) «гибридная навигация». В качестве инструмента определения местоположения автомобиля помимо датчиков стали использовать GPS. К информации, учитываемой при планировании маршрута, добавилась информация о трафике и о погодных условиях, включая прогноз погоды.
Четвертое (1998-н. д.) навигация «new age» («новое поколение»). В последнее время появилось множество новинок, выводящих автомобильные навигационные системы на более высокий технологический уровень: это подкачка дополнительных карт через Интернет; возможность управлять автомобилем с помощью голоса; использование DVD в качестве носителя картографической информации.
Существует два типа автомобильных навигационных систем для руководства водителем на маршруте: с демонстрацией карты и без нее. Исследования по некартографическим, слепым системам более активно проводятся в Европе и Америке, где разглядывание карты во время движения автомобиля считается опасным. В Японии же полагают, что если выбор маршрута осуществляется системой качественно, то для того, чтобы привести машину к месту назначения, обычно не требуется частой демонстрации простых карт. «Слепые» АНС с голосовым управлением более распространены в Европе и Америке, чем в Японии.
Второй тип (ведение водителя по маршруту с показом детальных навигационных карт) требует наличия качественного дисплея, который показывает текущее положение автомобиля, место назначения, маршрут, направление к месту назначения и т. д. Вся эта информация накладывается на базовую карту местности с нанесенными на нее автодорогами и помогает водителю выбирать правильные повороты при движении. АНС этого типа широко распространены в Японии.
Кстати, в англоязычной литературе автомобильные навигационные системы называют либо Auto-Pilot System (APS), либо Automatic Vehicle Locator (AVL), либо Car Navigation System.
Позиционирование
По методу позиционирования автомобиля современные автомобильные навигационные системы можно классифицировать следующим образом:
навигация спутникового типа;
навигация с помощью датчиков;
гибридная навигация, использующая оба типа.
Спутниковая навигационная система, используя электронные карты, хранящиеся на CD-ROM или DVD, определяет местоположение на базе сигналов глобальной системы позиционирования NAVSTAR, которая была создана Министерством обороны США в 1970-х годах и представляет собой систему из 24 спутников, находящихся на шести круговых околоземных орбитах с периодом обращения 12 часов, и GPS-приемников. Орбиты спутников рассчитаны таким образом, чтобы с любой точки Земли в любое время суток было видно не менее четырех спутников. Каждый GPS-приемник, получая специальный навигационный сигнал, вычисляет расстояние до каждого из видимых спутников, измеряя время прохождения радиосигнала от спутника до приемника. После этого он путем триангуляции определяет свои пространственные координаты (широту, долготу и высоту над уровнем моря).
Система определения местоположения автомобиля, основанная на применении датчиков, находит географические координаты по показаниям гироскопа, определяющего направление движения автомобиля и датчика расстояний, поэтому ошибки накапливаются. Таким образом, чем более длительный путь проделал автомобиль, тем больше вероятность значительной ошибки в определении координат и, следовательно, в руководстве водителем на маршруте.
Гибридные системы используют оба типа позиционирования, что позволяет избежать большинства проблем.
Навигаторы в России
Автомобильная навигация в России пока наталкивается на непреодолимые трудности, выставляемые законом о секретной информации: GPS с точностью выше 30 метров в России применять нельзя, карты 1: 50 000 и более подробные считаются абсолютно секретными, а для навигационных целей нужны карты масштаба как минимум 1:25 000. Так что полноценно в России автомобильные спутниковые навигаторы работать не могут, нашим автолюбителям пока лишь приходится довольствоваться всевозможными гибридными устройствами (КПК + GPS, ручные навигатор), которые приходится приобретать отдельно, как и электронные карты, коих очень мало в продаже.
RSS
Реклама
Новости Gisa.ru в Телеграм
