МОТО ВОСХОД Форум

GPS – это безусловно замечательный прибор, однако для того, чтобы полностью использовать его возможности, необходимо понимать, как он работает, и какие факторы влияют на его работу.
Если вы обмениваетесь данными с другими пользователями GPS, или определяете по координатам свое положение на карте, то, в первую очередь, необходимо убедиться, что все ваши данные указаны в одинаковой системе координат. Вы можете потерять много времени, пытаясь найти в болоте дорогу, координаты которой, записаны в «неправильной»
системе координат. Поэтому если вы публикуете свои координаты, обязательно указывайте, в какой системе координат вы работаете.
GPS поддерживают до нескольких сотен систем координат, да и в одной системе координат данные могут отображаться в разном виде (например, секунды или сотые доли минут). «По умолчанию» приемники GPS работают в системе координат WGS¬84 (World Geodesic System 1984). Советские карты выполнены в системе координат Пулково¬1942. Разница между этими системами координат в центральной России составляет порядка 200 метров. К сожалению, Пулково¬42 не поддерживается приборами Garmin и Magellan, однако, если есть необходимость в ее использовании, то можно настроить параметры системы координат вручную. Как это сделать, описано на многих сайтах в интернете, например: http://ne¬grusti.narod.ru/GPS/garmin12.html
При работе с GPS и обычным компасом необходимо учитывать существование магнитного склонения. GPS имеют настройки, которые позволяют выбрать, в каком виде выдавать азимуты и углы – в истинном (от направления на географический полюс) или с учетом магнитного склонения. В последнем случае также можно воспользоваться автоматическим определением склонения прибором или ввести значение склонения вручную.

Включаем прибор
Для того чтобы GPS смог определить свое положение, он должен принимать сигналы со спутников и иметь
информацию об их положении в пространстве. А чтобы узнать, с каких именно спутников нужно принимать сигнал, приемник должен знать текущее время и свое положение, тогда он сможет рассчитать, какие спутники находятся в небе над ним.
Данные о положении спутников различаются на грубые (альманах), которые позволяют установить, какие спутники должны быть видны в конкретный момент в конкретном месте, и точные – эфемериды, которые содержат точную информацию о положении спутника, необходимую для расчета координат.
В зависимости от того, какая информация есть у GPS, могут быть три варианта запуска приемника:
1. Горячий старт. Происходит, если приемник выключался на короткое время. В этом случае GPS знает точное время и имеет полные данные о расположении спутников, что позволяет быстро начать работу.
2. Холодный старт. Приемник выключался на более длительное время, но не перемещался на значительные расстояния. В этом случае приемнику может потребоваться около минуты, чтобы синхронизовать часы и принять
эфемериды спутников.
3. Автоопределение. Если приемник был выключен надолго, или перемещен на большое расстояние, то ему может не удаться определить свое положение, используя метод холодного старта. В этом случае он начинает перебирать все возможные спутники, до тех пор, пока не сможет найти какиелибо из них. Вы можете помочь приемнику, указав точное время и примерное положение. Этот режим требует максимального времени, порядка 5 минут. В случае же, если будет повреждена внутренняя память приемника, то может потребоваться вплоть до нескольких часов работы.
В то время, пока приемник находится в состоянии запуска, не рекомендуется перемещать его в пространстве – это может увеличить время запуска.
Альманах и эфемериды передаются со спутников, чтобы приемники могли принять и скорректировать свою информацию. Однако, передаются они постепенно и не очень быстро. Поэтому, первое время после запуска приемник может не иметь эфемерид с части спутников, и не сможет использовать их для вычисления позиции, даже если сигнал с них принимается. Приемники Garmin обозначают это состояние не закрашенным столбиком уровня сигнала на странице спутников (впрочем, некоторые приемники могут так отображать спутники, для которых эфемериды есть, но их сигнал не используется для расчетов по другим причинам). Уровень сигнала со спутников, для которых приемнику известны эфемериды, отображается закрашенным столбиком. Если требуется максимальная точность определения координат, то после включения прибора нужно дождаться момента, когда не останется не закрашенных столбиков уровня сигнала. Сами приборы, как правило, переключаются со страницы спутников раньше – как только смогут определить (весьма неточно) свое положение.

Как повысить
точность определения координат
Одной из самых больших проблем при навигации с GPS являются ситуации, когда из¬за «плохого приема» сильно падает точность определения координат. С бытовыми приборами невозможно достичь точности, необходимой для серьезных геодезических измерений. Что же делать? Постарайтесь как можно более полно использовать те возможности, которые у вас есть:
1. Не производите важных измерений сразу после запуска прибора. Дождитесь, пока будут приняты эфемериды со всех спутников, которые могут быть задействованы.
2. Проверьте, насколько благоприятно расположение спутников. Как правило, в сутках бывает несколько часов, когда расположение спутников неудачно. Оценить это можно, например, пронаблюдав значение точности, показанное прибором. В нормальных условиях на открытой местности оно должно быть не хуже 4¬5 метров.
3. Постарайтесь выбрать место так, чтобы спутники не были загорожены препятствиями (рельеф, деревья и пр.).
В конце концов, не загораживайте спутники собой. Поднимите приемник как можно выше. При снятии координат входа в пещеру не всегда надо пытаться залезть как можно дальше в воронку, точность определения координат от этого может пострадать больше, чем если бы вы стояли на открытом месте в 5 метрах от входа.
4. Используйте режим усреднения координат, если он есть в вашем приемнике. Как показали эксперименты с бытовыми приемниками, максимальный эффект от усреднения можно получить, проводя его на протяжении 6 часов, дальше заметного улучшения не происходит. Однако на самом деле не обязательно стоять так долго, наибольший эффект достигается в первое время, далее изменения не так уж и велики.

Карты для GPS
Наличие карты в GPS приемнике очень сильно упрощает ориентирование на местности и, безусловно, является одним из самых больших плюсов приемника. Какие же карты доступны для GPS?
Все автономные приемники GPS используют векторные карты. Это означает, что карты в них хранятся в виде наборов координат, описывающих картографические объекты – дороги, реки, леса, города. Такое представление имеет много преимуществ – небольшой размер, возможность масштабирования и генерализации.
Кроме коммерческих карт, можно найти в интернете и бесплатные самодельные карты. Как правило, такие карты конвертируются с дисков, продаваемых фирмой Ingit, и имеют примерно такое же качество, что и карты, продаваемые за деньги. Процесс конвертации стал возможен благодаря действиям программистовлюбителей, которые смогли расшифровать формат Garmin и написали ряд программ для их редактирования. Эти программы доступны в интернете и позволяют при желании создавать собственные карты.

GPS и компас
Все приборы GPS имеют режим навигации на точку, в котором приемник показывает на экране стрелку, ориентированную на заданную точку. Понятно, что для того, чтобы нарисовать эту стрелку правильно, прибор должен понимать, в каком направлении движется его хозяин. Однако, большинство приборов GPS не имеют встроенного магнитного компаса и не могут определить свою ориентацию в пространстве. Как же прибор определяет направление? Очень просто – фиксируя изменение своих координат.
Однако такой подход имеет некоторые недостатки. Вопервых, прибор не может определить, куда вы повернулись, если вы стоите на одном месте. Таким образом, стрелка на экране всегда показывает направление на точку относительно того направления, которое было последним направлением вашего движения. Но к этому достаточно легко привыкнуть.
Вторая проблема сложнее. Если условия приема далеки от идеальных (например, в лесу), то точность определения координат GPS может быть порядка 10 метров. Если прибор при этом перемещается медленно (человек идет пешком), то изменения координат, вызванные ошибками измерения, могут стать больше, чем реальное перемещение прибора. В этом случае прибор просто не сможет правильно определить свою ориентацию, и стрелка будет показывать куда угодно, кроме правильного направления. К такой ситуации надо быть готовым, иначе можно уйти совсем не в ту сторону, которую бы хотелось.