Спутниковая навигационная система GPS изначально была разработана для военных целей США. Ставшее уже нарицательным название «GPS» – сокращение от Global Positioning System, что переводится как «глобальная навигационная система». Наименование полностью характеризует ее предназначение – обеспечение навигации по всей Земле. Причём не только на суше, но и на море и в воздухе.
С 2000 года система стала доступна и для гражданских пользователей. Благодаря навигационным сигналам GPS, любой человек может определить свое местоположение с высокой точностью (до 3–10 м). Сегодня спутниковая навигация достаточно широко распространена на Западе. По результатам многих исследований, использование системы дает ощутимый экономический эффект как для мировой экономики, так и для экологии. Повышается безопасность движения, уменьшается расход топлива, снижается количество вредных выбросов в атмосферу и т.д. Доступная цена GPS-приемников (100–200$) привела к их широкому распространению в авиации, мореплавании, среди автомобилистов. Система используется в сельхозтехнике, в которой применяется компьютерный контроль – в комбайнах, тракторах и пр. Портативные приемники также популярны у альпинистов, грибников, охотников…
Растущая зависимость европейской экономики от GPS, и, как следствие, от администрации США, вынудила Европу начать разработку собственной навигационной системы – Galilleo, во многом похожей на GPS. Россия же имеет свою собственную систему GLONASS (Глобальная Навигационная Спутниковая Система). Она разработана в начале 80-х годов и в наше время применяется Российскими аэрокосмическими силами. В связи с недофинансированием к апрелю 2002 года на орбите осталось лишь 8 действующих спутников, что сделало их использование неприемлемым. Сегодня создана новая программа ГЛОНАСС-М. В марте 2004 года спутников на орбите стало 12, и к 2007-му система возобновила свою работу в полном объёме.
Если несколько лет назад входной билет в мир спутниковой навигации стоил около $1000, то сейчас мини-компьютер со встроенным GPS-модулем обходится в три раза дешевле, а цена специализированного GPS-приемника с Bluetooth может составлять всего $110–120. Основное гражданское применение GPS – определение местоположения и навигация. В этой связи жителям мегаполисов (особенно автомобилистам) пора обратить внимание на программы для автоматической прокладки маршрута по городским улицам с учетом правил дорожного движения и информации о пробках на дорогах. Для Москвы подобные разработки уже имеются. Они способны кардинально изменить жизнь водителя, поскольку, даже не ориентируясь в городе, благодаря им вы сможете легко найти оптимальный путь до пункта назначения. Достаточно лишь ввести адрес конечной точки и следовать голосовым и визуальным подсказкам. Такие программы зачастую имеют обширную базу данных об объектах, нанесенных на карту. К услугам пользователя адресный поиск, возможность получать дополнительную информацию, планировка маршрута на день и многое другое.
Современные навигационные системы, применяемые в карманных компьютерах, имеют массу дополнительных функций, так или иначе связанных с определением местоположения с помощью GPS. Одной из них является поиск объектов – point of interest. Незаменимая вещь для путешественников! Вы приземлились в незнакомой стране и покинули самолет. Достаточно соединить GPS-приемник и карманный компьютер, чтобы найти ближайший отель, позавтракать в ресторане неподалеку, да еще и получить представление об окрестных достопримечательностях. Конечно, подобную информацию можно почерпнуть из обычного путеводителя, но освоение новых городов с GPS-приемником превращается в увлекательное путешествие, а возможность планировать маршрут позволит более экономно распорядиться временем. Одной из самых продвинутых систем такого типа является программный комплекс TomTom Navigator, актуальный во многих странах мира.
Еще одна прекрасная возможность использования GPS для владельцев карманных компьютеров Pocket PC – напоминания по географическому признаку. Например, можно составить список покупок и занести местоположение магазина в программу. И как только вы окажетесь достаточно близко от указанной точки, программа просигнализирует об этом. Такие заметки можно устанавливать около дома, рядом с офисом, в любимом кафе.
По мере распространения всевозможных аппаратов со встроенными GPS-приемниками (или совместимыми с Global Positioning System) стоит ожидать повсеместного внедрения подобных технологий.
Многие полагают, что основное применение GPS – определение координат и измерение расстояний между объектами. На самом деле GPS-приемник может, например, заменить хронометр. Достаточно установить программу Cotogps на карманный компьютер, и время на нем будет синхронизировано с атомными часами с точностью до 0,01 с.
С помощью GPS можно точно установит и скорость движения. Это бывает полезно при проверке спидометра автомобиля, так как его показания могут достаточно серьезно отличаться от реальной картины. Здесь пригодится программа Speed Sentry. Во время движения она строит диаграмму его скорости.
Если ориентироваться на местности по подсказкам других людей, можно уйти от цели в противоположную сторону. Большинство программ, предназначенных для работы с GPS-приемником, позволяют добавлять так называемые «путевые точки». По ним можно отметить местоположение лагеря, железнодорожной станции или собственного автомобиля. Достаточно лишь ввести координаты и следить за направлением движения по быстро обновляющейся схеме.
Отправляясь в незнакомое место, можно записать маршрут, по которому вы двигались, а потом скорректировать его, чтобы выбрать более удачную дорогу или обойти препятствие. Сформированный файл впоследствии может использоваться и при следующих поездках. Для работы с маршрутами и путевыми точками применяется программа Vito Navigator II, имеющая также функцию компаса и измерителя пройденного пути.
Любителям прогулок по лесу желательно иметь с собой карту. Однако в глухом лесу найти ориентир весьма проблематично. Определять направление по солнцу умеют далеко не все, а в пасмурный день или ночью всевозможные ухищрения могут оказаться бесполезными. С GPS подобных неприятностей не случится. Достаточно отсканировать бумажную карту и «привязать» к координатам. При подготовке электронной карты можно применить программу Ozi Explorer для настольных компьютеров, а затем использовать ее версию для КПК, чтобы с комфортом определять собственное местоположение. Процесс подготовки совсем несложен, а с GPS-приемником вы сможете найти дорогу очень быстро. А программа Oziexplorer-CE еще и выводит на экран линию личного маршрута (так называемый «трек»).
Кроме того, GPS применяют любители активных игр. В последние годы стремительно набирает популярность геокэшинг. Это увлекательная игра для туристов и фанатов активного отдыха. Ее суть заключается в выполнении заданий, связанных с поиском тайников или контрольных точек по указанным координатам. Игровой процесс весьма увлекателен, задания интересны и взрослым, и детям. В интернете насчитывается несколько десятков клубов, посвященных геокэшингу, куда охотно принимают новичков. Здесь можно лучше ознакомиться с миром GPS и пообщаться с опытными пользователями.
Так что индивидуальная GPS-система из роскоши превратилась в необходимость для современного путешественника, кем бы он ни был – бизнесменом или просто любителем рыбалки.
Пользовательскую аппаратуру можно разделить на «бытовую» и «профессиональную». Во многом этом деление условно, так как иногда достаточно трудно определить, к какой категории следует отнести GPS-приемник и какие критерии при этом применять. Есть целых класс GPS-навигаторов, использующихся в пеших походах, автомобильных путешествиях, на рыбалке и т.п. Существуют авиационные и морские навигационные системы, которые зачастую входят в состав сложных навигационных комплексов. В последнее время широко распространились GPS-чипы, интегрированные в КПК, телефоны и другие мобильные устройства.
Поэтому в навигации большее распространение получило деление GPS-приемников на «кодовые» и «фазовые». В первом случае для вычисления позиции используется информация, передаваемая в навигационных сообщениях. К этой категории относится большинство недорогих GPS-навигаторов стоимостью от 100 до 2000 долларов.
Вторая категория приемников использует не только данные, содержащиеся в навигационных сообщениях, но и фазу несущего сигнала. В большинстве случаев это дорогостоящие одно- и двухчастотные (L1 и L2) геодезические приемники, способные вычислять позицию с относительной точностью в несколько сантиметров и даже миллиметров. Подобная точность достигается в RTK-режиме, при совместной обработке измерений GPS-приемника и данных базовой станции. Стоимость таких устройств может составлять десятки тысяч долларов.
В Саратове услуги GPS-навигации впервые начали предоставляться в сентябре 2006 года. Оказывает их ЗАО «Гео-Систем-Навигейшн» («Старком»). Диспетчерские центры оперативного реагирования «Старкома» посредством передачи спутникового сигнала препятствуют угону автомобилей, обеспечивают вызов служб спасения тем, кто оказался в беде. Компания предоставляет пять видов продукции, обеспечивающей безопасностью автотранспорта, перевозок и помощь пожилым одиноким людям.
Принцип работы противоугонных систем такой: диспетчерские центры фирмы передают сигнал тревоги в ГУВД. Сразу же разворачивается оперативный поиск угнанного автомобиля. Диспетчерская служба, работающая круглосуточно, взаимодействует только с государственными органами. Компания использует отечественное и израильское оборудование, благодаря которому из 100% угнанных машин 97% возвращено.
Удивительно, что в Саратове подобные услуги пока не получили широкого коммерческого распространения. Выборочный опрос местных автолюбителей показал, что службой GPS они практически не пользуются, даже если машина оснащена специальным оборудованием. Бумажная карта все еще остается для саратовцев более привычным инструментом навигации.