Б. Леонтьев - GPS: Все, что Вы хотели знать, но боялись спросить
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)
• Привязка карты непосредственно на местности, коррекция привязки карты вручную.
• Подзаряжать аккумулятор Palm можно лишь при помощи специальных устройств, простая замена невозможна.
• Размеры программ невелики, скорость их работы достаточна.
• Наличие спектра специализированных программ (Atlas, Tracker, Compass, NMEA Monitor)
Соединение КПК и GPS через шнур• Длинный соединительный шнур между КПК и GPS позволяет использовать комплекс таким образом, что для работы из кармана вынимается только КПК (например, в дождь).
• Устройства друг от друга независимы и могут эксплуатироваться отдельно (если у самого GPS предусмотрены такие функции и возможности).
• Замена КПК на новую модель не потребует замены GPS-приемника, достаточно приобрести новый соединительный шнур.
Комплект на основе Pocket PC можно рекомендовать профессионалам и энтузиастам, хорошо знакомым с геодезией, способным самостоятельно создать необходимую карту при помощи настольной версии OziExplorer. Кроме того, всем тем, кто не хочет разбираться ни в ориентировании, ни в геодезии, но использовать Pocket PC комплект в этом случае можно только при наличии уже подготовленных к работе карт.
Комплект на основе Palm можно рекомендовать людям с некоторым опытом в ориентировании, способным точно определить свое местоположение для привязки карты к местности.
Независимо от платформы в сложных полевых условиях можно рекомендовать использовать GPS-приемник, стыкуемый с КПК при помощи кабеля. Такое решение более гибко и позволяет работать с каждым из устройств по отдельности.
В случае, когда важны габариты и вес комплекта, можно рекомендовать Palm OS комплект со специальным GPS-приемником, таким как Rand McNally.
Часть 4. Вопросы и ответы
GPS — начальные буквы названия глобальной системы определения координат — Global Positioning System.
Что это за система?Это система, позволяющая с точностью не хуже 100 м определить местоположение объекта, т.е. определить его широту, долготу и высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Кроме того, с помощью GPS можно определить время с точностью до 1 наносекунды.
Из чего состоит GPS?GPS состоит из совокупности определенного количества искусственных спутников Земли (спутниковой системы NAVSTAR) и наземных станций слежения, объединенных в общую сеть. В качестве абонентского оборудования служат индивидуальные GPS-приемники, способные принимать сигналы со спутников и по принятой информации вычислять свое местоположение.
Что представляет собой спутниковая система NAVSTAR?В состав спутниковой системы NAVSTAR входят 24 ИСЗ, находящихся на 6 различных круговых орбитах, которые расположены под углом 60° друг к другу. Период обращения одного спутника — 12 часов. Вес каждого спутника около 787 кг, размер более 5 м, включая солнечные батареи. На борту каждого спутника установлены атомные часы, обеспечивающие точность 10-9 сек, вычислительно кодирующее устройство и передатчик мощностью 50 Вт, излучающий на частоте 1575.42 МГц.
Рождением NAVSTAR можно считать февраль 1978 года, когда на орбиту был выведен первый спутник системы. Средний срок службы одного спутника приблизительно 10 лет, поэтому в программу входит постоянное производство и выведение на орбиту новых спутников, на смену использовавшим свой ресурс.
Стоимость постройки и запуска 24 спутников — 12 миллиардов долларов.
Какую информацию спутники передают на Землю?Каждую миллисекунду спутники передают на Землю:
• свой статус (сообщение об исправности или неисправности);
• текущую дату;
• текущее время;
• данные альманаха;
• точное время отправки всей совокупности сообщений.
Что такое альманах?Это информация о том, в каком месте небесной сферы должен находиться каждый спутник в любое момент времени в течение суток, т.е. орбитальные данные всех спутников.
Как происходит определение координат?GPS-приемник на основании полученной со спутников информации определяет расстояние до каждого спутника, их взаимное расположение и вычисляет свои координаты по законам геометрии. При этом, для определения 2-х координат (широта и долгота) достаточно получить сигналы с трех спутников, а для определения высоты над уровнем моря — с четырех.
