Система спутниковой навигации GPS – принцип, схема, применение. Какой GPS модуль выбрать в видеорегистратор: выносной или встроенный

Статьи и Лайфхаки

Интересно, что такое gps в планшете , миниатюрном переносном компьютере, который прочно вошел в нашу жизнь? Для современного человека уже стало привычным использование в обыденной жизни всевозможных приборов с gps чипом. К таким устройствам относятся: трекеры, телефоны, навигаторы и др. Благодаря усовершенствованию технологии производства этих устройств, gps модули становятся значительно дешевле. Их используют в фотоаппаратах и видеорегистраторах, включая видеокамеры.

Особенности gps, встроенной в планшетный компьютер

Такая система глобального позиционирования (gps) позволяет с достаточно высокой точностью определять в трёхмерном пространстве месторасположение как неподвижных объектов, так и объектов, находящихся в движении.

Отечественный рынок позитивно отреагировал на появление устройств подобного класса. В последнее время намечается тенденция объединения планшетного компьютера и навигационной системы для автомобилей. По замыслу изготовителей, призвание такого “комбайна” - в развитии планшетных компьютеров, привносящих черты навигационной системы и видеорегистратора. Разберемся, что такое gps в планшете. Изучая характеристики планшета с gps модулем, понимаем, что он способен принимать сигналы с навигационных спутников. Следовательно, при закачке в планшет карт он может обрабатывать выходящую с модуля информацию, т.е. служить навигатором.

Такое устройство обыватель может использовать не только в автомобиле, но и в домашних условиях, на рабочем месте или на отдыхе. Данный прибор, предоставляющий широкий спектр возможностей, является прекрасным помощником, поскольку делает жизнь пользователя гораздо проще. Преимущество автомобильных планшетов - удобное расположение кнопок и компактный экран.

Что такого может gps планшет?

Развивая рынки планшетных компьютеров, японские производители попытались встроить gps чип в планшет, но это привело к существенному удорожанию аппарата. Однако подобные компьютеры получили широкое распространение среди пользователей. С таким популярным устройством можно: читать книжки в электронном варианте, просматривать фильмы, играть в игры, прослушивать радио (музыку), работать на программах для офисов, а также пользоваться функцией видеорегистратора и навигатора. Помимо этого, можно в любом месте, где имеется покрытие gps оператора, выйти в интернет, а также отправить mms или sms.

Через gps можно осуществить видео-звонок (хотя и недостаточно качественно). Подобные устройства получили широкую популярность среди людей, ведущих активную жизнь. Значительная часть бюджетных устройств не поддерживает даже 50% из вышеуказанных функций.

Модуль GPS - это радиоприемное устройство, которое предназначено для определения месторасположения приемной антенны в текущий момент времени на основе данных временных задержек прихода радиосигналов.

Многие люди часто путают такие понятия, как GPS и GPRS. Технология GPRS предназначена для доступа к мобильному интернету, технология System) означает спутниковую навигационную систему. Приемный модуль GPS ничего не передает, он только получает данные со спутников и определяет свое местонахождение благодаря решению математической задачи. Для того чтобы устройство смогло определить свое месторасположение (координаты), требуется, чтобы прибор увидел не менее чем четыре спутника. Координаты будут тем точнее, чем больше спутников увидит модуль GPS. Чувствительность приемника и скорость работы определяются используемой в устройстве микросхемой. Под скоростью понимают, как быстро прибор способен определить координаты. Под чувствительностью имеют в виду способность приемника определять максимальное количество спутников.

GPS-навигаторы можно условно разделить на два типа: профессиональные, которые обладают высокой точностью определения координат, и бытовые. Первые нашли применение в военной сфере, в геодезии, картографии, ну а бытовые можно встретить практически в любой области современной жизни. Профессиональные устройства отличаются высоким качеством изготовления не только компонентов, но и антенн, программным обеспечением, рабочими частотами, увеличенным запасом энергии, и самое главное - ценой.

Для чего нужен модуль GPS? В первую очередь эти устройства могут пригодиться автомобилистам. Ведь даже в своем родном городе не всегда знаешь, как можно проехать в то или иное место. GPS-устройства помогают не только добраться до заданной улицы, но и точно определить необходимый номер дома. Также эти приборы могут прокладывать оптимальный маршрут до указанного адреса, избегая пробок и дорог со встречным односторонним движением, а также закрытых на ремонт улиц и аварийных участков. Незаменим GPS-навигатор и для путешествий по незнакомым местам. Он поможет быстро добраться до любого указанного вами города и любого адреса.

Однако не стоит думать, что эти устройства нужны только автомобилистам. Он может быть незаменим и для пешеходов, особенно туристов. Так, модуль GPS для планшета или мобильного телефона способен помочь путешественнику сориентироваться в чужом городе, найти любые достопримечательности, магазины, рынки и тому подобное, а самое главное - поможет вернуться обратно в отель. И вам не придется, не зная языка, приставать к прохожим, чтобы они указали вам правильный путь.

Многие любители активного отдыха, такие как охотники, грибники, рыболовы, часто используют GPS-навигаторы: они помогают выбраться из любой трущобы и снова вернуться к цивилизации.

Также подобное устройство помогает находить украденную технику. Например, может помочь определить местоположение вашего прибора, что значительно помогает в розыске украденных вещей.

Система глобального позиционирования GPS (Global Positioning System) изначально была запланирована для пользования вооруженными силами США. В дальнейшем стала первой системой спутниковой навигации, применяемой для гражданских целей, и используется в настоящее время для навигации по всему миру.

Принцип работы GPS базируется на использовании группировки из 30 спутников, которая кроме 27 действующих включает еще на случай поломки одного из основных 3 запасных спутника. Рабочая орбита спутников равна примерно 19 000 км, за сутки каждый спутник делает два оборота вокруг Земли. Комплект спутников сконфигурирован таким образом, что обеспечивает круглосуточный прием сигнала из любой точки Земли, как минимум, четырьмя спутниками, то есть тем минимумом, который требуется для определения точного местоположения. GPS-приемник рассчитывает свое местоположение по отношению к видимым спутникам. Чем больше будет количество доступных спутников в зоне и чем сильнее будет уровень сигнала от них, тем точнее будут результаты определения координат.

GPS-приемник по задержке передачи сигнала определяет расстояние до каждого спутника. Далее, имея пространственные координаты 3 точек и 3 расстояния до искомой точки, легко находится место нахождения приемника на плоскости. Поскольку система работает в пространстве, а не на плоскости, требуется наличие четвертого спутника, который позволяет однозначно определить координаты точки в трехмерном пространстве. По сравнению с решением теоретической геометрической задачи, практическое определение отличается наличием погрешностей определения расстояния до спутников, что приводит к тому, что результатом определения может стать не точка, а область определенного радиуса. Однако, увеличение количества видимых спутников приведет к уменьшению этого радиуса и, следовательно, точность определения местоположения возрастет. На практике, система GPS в гражданском исполнении обеспечивает точность с радиусом 30 метров, а военные приемники – до 3 метров. Количество видимых спутников зависит от конкретной модели приемника. Кроме того, для качественной работы системы GPS необходима взаимная точная синхронизация спутника и GPS-приемника, чтобы точно рассчитать задержку от заранее определенного времени посылки сигнала со спутника.

Навигация GPS в наше время нашла самое широкое применение. В частности, в навигаторах, где она объединена и привязана к электронным картам. Такая технология позволяет не только определять координаты местонахождения абонента, но и планировать маршрут передвижения в соответствии со способом перемещения и другими исходными требованиями. Многие модели мобильных телефонов оснащаются GPS-навигаторами. Сочетание мобильной связи с системой глобального позиционирования GPS привело к созданию новой вспомогательной технологии – A-GPS (Assisted GPS), которая предполагает использование Интернета для улучшения качества работы базовой системы позиционирования по двум направлениям. Во-первых, GPS-приемник после включения первым делом определяет местоположение спутников. Иногда по причине слабого сигнала процедура может растянуться на несколько минут. При помощи технологии A-GPS информация о месторасположении спутников запрашивается через сеть Интернет в специальных дата центрах. Во-вторых, для вычисления местоположения от большого количества спутников при плохих условиях прохождения сигналов от спутников требуются производительные вычислительные мощности, которые присутствуют далеко не во всех терминалах. Отправка полученных предварительных значений в дата центры и получение готовых координат может существенно ускорить процесс первоначального позиционирования. Кроме этого, доступ к Интернету может использоваться для других целей. Это могут быть, например, синхронизация или получение информации об атмосферном состоянии, что может оказать заметное влияние на расчеты.

В последнее время многие страны проявляют интерес в создании систем глобального позиционирования собственного производства. Примерами могут служить Глонас в России или Галилео в Европе. Такие устремления вызваны желанием получить независимость от Американской системы, так как остается возможность отключения системы по инициативе ее собственника, что может привести к серьезным сбоям в функционировании важных систем внутри государства. В таких ответственных гражданских системах для повышения надежности и точности обычно используются спаренные двойные системы из 2-х и более систем позиционирования.

Недостатки GPS

При эксплуатации системы глобального позиционирования GPS могут возникать следующие проблемы:

При первом определении координат время зависит от орбитальных данных и от актуальности хранящейся в приемнике истории. Другими словами, чем дольше устройство было отключено, тем больше оно должно получить информации до момента, когда определение позиции станет возможным. Например, если устройство было отключено 2 - 6 часов, то ему понадобится примерно 45 секунд. Если же устройство не работало несколько дней, либо при движении без получения информации более 300 км - до 12,5 минут.
Существуют сильные ограничения видимости GPS спутников в городских условиях, а в туннелях или закрытых помещениях видимость вообще невозможна.
Высокое энергопотребление GPS-приемника.

Функции A-GPS

Алгоритмы системы A-GPS требуют канала связи с удаленным сервером, предоставляющего информацию для приемника. Обычно для мобильных устройств таким каналом является сотовая связь. Для осуществления обмена информацией устройство должно располагаться в зоне действия базовой станции оператора мобильной связи и иметь доступ в сеть Интернет.

Существует два режима работы A-GPS:

Базовый режим On-line, при котором приёмник получает информацию об орбитах спутников через инфраструктуру и вычисляет местоположение по полученным от пользователей данным. Данный режим требует от оператора сотовой связи высокой плотности покрытия.
Вспомогательный режим Off-line, который ускоряет время холодного и горячего старта приёмника A-GPS, обновляющего альманах, эфемериды и перечень доступных спутников. Причем приём спутниковых сигналов и определение собственного местоположения GPS-приёмник выполняет самостоятельно. Однако некоторые A-GPS приёмники не могут работать в таком режиме.

Преимущества A-GPS

Среди преимуществ A-GPS стоит отметить быстрое получение местоположения сразу после включения и повышенную чувствительность приёма слабых сигналов в проблемных зонах (тоннелях, впадинах, в помещениях, на узких городских улицах, в густом лиственном лесу).

Недостатки A-GPS

A-GPS не может функционировать за пределами действия сотовой сети. Существуют приёмники с модулем A-GPS, объединенным с радиомодулем GSM, которые не могут стартовать при отключенном радиомодуле. Для старта самого модуля A-GPS наличие сети GSM не является обязательным. Модули A-GPS при запуске потребляют небольшой трафик 5-7 кБ, а вот при потере сигнала необходимо выполнение повторной синхронизации, что может увеличить затраты клиента, особенно в роуминге.

Если вы уверены, что встроенный gps модуль лучше, чем внешний или же просто не знаете, какой вариант видеорегистратора вам выбрать — этот материал для вас. До некоторого времени большая часть пользователей была уверена, что встроенный GPS модуль всегда лучше. Меньше проводов, меньше места, вроде как даже дешевле прибор выходит. Но всем ли подойдет такой вариант?

Увы, нет. К нам не раз обращались клиенты с проблемами отвала GPS спутников при наличии подогрева или атермального стекла. Это касается многих, даже премиальных брендов видеорегистраторов, в том числе BlackVue, Thinkware и других.

Диагностика при этом проста. Вынести прибор из автомобиля на улицу и проверить устойчивость сигнала. Или же снять его с лобового стекла и поставить на боковое, прокатится. Посмотреть запись на наличие скорости на ней. Если скорость присутствует и не исчезает — все нормально.

Давайте взглянем на возможные варианты GPS:

выносной GPS на кабеле
встроенный в корпус гаджета GPS
GPS модуль на креплении гаджета

Где проблема?

Если атермальное стекло еще довольно дорогая штука и в стоковой комплектации идет далеко не всегда, то нитевой подогрев доступен уже даже в бюджет-классе автомобилей, что уж говорить про бизнес-класс или современные даже бюджетные кроссоверы, внедорожники. Из-за экранирующего поля нитей нагрева и толстого стекла могут происходить потери GPS сигнала.

Запомните, если у вас:

атермальное стекло
стекло с подогревом нитями или токопроводящим гелем
бронированное стекло или очень толстое

То сигнал в приборах со встроенным GPS или с модулем на креплении может часто теряться или даже вообще не ловить. В таких автомобилях подчас и телефоны со слабой антенной ловят довольно неустойчиво , что уж говорить про GPS на скорости. На фокус-клубе, на сид-клубе, на форуме ауди-клуба и туарега, да и на каждом профильном ресурсе автоклубов в соответствующей ветке можно встретить проблемы с устойчивым сигналом при наличии таких стекол.

На самом деле, проблема касается не только GPS, но и радар-детекторов, транспондеров и даже мобильных телефонов. Радары и транспондеры могут продолжать работать, но дальность определения камер существенно снижается, иногда в 2-3 раза ! А владелец радара может думать на некачественное устройство.

Почему работает штатное головное устройство с навигацией?

Потому что там GPS модуль или сама антенна GPS вынесена в не экранирующее место , обычно сбоку под приборкой или даже под капот.

Почему работает навигация в сотовом телефоне?

Сильно зависит от вашего телефона. Некоторые работают, некоторые нет. Проверьте, чтобы при тесте у телефона были включены настройки GPS ТОЛЬКО по спутникам GPS, без всяких источников местоположения A-GPS и WiFi. Некоторые даже не в курсе, что такая опция в телефоне включена.

Иногда антенна в телефоне сильнее, это факт. Все довольно индивидуально.

Какие варианты решения проблемы?

Спасти ситуацию может наличие люка в автомобиле . В этом случае видеорегистраторы со встроенным GPS могут отлично ловить даже с атермальным стеклом.

Практика делать выносные GPS модули у видеорегистраторов есть у корейских устройств. И как раз большинство корейских производителей выпускает GPS как отдельный аксессуар. Особо удобным исключением надо назвать новый , у него присутствует встроенный GPS модуль, но специально для такого случае есть и выход под внешний GPS (или антенну). Этот аксессуар стоит отдельных денег, но зато покупатель точно не ошибется в выборе.

Среди премиум-брендов также стоит отметить тех, у кого модуль выносной: вся серия, Iroad, Thinkware кроме линейки f750/770, FineVu, Cowon. У популярного BlackVue выносной модуль только в модели , в остальных он встроенный. У бренда модуль тоже выносной, а вот у Viofo он крепится на крепление.

Есть исключения?

Конечно. Есть зависимость от стекла автомобиля, от его модели и электроники (насколько сильно глушится сигнал). Также нельзя забывать про сами гаджеты. В некоторых конструктив таков, что позволяет эффективно разместить удлиненную антенну. В других же — все наоборот. Поэтому и чувствительность приема сигнала может быть в разных видеорегистраторах или радарах — разная.

Тем не менее, чтобы избежать экспериментов перед покупкой видеорегистратора со встроенным GPS убедитесь, что у вас лобовое стекло без подогрева. Это самый надежный способ. Если стекло с подогревом — покупайте модель с выносным GPS.

GPS-навигатор – самая полезная вещь для людей, которые часто бывают в новых для себя местах или путешествуют на автомобилях. Ориентация в пространстве через спутник – невероятно удобная возможность. Раньше ей обладали только специальные устройства, сейчас многие планшеты могут похвастаться такой функцией. Гаджеты имеют множество преимуществ по сравнению с классическими навигаторами, поэтому приобрести «таблет» куда логичнее. Подобрать самое подходящее устройство поможет наш традиционный рейтинг лучших планшетов с GPS-навигатором, которые точно не позволят заблудиться в неизвестном районе.

Samsung Galaxy Tab A 10.1 SM-T580

Самый популярный на сегодня планшет с 10-дюймовой диагональю может похвастаться сочным и насыщенным Full HD-разрешением и хорошей отзывчивостью сенсора. GPS-навигатор работает очень шустро, показывая малейшие перемещения, и к тому же поддерживает ГЛОНАСС. Выделяется качественный и удобный планшет от Samsung шустрой работой процессора на 8 ядер частотой 1600 МГц, а также прекрасной тыловой камерой на 8 Мп. Со включенным GPS время работы девайса может достигать 13-15 часов, поскольку работает он от Wi-Fi, который гораздо экономичнее передачи данных по мобильным сетям.

Достоинства:

емкий аккумулятор - 7300 мАч
хороший объем оперативки - 2 Гб
неплохая фронталка – 2 Мп
поддержка многих видео- и аудиоформатов
качественная сборка

Недостатки:

все динамики – только с одной стороны
отсутствует поддержка 3G и LTE

Huawei Mediapad T2 7.0 Pro

Если вы хотите выбрать планшет с GPS-навигатором и ГЛОНАСС-модулем с небольшим экраном, но с огромным количеством дополнительных функций, стоит обратить внимание на новинку от Huawei. Предложенная модель обзавелась 7-дюймовым дисплеем с картинкой формата 1920х1200, слотами для двух сим-карт и прекрасной фронталкой на 5 Мп. Достойна внимания и тыловая оптика с матрицей 13 Мп, которая точно понадобится в путешествии. Для ценника в 15000 рублей такой набор функций просто прекрасен. Любителям качественной стильной электроники обязательно стоит посмотреть официальный видеообзор планшета.

Достоинства:

8-ядерный чип с частотой 1500 МГц
оперативка на 2 Гб
аккумулятор на 4360 мАч
сканер отпечатка
быстрое подключение к спутникам
хорошее звучание

Недостатки:

небольшие проблемы с настройкой подсветки
неудобное расположение сканера отпечатков

Lenovo Tab 3 TB3-850M

Следующим в рейтинге рассмотрим хороший китайский планшет с GPS от Lenovo. Модель с 8 дюймами диагонали и HD-дисплеем позволяет наслаждаться отзывчивым сенсором и быстрой работой системы, которая прекрасно взаимодействует с навигаторами от Google и Yandex. Две сим-карты – отличная возможность использовать недорогой планшет даже за пределами своего региона или страны.

Достоинства:

отлично ловит сигнал
работа в режиме мобильника
добротная батарея на 4290 мАч
процессор на 4 ядра и частотой 1000 МГц

Недостатки:

верхняя часть сильно нагревается иногда
слабые камеры

ASUS ZenPad 8.0 Z380M

Если на новый гаджет вы выделили всего 10000 рублей, вопрос о том, какой купить планшет с GPS-навигатором, должен быть однозначным – ASUS ZenPad 8.0. Шустрый 4-ядерный чип частотой 1200 МГц, HD-дисплей с диагональю 8″, камеры на 5 и 2 Мп – шикарный набор параметров бюджетного девайса. Подтверждает прекрасное соотношение цены и качества хорошая работа планшета подключением к сети от прикуривателя: такой способ позволяет заряжать 15,2-ваттную батарею за пару часов.

Достоинства:

аккумулятора хватает на 8-10 часов
удобно лежит в руках благодаря эргономичным изогнутым краям
шустрая работа GPS-навигатора
отличный внешний вид
планшет с хорошим экраном

Недостатки:

мало оперативки – всего 1 Гб
слабый Wi-Fi-модуль
отсутствие вспышки на основной камере

Prestigio MultiPad PMT3118С

Продолжил наш ТОП качественный бюджетный планшет с модулем GPS от Prestigio, возможно, не сильно известен в широких кругах, однако это не снижает его привлекательности. Сочетание одновременной работы с 2 сим-картами, металлического корпуса и HD-дисплея на 8-дюймов – предложение, от которого не стоит отказываться. Планшет можно купить довольно-таки недорого, цена не превысит 5000 рублей.

Достоинства:

батарея на 4000 мА/ч
4-ядерный процессор на 1200 МГц
дисплей с неплохими углами обзора и хорошей яркостью
сочетание цены и функционала
небольшой вес и компактные габариты

Недостатки:

слабые камеры
тихий динамик

Irbis TZ745

Полистав несколько форумов и просмотрев множество отзывов водителей об этом планшете, можно подумать, что его используют только таксисты. Конечно, в данной профессии гаджет за 3000-4000 рублей – идеальный вариант недорогого GPS-навигатора, но популярен бюджетник компании Irbis еще и среди рядовых покупателей. Недорогой, удобный в использовании, не тормозит, работает с двумя сим-картами, карты подгружаются быстро… Что еще нужно водителю для счастья? Конечно, игрушки планшет будет тянуть плохо, потому что по характеристикам для них он откровенно слаб, но предназначен девайс вовсе не для развлечений.

Достоинства:

есть поддержка A-GPS
процессор Spreadtrum SC7731G на 1,3 Ghz
дисплей с неплохими разрешение
сочетание цены и качества
хорошее качество работы навигации

Недостатки:

отсутствует датчик освещенности
малый объем ОЗУ
не установлена световая индикация

Prestigio MultiPad PMT3147

Еще один дешёвый планшет с GPS-навигатором от упомянутой выше китайской компании чуть более функционален по сравнению с предшественником. Фронтальная камера получила матрицу 3,2 Мп, тыловая – 5 Мп. Процессор на 4 ядра работает с повышенной до 1300 МГц частотой, что позволяет даже играть в некоторые игры. Две сим-карты – отличный вариант для любого водителя, поэтому в актив наличие двух слотов определенно стоит внести.

Достоинства:

7-дюймовый экран, картинка формата 1024х600
батарея, несмотря на небольшой объем 2800 мАч, хорошо держит заряд
неплохая оптимизация
свежая версия ОС Андроид 6.0
быстрая работа 3G интернета

Недостатки:

отсутствие вспышки на камерах
углы обзора экрана

Какой купить планшет с GPS-навигатором?

Хороший планшет, оптимизированный под поддержку GPS, - лучший попутчик любого путешественника. Покупать простой навигатор сегодня не имеет смысла, поскольку большая часть «таблетов» способна с помощью карт и интернета точно проложить маршрут и подсказать дорогу до места назначения. Кроме того, девайсы предлагают также множество дополнительных функций, которые определенно будут полезны в дороге. Найти идеальную модель поможет отобранный нашими экспертами ТОП-7 лучших планшетов с GPS-навигатором, получивших от покупателей самые лучшие отзывы.