|
Приступить к навигации! |
 |
Если спутники засекают, значит, это кому-нибудь нужно
Что такое навигационная система GPS (Global Positioning System), сегодня знают очень многие. Но мало кому известно, для чего она может пригодиться обычному человеку. Казалось бы, зачем в городе или даже в деревне определять свои координаты? Тем не менее есть люди, которые платят по несколько сотен долларов, чтобы пользоваться GPS-приемниками. Прежде всего такой прибор может понадобиться тем, кто ведет активный образ жизни и часто бывает за городом,— рыбакам, охотникам, грибникам и просто любителям природы. С его помощью вы сможете не только определить свои координаты, но и запомнить их, для того чтобы вернуться назад через некоторое время (например, если вы нашли клад, грибное место или решили пометить опасную яму).
Существуют GPS-приемники, в которые можно записывать карты. Таким образом, вы получаете возможность наглядно представить себе свой маршрут. Именно такие навигационные системы применяются в машинах представительского класса. Они существенно облегчают передвижение по незнакомому городу — была бы в приемнике карта. Эти карты существуют практически для всей территории США, Канады и Европы. Правда, их почти совсем нет для нашей страны. Но эта проблема не относится к числу неразрешимых, так как существуют модели GPS-приемников, позволяющие ввести карту вручную с компьютера. Практически все модели GPS-приемников совместимы с ПК, а это, кроме того, дает возможность сохранять в компьютере свои данные во всех подробностях — и маршруты, и отдельные координаты. В дальнейшем можно снова загрузить эти координаты в приемник и использовать его для того, чтобы повторить маршрут или найти точку на местности.
Представьте, как удобно использовать GPS-приемник в Европе. Допустим, вы путешествуете на машине и совершенно не знаете местных дорог. Но, используя карту данного района, которая, как правило, имеется даже на сайте производителя GPS-приемника, вы спокойно ориентируетесь на местности. На дисплее навигационного устройства или компьютера отображается маршрут вашего движения. А если ввести точку назначения, вам останется только следовать указаниям GPS-приемника — машина будет изображена в виде точки, ползущей по карте, а нужный поворот обозначен стрелкой. И если даже вы ненароком его пропустите, ничего страшного: программа предложит другой маршрут.
 |
| С помощью приборов навигации можно точно определять расстояние и ориентироваться на местности |
Принцип работы системы заключается в определении расстояния до спутника по времени задержки сигнала, поступающего с него. Спутник передает приемнику свои координаты, время, когда был послан сигнал, и так называемый альманах — сборник сведений об орбитах всех спутников, которые используются приемником для их обнаружения. Основным требованием, таким образом, становится точность хода часов на борту спутника и у приемника. Расхождение в одну сотую секунды приводит к ошибке в определении координат в 3000 км. Поэтому на спутниках применяются атомные часы, точность которых считается эталонной. Но в приемники установить такие часы из-за их размера и дороговизны невозможно. Выход был найден в использовании дополнительных данных: точное измерение координат становится возможным при приеме соответствующей информации как минимум с трех спутников. Однако реально из-за кривизны поверхности Земли, неоднородности атмосферы и, как следствие, разной скорости распространения сигнала со спутника, а также множества других факторов для точного определения координат применяются данные измерений большего количества спутников, например шести-восьми. Большинство современных GPS-приемников могут одновременно принимать и обрабатывать сигналы с 12 спутников. При этом точность определения местоположения составляет 3-5 м, высота определяется с погрешностью до 10 м.
Изначально военный сегмент системы в США позволял определять координаты на поверхности как раз с точностью до нескольких метров. Но в гражданский вариант системы по требованию американского министерства обороны была введена искусственная погрешность 30-100 м. Это было сделано следующим способом. Гражданские приемники использовали для получения координат те же спутники, что и военные, но другую частоту. Каждый спутник передавал информацию на трех частотах — двух военных и одной гражданской. И вот для данных, передаваемых на гражданской частоте, был предусмотрен специальный коэффициент, приводивший к ошибке в определении координат на местности. Объяснялось это необходимостью не допустить использование системы GPS потенциальным противником или противоправными элементами. Гражданский режим GPS, обеспечивавший меньшую точность измерений, именовался режимом селективного доступа.
Однако рынок гражданской навигации развивался такими бурными темпами, что погрешность 100 м перестала удовлетворять потребителей этой услуги. Ведь в городе это может привести к тому, что вы, ориентируясь по прибору, свернете на другую улицу. С другой стороны, резко увеличилось число компаний, выпускающих GPS-приемники. На сегодняшний день существует более 1000 моделей от различных производителей. Это и портативные приемники, и стационарные — для установки в автомобилях, катерах и яхтах. В общем, рынок GPS-оборудования и услуг созрел для небольшой революции, и 1 мая 2000 года она произошла. В этот день президент США Билл Клинтон отменил режим селективного доступа для гражданских GPS-приемников, и теперь точность определения координат для них составляет несколько метров.
 |
| GPS III Plus ($595) — наиболее продвинутая модель из портативных приемников Garmin |
Как вы уже поняли, в нашей стране придется довольствоваться только сертифицированными импортными моделями. Строго говоря, в России в продаже можно найти только продукцию компании Garmin, поэтому речь пойдет лишь о ее моделях.
В Москве существуют несколько компаний, продающих GPS-приемники и имеющих собственный склад. Таким образом, вы сможете купить прибор в день обращения, а разрешение на него получить через две недели в том же офисе. Предварительно ознакомиться с предлагаемыми моделями можно на сайтах фирм-продавцов: Boston Pc — http://gps.boston.ru/GPSproducts/index.shtml, "Прин" — http://www.prin.ru, "Навиком" — http://www.navicom.ru/avto/gps.htm.
По своим функциональным характеристикам индивидуальные GPS-приемники отличаются друг от друга. Но при этом у них есть ряд общих черт, в частности набор базовых функций. Большинство современных приемников 12-канальные, то есть одновременно могут принимать сигналы с 12 спутников. В памяти всех GPS-навигаторов записывается пройденный маршрут, благодаря чему вы без труда вернетесь обратно. Существует и возможность запоминания отдельных точек на поверхности.
 |
| GPS 12 соответствует армейскому стандарту влагозащиты и способен запомнить до 20 маршрутов |
Рассмотрим вкратце основные возможности и различия GPS-приемников компании Garmin.
Самым простым и доступным GPS-приемником является Garmin eTrex. Эта модель была обнаружена во всех упомянутых выше компаниях по цене $180 без учета налога с продаж (кстати, розничная цена других приемников в различных фирмах оказалась приблизительно одинаковой, что говорит о закрытости этого рынка). eTrex предназначен для горного и водного туризма, а также для пеших прогулок. Приемник имеет небольшой вес — 150 г и относительно небольшие размеры — 112 х 51 х 31 мм. В качестве питания используются две батареи АА, которых хватает на 17 часов работы, а в режиме энергосбережения — до 20 часов. В качестве альтернативы могут быть применены литиевые аккумуляторы. Ярко-желтый корпус eTrex выполнен из ударостойкой пластмассы и резины. Он не пропускает воду и способен выдержать нахождение на глубине 1 м в течение 30 минут. Но все равно надо быть осторожным: вода может проникнуть в батарейный отсек, который имеет снимающуюся крышку. У eTrex нет разъема для подключения внешней антенны. Поскольку приемник рассчитан на начинающих пользователей, то имеет простой пользовательский интерфейс, использующий пиктограммы. В нем нет некоторых функций, которые имеются в похожем приемнике GPS 12. Так, в eTrex нет возможности панорамирования, то есть показывается только тот участок карты, в центре которого находится точка вашего текущего местоположения. Отсутствуют и возможности расчета направления и расстояния между двумя произвольными точками (у GPS 12 — режим Dist and sun). Кроме того, eTrex может запомнить только один маршрут, в то время как GPS 12 — до 20. Зато в eTrex список путевых точек представляет собой алфавитные закладки по четыре буквы (в GPS 12 это менее удобный сплошной алфавитный список). Экран eTrex также более удобен за счет того, что имеет четыре оттенка серого, что повышает его читабельность.
 |
| eTrex рассчитан на начинающих: удобен и прост, хотя и не имеет ряда полезных функций |
Приемник eTrex Summit ($310) является аналогом eTrex. Основное отличие в том, что имеются электронный компас и барометрический альтиметр. Кроме того, этот приемник может, как и GPS 12, запомнить 20 маршрутов. Время работы батарей в случае использования электронного компаса резко сокращается и составляет всего около 13 часов.
Следующая модель — GPS 12XL ($320) — внешне выглядит так же, как и GPS 12. Приемник работает от четырех батарей 20 часов и имеет такой же влагозащищенный корпус, заполненный инертным газом. Но у этой модели есть разъем для подключения внешней антенны, что позволяет использовать ее не только как ручной прибор, но и в качестве GPS-приемника для автомобиля, катера или яхты. В приемнике есть встроенная база данных городов всего мира. Есть также звуковой сигнал.
Следующая модель в линейке приемников от Garmin — GPS 12CX ($405). Характеристики этого приемника полностью совпадают с GPS 12XL за исключением того, что в нем применяется цветной экран с регулируемой подсветкой. Кроме того, время работы от четырех батарей АА увеличено до 36 часов.
Очень интересная модель — GPS 12-Map ($560), позволяющая работать на экране приемника с картами. Любая карта может быть загружена в приемник с компьютера со специального компакт-диска. Детализация карт достаточно высокая — на них представлены города, автомобильные и железные дороги, реки и водоемы. Экран приемника растровый, высокого разрешения, с градацией серого. Время работы от батарей — до 36 часов.
 |
| GPS 12CX имеет цветной экран с регулируемой подсветкой и к тому же способен работать до 36 часов от батарей |
Что касается программ для работы с картами с помощью GPS-приемников, то одна из наиболее известных — OziExplorer (http://www.oziexplorer.com/). Из основных ее недостатков, с точки зрения российского пользователя, следует отметить отсутствие подробных карт территории России. В частности, карты Москвы и Московской области отображают только основные транспортные магистрали, а второстепенных дорог и многих переулков на них нет. Пока едешь по большой дороге и наблюдаешь за экраном приемника, все нормально, но, как только сворачиваешь на маленькую улочку, прибор начинает "глючить" (например, стрелка может предложить вам проехать через дом). Правда, существуют более подробные карты, созданные не компаниями, а отдельными людьми. Такие карты можно достать в сети, но и они зачастую не так подробны, как хотелось бы.
Грех непогрешимости
По мнению продавцов, популярность GPS в нашей стране неуклонно растет и этот процесс будет только набирать обороты. Валерий Скрылев, менеджер компании Boston Pc: На сегодняшний день наиболее продаваемые модели в нашей компании — Garmin GPS 12 и Garmin eTrex. Это обусловлено относительно небольшой ценой и достаточным набором функций. При этом модель eTrex более проста в обращении и имеет привлекательный дизайн. Покупатели этих приемников — люди, которым хватает их функциональности или же для них это первый GPS-приемник. Для более продвинутых пользователей существуют другие модели, которые отличаются от упомянутых и своим интерфейсом, и возможностями. Интересно, что помимо профессионалов, которым действительно нужна функциональность этих сложных приемников, и просто увлеченных людей, готовых отдать $400-600 за такое устройство, есть и еще одна категория покупателей. К ней относятся руководители фирм, их сотрудники и партнеры, которые считают такие приемники хорошим подарком. Вообще же, делить GPS-приемники по ценовому классу не совсем верно, так как все они в первую очередь различаются не классом и надежностью, а набором предлагаемых функций. Для ориентирования на местности достаточно самой простой модели, а вот более сложные экземпляры могут предоставлять такую информацию, как координаты предполагаемого пункта назначения и прочее.
При покупке приемника в России следует обращаться к фирмам, имеющим лицензию на продажу этого оборудования. Но в этом случае вы купите приемник с достаточно большой погрешностью. В дальнейшем от нее можно избавиться, "перепрошив" программное обеспечение приемника через интерфейсный кабель с компьютера. Программное обеспечение для "перепрошивки" совершенно легально доступно на сайтах производителей GPS-приемников. В итоге погрешность исчезнет, а разрешение на использование останется у вас в руках. К тому же тестирование, доказывающее, что приемник не выдает заданную погрешность,— процесс достаточно трудоемкий. Впрочем, при наличии разрешения вряд ли у кого-нибудь возникнет желание это проверять. И все-таки следует помнить, что тот, кто знает свое местоположение с точностью до нескольких метров, является нарушителем государственной тайны.
ЭЛЬДАР МУРТАЗИН
ЮРИДИЧЕСКИЙ СПРАВОЧНИК
Как нарушить гостайну
В нашей стране приемники GPS сразу после своего появления обратили на себя внимание компетентных органов. Дело в том, что использование спутниковых средств навигации, определяющих координаты с точностью до 100 м, запрещено как противоречащее закону "О государственной тайне". Федеральная служба геодезии и картографии РФ составила список данных, которые подлежат засекречиванию. В него входят, например, "сведения о рельефе местности, отображенные на любом носителе, с точностью и подробностью нанесения на карты масштабов 1:50000 и крупнее на площади, превышающей 250 кв. км; координаты географических объектов, определенные с точностью 30 м и выше; топографические планы масштабов 1:50000 и крупнее в местных системах координат; сведения, содержащие координаты режимного объекта". Под это описание попадают большинство современных GPS-приемников, дающих погрешность определения точки на местности меньше 30 м. Был разработан еще ряд документов, препятствующих ввозу и использованию в России таких приборов.
Этой цели служит также лицензирование любого вида деятельности, связанного с определением координат геодезических пунктов и точек земной поверхности при помощи автономных средств навигации (геодезических спутниковых приемников). Лицензированием занимается Государственный геодезический надзор, входящий в состав Роскартографии. Без его лицензии ни один GPS-приемник не может официально попасть к нам в страну. Для ввоза навигационных приборов требуется также разрешение Госсвязьнадзора. Физические и юридические лица для получения такого разрешения должны обратиться в региональное управление Госсвязьнадзора с заявлением, в котором указывается:
— цель эксплуатации;
— наименование и тип приемника;
— основные технические характеристики;
— наименование фирмы-изготовителя;
— планируемые места и сроки использования приемника;
— паспортные данные (для граждан) или реквизиты (для организаций).
Помимо этого нужно представить копию сертификата Росстандарта и письменное согласие на получение разрешения на эксплуатацию, выданное территориальной инспекцией Госгеонадзора по месту регистрации заявителя.
Вот и все. Заявитель должен оплатить работы, связанные с экспертизой заявки и оформлением документов. Вся процедура выдачи разрешения занимает около двух-трех недель.
Разрешение на эксплуатацию конкретного спутникового навигатора действительно только на территории РФ в течение указанного срока и не может быть передано другому физическому или юридическому лицу. При оформлении GPS-приемника на юридическое лицо пользоваться им могут сотрудники данной организации на основании соответствующей доверенности.
Таким образом, обычный покупатель может приобрести лишь те модели, которые сертифицированы в нашей стране. С другой стороны, провезти GPS-навигатор через границу достаточно легко, так как многие таможенники просто не обратят на него внимания (в противном случае конфискуют). Однако официально использовать подобный прибор в России не удастся. Легализовать привезенный приемник нельзя и при обращении в органы Госсвязьнадзора. У вас должны будут его конфисковать, а также взыскать с вас административный штраф в размере 70 МРОТ (на сегодня около 14 тыс. руб.).
Но даже если вы не намерены "сдаваться" компетентным органам, возможность лишиться незаконно ввезенного приемника все-таки существует. Так, в ноябре 2000 года органы ФСБ России совместно с МВД, ФПС, ГТК, Госсвязьнадзором и транспортной инспекцией Минтранса России во взаимодействии с органами безопасности других стран СНГ провели специальную операцию "Караван-авто", в ходе которой было выявлено 13 фактов незаконного использования иностранными водителями радиопередающих устройств, в том числе аппаратуры GPS. Судьба этих приборов неизвестна — скорее всего, их конфисковали, а водителей оштрафовали.
Другой случай — недавний "шпионский скандал", связанный с задержанием в Ростовской области работниками Федеральной службы контрразведки американского специалиста по установке телефонных станций. Ему инкриминировалось, в частности, использование GPS-навигатора для определения мест оптимальной установки базовых станций сотовой телефонии. Американец не знал, что информация о координатах объектов с точностью более 100 м в нашей стране считается государственной тайной.
Когда вы берете с собой GPS-приемник в зарубежную поездку, надо задекларировать его на таможне, чтобы потом официально ввезти его обратно. В большинстве стран Европы и в США использование приемников GPS частными лицами разрешено, так что там никаких проблем возникнуть не должно. Но на всякий случай перед поездкой все же следует уточнить этот вопрос применительно к конкретной стране, чтобы потом вдруг не лишиться своего прибора.
ВСЕГДА И ВЕЗДЕ
Плоды конверсии
GPS изначально разрабатывалась в США для оборонных нужд и носила имя NAVSTAR (Navigation System with Timing and Ranging — Навигационная система с определением времени и дальности). Основным требованием, предъявляемым военными к этой системе, была возможность определить координаты любой точки земного шара в режиме реального времени. В феврале 1978 года был запущен первый спутник, который и стал основой для NAVSTAR. В последующие годы система бурно развивалась, и уже через 10 лет появился гражданский сегмент навигационной системы. Тогда же возникла аббревиатура GPS.
В настоящее время система GPS функционирует благодаря 28 спутникам, которые равномерно распределены по орбитам с высотой 20 350 км (для покрытия территории земного шара требуется только 24 спутника, оставшиеся четыре — запасные). Они обращаются по шести орбитам, при этом в любой точке Земли гарантирован прием сигналов нескольких спутников в любое время суток. Работа всей системы спланирована вплоть до 2006 года, и до этого времени предусмотрено финансирование запуска новых спутников взамен вышедших из строя.
Основные преимущества системы GPS перед наземными системами навигации — практически полная независимость от метеорологических условий, а также возможность получения вектора скорости движущегося объекта помимо определения координат точки.