GPS: новые горизонты в туристическом деле

Что оно такое?

Во времена первой войны в Ираке американские ВМФ под эгидой Минобороны США запустили в эксплуатацию систему глобальной сателитарной навигации NAVSTAR, чтобы более метко попадать ракетами в цель. Сама аббревиатура GPS (global positional system/satellite) была введена для обозначения принципиально нового стандарта коммуникации. А первый аппарат запустили в 1978 году, когда о коммерческом использовании такой системы никто и мысль не имел. Но ее удобство «раскусили» все. В ответ СССР запустил собственную систему «звездных войн» ГЛОНАСС, которая, в отличие от американской, до сих пор остается закрытой для простых смертных. За приблизительными расчетами, она обошлась государству в 15 млрд. долларов. Системы открывали новые возможности перед военными - способность определения собственного местонахождения и дистанционного управления беспилотными объектами.

Приблизительно с начала 1980-х годов начинается коммерческая эра использования стандарта GPS. А первые фирмы-производители (Garmin, Magellan)  «отвоевывают» доступ к каналам системы и начинают налаживать производство устройств-приемников.

Как оно работает?

Комплекс GPS состоит из свыше 25 действующих спутников, которые вращаются вокруг планеты на высоте в среднем 15 000 км, ряду наземных усиливающих станций и собственно приемников.

Спутники на орбитах расположены так, чтобы в любое время и в любой точке земного шара на небосклоне их было достаточно для навигации. Приемник GPS сканирует радиоэфир на частотах 1,2 и 1,5 Ггц, обнаруживает все возможные спутниковые сигналы и на основе часовых задержек, определенных с помощью высокоточных атомных часов, устанавливает расстояние к сателлиту и соответственно - собственное расположение на земном шаре в трехизмеримом пространстве с получением координат X, Y и высоты Z. Эти данные конвертируются процессором устройства в градусы, минуты и секунды, которые и сопоставляются с картой.

Для проверки работы навигатор осуществленный небольшой тест-драйв: неподалеку Святошинского озера в Киеве нашли землянку, которую зафиксировали в памяти приемника как дорожную метку. От этого ориентира за произвольным маршрутом отошли на один километр. Путь «запомнил» GPS. Зав-дання заключалось в том, чтоб с помощью GPS-компасу вернуться к землянке.

Ради справедливости отметим еще несколько интересных деталей. Производитель устройства заявляет о точности в пределах 15 м (95%). Однако на практике оказывается, что в большинстве случаев погрешность приближается до 100 м (даже, если само устройство и покажет цифру 5 м). Но даже ста метров хватает, чтобы возобновить потерянную ориентацию.

Следовательно, итоги. Землянку пройти не удалось. Но найти в поле пачку папирос с помощью GPS-навігатора будет проблематично. Если же речь идет о более крупных объектах-ориентиры (хижины, туры, озера и тому подобное)  - вы легко их найдете.

Из неба на землю: переходим к практике

У читателя может возникнуть вопрос, что нового предлагает этот вид связи, чтобы тратить немалые деньги (150-500 долларов в зависимости от модели)? Стоит ли столько платить, чтобы заменить традиционные компас, карту и опыт по ориентированию? Отвечу сразу: на перспективу - стоит. Уже не за горами времена, когда приемники сателитарного связи будут монтировать в стандартные часы и мобильные телефоны (в дорогих моделях такое уже практикуется). Ни одна альпинистская экспедиция в Гималаи, на Памир или Кавказ не обходится без GPS-навігатора. И даже в Карпатах - во втором за сложностью ориентирования районе на территории прежнего СССР - его присутствие уместно.

Garmin Etrex Vista можно назвать одним из самых удачных устройств в своей ценовой категории. Именно с этим устройством в походе на пограничную Яровицю в июне 2004 года связан наш первый карпатский опыт использования GPS.

Рассмотрим возможности приемника GPS на примере модели Garmin Etrex Vista

Что может:

- Определить местонахождение пользователя в любой точке земного шара

- Показать местонахождение на географической карте

- Определить ряд статистических данных путешествия (скорость движения в разных плоскостях, высоту над уровнем моря, атмосферное давление, расстояние к объектам, время остановок, азимут, курс и тому подобное)

- Показать диаграмму перепада высоты пройденного участка

- Измерять площадь территории

- Определить стороны мира

- Документировать маршрут путешествия, фиксировать текущее расположение с привязкой к ориентирам в виде дорожных меток (waypoints)

- «Провести» туриста за предварительно начерченным вручную или с помощью специальных программ маршрутом и при необходимости помочь вернуться той же дорогой назад

- Не дать проворонить нужный поворот, ориентир, оставленный наплечник, тропинку (при условии предыдущего внесения их в память)

- Схематически показать расположение Солнца и Луны на небесной сфере, определять их восток и запад в любое время (это особенно актуально зимой при условиях короткого светового дня).

Что не может:

- Решить за вас, куда направиться на следующие выходные

- Рассчитать оптимальный набор снаряжения

- Оперативно поменять маршрут на более интересный или «срезать» основной при неблагоприятных обстоятельствах

- Вызывать спасателей или сообщить им о вашем местонахождении (поскольку является лишь приемником).

Нюансы

Энергопотребление

Устройство получает ежесекундные сигналы из объектов, расположенных на большом расстоянии от поверхности земли и его робота предусматривает целый ряд сложных расчетов. А это энергоемкие процессы. Хоть производитель рекомендует использовать «пальчику» батареи АА, на обещанные 12 часов их не хватает. В длительные путешествия стоит брать аккумуляторы емкостью не менее 2000 ма/год. Желательно с несколькими запасными комплектами. И включать приемник лишь тогда, когда ориентирование привычным способом теряет свой смысл.

Беспрепятственная видимость неба -

обязательное условие получения сигналов из космоса. Это значит, что под землей, в помещении, в густом тумане или лесу, в авто, в палатке слежки за спутниками невозможно. Ведь сателитарний сигнал является высокочастотной радиоволной, по природе похожей к солнечному лучу. Соответственно работа через прозрачное и чистое стекло, облачное небо и негустой лес не является критической для навигации. GPS-приймач не поможет определить местонахождения в узком ущелье, потому что для работы ему нужна связь по меньшей мере с тремя спутниками.

Высокая стоимость картографического материала

В Garmin Etrex Vista вмонтирована базовая трехкилометровая карта мира. Она слабо детализирована, представленная общей гидрографией (океаны, моря, большие озера и реки), столицами и крупными городами. До недавнего времени достать качественные и детальные карты было настоящей проблемой для нашего потребителя. Однако теперь в Украине есть фирма ООО «Аероскан», официальный представитель производителя Garmin Ltd., а также эксклюзивный производитель карт по Украине для GPS (их продукция - карты Украины (2 км/см), Киева, Львова, Донецка, Одессы, Днепропетровска (100 м/см). Стоят они от 200 до 500 грн. Но, к сожалению, каждая новая загружаемая карта стирает все предыдущие, и продаются они лишь при условии «прошивки» на месте. Устройство комплектуется 24 Мб енергонезалежной памяти флеши и кабелем для соединения с компьютером через последовательный порт.

Настройка магнитного компасу

Необходимая после каждой замены источника питания. Процедура калибрации достаточно необычна: нужно осуществить два медленных оборота вокруг своей оси. Причем, когда слишком быстро или медленно вертеться - прибор сразу «протестует».

Законодательный пробел с регистрацией устройств

Теперь точно неизвестно, нуждается ли в официальном разрешении использования навигаторов. Остается полагаться на принцип «что не запрещено - то разрешено».

Часовой пояс

Выставлять в настройках время за отметкой «Киев» не рекомендуем: вмонтированы часы, хотя и синхронизируется при соединении с атомным спутниковым, но минусует один час. Выставляйте его вручную или на «Хельсинки».

Условна водонепроницаемость

Не советуем странствовать с GPS-приймачем под водой. Но, если устройство случайно попадет в воду или под дождь - то это не страшно.

Работаем с удобствами

Наостанок несколько слов о программном обеспечении. Важным дополнением в работе GPS-приймача является карманный компьютер с программой Ozi-explorer. Она допомогае прокладывать маршруты, располагать дорожные метки на поворотах и ориентирах и загружать их в память.

Примечание: доступные в интернете советские генштабивски километривки прописаны в геодезической системе координат Пулковской обсерватории 1942 года. Эту систему Гарминивски приемники, которые работают на WGS (World Geodetic Survey), не поддерживают. При линками, какие мы предлагаем в конце материала, можно найти советы сетевых энтузиастов для адаптации навигатора к данной системе координат. Отличие между Пулково и WGS значительное - 100-150 м.

Автор статьи желает всем успехов ориентирования в путешествиях и предостерегает: ко всему хорошему быстро привыкаешь, но ни один компьютер не заменит председателя. Не забываем ее «включать».