Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Ориентирование на местности с помощью приборов спутниковой навигации




Многие способы ориентирования, описанные выше, можно отнести к разряду рискованных, поскольку современный человек, который редко бывает в лесу, не обладает той наблюдательностью, которая была свойственна нашим предкам. Зато современные люди имеют возможность пользоваться научными достижениями, в частности, возможностями спутниковой навигации.

GPS (Global Positi­oning System) – это спутниковая навигационная система, позволяющая с точностью не хуже 100 м определить местоположение объекта: широту; долготу; – высоту над уровнем моря, а также направление и скорость его движения. Кроме того, с помощью GPS можно определить время с точностью до 1 наносекунды.

GPS состоит из работающих в единой сети 24 спутников, находящихся на 6 орбитах высотой около 17 000 км над поверхностью Земли. Спутники постоянно движутся со скоростью около 3 км/сек, совершая два полных оборота вокруг планеты менее чем за 24 часа.

Орбиты спутников располагаются примерно между 60 градусами северной и южной широты. Этим достигается то, что сигнал хотя бы от некоторых спутников может приниматься повсеместно в любое время. Даже на полюсах можно «увидеть» спутники.

GPS приёмник или GPS навигатор – это прибор, позволяющий определить ваше местоположение в любой точке: на суше, на море и в околоземном пространстве.

В зависимости от области применения, диапазон которой довольно широк, а также от стоимости, которая может колебаться от сотен до нескольких тысяч долларов, исполнение GPS-приемников также весьма разнообразно. В целом весь спектр моделей можно разделить на четыре большие группы:

- Портативные GPS приемники индивидуального применения.

Эти модели отличаются малыми габаритами и широким набором сервисных функций, от возможности формирования и расчета маршрут следования, до функции приема и передачи электронной почты.

- Автомобильные GPS приемники, которые предназначены для установки в любом наземном транспортном средстве и имеют возможность подключения внешней приемо-передающей аппаратуры для автоматической передачи параметров движения на диспетчерские пункты.

- Морские GPS приемники, оснащенные ультразвуковым эхолотом, а также дополнительными сменными картриджами с картографической и гидрографической информацией для конкретных береговых районов.

- Авиационные GPS приемники, используемые для пилотирования летательных аппаратов, включая коммерческую авиацию.

Для определения местоположения GPS приемник сравнивает время отправки сигнала со спутника со временем его получения на Земле. Эта разница во времени говорит приемнику о расстоянии до конкретного спутника. Если добавить к этому информацию о расстоянии, измеренном до нескольких других спутников, то можно триангулировать свое местоположение. Имея сигналы от (минимум) трех спутников, можно определить широту и долготу – это называется двумерной фиксацией. Если же спутников четыре или более, то GPS приемник может определить положение в 3-х мерном пространстве, т.е. указать широту, долготу и высоту над уровнем моря. Постоянно отслеживая ваше местоположение в течение некоторого времени, приемник также может рассчитать скорость и направление Вашего движения.

Одним из важнейших преимуществ GPS перед существовавшими ранее наземными системами является всепогодность. Независимо от того, для каких целей Вы используете навигацию, GPS приемник готов показать Ваше местоположение – и именно тогда, когда вам это надо.

На точность GPS влияет геометрия спутников. Понятие «геометрия спутников» означает то, как они расположены относительно друг друга и GPS-приемника. Если, например, приемник «видит» четыре спутника и все четыре расположены в северном и западном направлениях, то спутниковая геометрия скорее плохая. Причем вплоть до того, что приемник вообще не сможет определить местоположение. Почему? Потому что все расстояния, измеренные до спутников, будут лежать в одном глобальном направлении. Это означает, что триангуляция будет плохой и что область пересечения построенных прямых будет довольно большой (т. е. область вероятного положения будет занимать значительное пространство и точно указать координаты невозможно). В этом случае, даже если приемник выдает некоторые значения координат, их точность не будет достаточно хороша (возможно, 100 – 150 м). Если же эти четыре спутника будут находиться в разных направлениях, то точность значительно возрастет. Геометрия спутников становится особенно важной при использовании GPS приемника в автомобиле, среди высоких зданий, в горах или в глубоких ущельях. Если сигналы от некоторых спутников оказываются экранированными, то точность определения местоположения будет зависеть от оставшихся «видимых» спутников.

Другим источником ошибок является переотражение спутникового сигнала от различных объектов (в быту мы встречаемся с эти явлением в виде появления раздвоенного изображения на экране телевизора). В случае GPS переотражение возникает при взаимодействии сигнала со зданиями или рельефом местности до того, как он достигнет приемной антенны. Такому сигналу требуется больше времени для достижения приемника, чем прямому. Это увеличение времени заставляет приемник считать, что спутник находится на большем расстоянии, чем на самом деле и это увеличивает ошибку при определении положения. Такие переотражения, если происходят, то могут добавить около 5 м в общую ошибку.

Ориентирование в спортивном путешествии со спутниковым навигатором.В туристском путешествии нередко встречаются ситуации, когда наличие в группе прибора GPS позволяет легко решить проблемы, связанные с ориентированием на местности.

Определение расстояние до нужной точки и направление на нее. Как правило, целью, например, дневного перехода является достижение определенной точки на маршруте, которая находится вне пределов видимости, и в которую нельзя выйти просто по азимуту. Если же ориентироваться только по карте, то есть возможность сбиться с маршрута.

При наличии навигатора можно поступить следующим образом: Определим на карте исходную точку, где мы находимся в данный момент, и зафиксируем на приборе ее координаты (точка 1). Затем измерим по карте расстояние и азимут до цели нашего маршрута. Введем расстояние и азимут в GPS и создадим точку 2. и включим функцию движения к заданной точке (Goto). Теперь какбы мы не отклонились от маршрута, прибор будет показывать направление на точку 2 и расстояние до нее. При этом всегда можно ответить на вопрос (особенно детям) «Сколько осталось идти?».

Определение своего местонахождения на местности. Ситуации, когда нужно «привязаться» к карте в отсутствие надежных ориентиров, встречаются довольно часто. Например, путешествуя по тундре, или в лесном массиве, трудно однозначно определить точку, в которой вы находитесь в данный момент. Вам нужно определить свое местонахождение, чтобы продолжить маршрут в нужном направлении. Для этого нужно сделать отсчет на приборе в точке, где мы находимся в данный момент, а затем измерить расстояние и азимут до «надежной» точки, координаты которой были измерены раньше. Для более точного определения местонахождения можно измерить на карте расстояния и азимуты еще до 2-3-х точек измеренных ранее. В пересечении проведенных на карте отрезков будет находиться искомая точка.

Возвращение в исходную точку по своему маршруту. Довольно часто в походе нужно вернуться к определенной точке или пройти назад тем же путем. Примером таких ситуаций могут быть путешествия в горах, когда после взятия вершины в условиях плохой видимости нужно вернуться точно по пути восхождения. В этом случае, создав трек при восхождении, можно при помощи GPS точно вернуться по пройденному пути.

Ориентирование с подготовленной бумажной картой. Есть два варианта применения GPS в походе: 1) по подготовленной бумажной карте, 2) по электронной карте, введенной в память прибора.

Обычно для путешествий применяют топографические карты, на которых есть сетка координат (в градусах и минутах), но можно и самостоятельно откалибровать практически любую карту. Карты популярных районов туристских путешествий можно приобрести в магазинах, где продают GPS.

Пользуясь картой, можно заранее запланировать маршрут и занести в прибор координаты отдельных точек по маршруту. В этом случае путь всегда будет проходить по «нитке» маршрута.

Пользуясь GPS, можно периодически измерять координаты местности и сверять их с картой. Бывает, что идешь по тундре зимой, ориентиров нет никаких, только направление держишь по компасу. Прошел, например, два часа, определил координаты, поставил точку на карте и идешь дальше. Важно только, чтобы на карте была координатная сетка, и прибор был откалиброван по ней

Ориентирование по электронной карте. Некоторые модели GPS (Garmin eTrex Legend, Vista, eMap, GPSMap и др.) позволяют загружать в прибор из компьютера векторные карты. Сегодня можно достать подготовленные для GPS карты, многих районов путешествий. Если вы обладаете таким прибором и хорошей электронной картой, то в дополнение к привычной стрелочке на экране GPS будут отображаться окружающие объекты – реки, дороги, мосты и т.д. GPS-карта удобна для малых расстояний. Пример: идем по шоссе, от которого на протяжении километра ответвляется несколько боковых проселочных дорог. Задача – не ошибиться и не свернуть на не нужную дорогу. GPS точно покажет, на каком повороте мы находимся в данный момент. Однако прибор уступает обычной карте в обзорности: маленький экран GPS не позволяет стратегически оценить маршрут

Автомобильное путешествие со спутниковым навигатором. Дляпутешествий наавтомобиле обычно используют GPS,.встроенные в КПК или коммуникатор. Эти приборы позволяют «закачать» в них автомобильную карту любого региона. Специальная программа «маршрутизатор» позволяет выбрать оптимальный маршрут между отмеченными точками начала и конца маршрута. При этом прибор сам будет указывать путь движения по карте, и сообщать водителю обо всех поворотах и перекрестках на дороге.

Программа Google Earth.Современные космические технологии позволяют «просматривать» из космоса любой участок поверхности земли. Специальные компьютерные программы, например Google Earth, совмещенные с Интернет, позволяют обрабатывать космические фотоснимки в режиме on-line и получать изображение с большим разрешением. Это весьма перспективное направление получения точных карт местности в любом масштабе. Космические фотографии дают реальное трехмерное изображение местности. При наличии определенных навыков чтения таких карт ими удобно пользоваться в туристских путешествиях. Дешифрирование космических снимков и создание на их основе карт производится специалистами с помощью специальных компьютерных программ.

Геокэшинг – игра, в которой могут участвовать все желающие независимо от возраста, пола или социального положения. В нее можно играть семьей, компанией или в одиночку. Основная идея состоит в том, что одни игроки прячут тайники, с помощью GPS определяют их координаты и сообщают о них в Интернете. Другие игроки используют эти координаты и свои GPS-приёмники для поиска тайников. Для игры подойдут любые приёмники компаний Garmin, Magelan и других производителей. Можно использовать «связки» с подключением к КПК или ноутбуку.

Особенностью российского геокэшинга является то, что по правилам игры тайник рекомендуется создавать только в местах, которые представляют природный, исторический, культурный, географический интерес. Поэтому создание и поиск тайников превращаются в активный познавательный процесс. Игроки получают множество любопытных сведений о достопримечательностях российской земли. На первый взгляд, кажется, что найти тайник с помощью GPS приёмника просто. Однако точность, с которой GPS-приёмник определяет позицию, составляет несколько десятков метров. GPS-приёмник позволяет только «очертить» небольшой район местонахождения тайника.

Для более точного поиска надо пользоваться подсказками из его описания, т. е. легендой. Тайники бывают разных видов. Самый распространенный, (традиционный) тайник, представляет собой контейнер с крышкой, в котором находятся «сокровища» – мелкие предметы (диски, кассеты, игрушки, книги и т. п.) и блокнот для тех, кто нашел тайник. Игрок имеет право отметиться в блокноте, забрать любой предмет из контейнера, но взамен обязан оставить равноценный предмет. Блокнот является обязательным атрибутом тайника и содержит информацию о тайнике и его посетителях. После посещения тайника игрок должен закрыть контейнер и поместить его на прежнее место.

Тайник нужно аккуратно замаскировать, чтобы следующие участники игры приложили не меньшие усилия для поиска тайника, а также, чтобы он не был случайно найден и разорён. Остается только написать о своем посещении в интернетовской гостевой книге тайника. В Россию геокэшинг пришел сравнительно недавно – весной 2002 года, но уже активно развивается, а число тайников растет с каждым месяцем.







Дата добавления: 2015-10-01; просмотров: 1825. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2022 год . (0.003 сек.) русская версия | украинская версия