Вградена автомобилна навигационна система - история и перспективи. Стандартна автомобилна навигационна система Проектиране на автомобилна навигационна система

Първоначално думата „навигация“ се отнасяше само за навигация и означаваше изкуството да се управлява кораб. С течение на времето навигацията достигна до сухопътни превозни средства, включително автомобили.

Какво е сателитна навигация и защо е необходима на автомобила?

Сателитната навигация е комплекс от електронни технически системи, които представляват комбинация от наземно и бордово оборудване, работещи на принципа „предавател-приемник“. Системата се използва за определяне на местоположението, точното време и параметрите на движение (скорост и посока.) Най-просто казано, такава система ви позволява да определите къде се намира приемникът (в случая автомобил) географски, в каква посока е се движи и с каква скорост. В допълнение, навигаторът може предварително да изчисли маршрута от една точка до друга и да насочи колата по него, придружавайки движението с гласови коментари. По желание за съвременните навигатори може да бъде налична функцията за изтегляне на данни за местоположението на камерите за скорост и задръстванията.

Разликата е, че автономната навигация не е включена в автомобила и трябва да се закупи отделно. Такъв навигатор има собствена система за захранване, процесор и приемник на сигнали. Оборудван с дисплей и контролен панел. Стандартната навигация е навигационна система, която производителят самостоятелно инсталира в автомобила по време на монтажа. Предимствата на стандартната навигация са, че е напълно съвместима с цялото бордово оборудване, интегрирана и като правило работи по-бързо от автономната навигация.

Еволюцията на автомобилната навигация

Прототип на автомобилна навигационна система се появява през 1920 г. и се нарича Plus Fours Routefinder. Простото устройство се състоеше от навита на руло карта на района, закрепена между две дървени пръчки. Навигаторът трябваше да се завърти ръчно.

След 10 години системата беше финализирана и автомобилистите получиха IterAvto. Този път картата беше фиксирана под стъкло, вградено в тялото на навигатора. Движеше се с помощта на кабел, който се използва. Благодарение на тази система скоростта на превъртане беше пропорционална на скоростта на движение. Въпреки това, при завъртане на колата, картата все още трябваше да се завърти ръчно.

Първата електронна навигация се появи не толкова отдавна, само преди 30 години. Системата е разработена от японски инженери. Първите автомобили, предлагащи навигация като допълнителна опция, са моделите на Honda – Accord и Vigor. Изобретението датира от 1981 г. и се нарича Electro Gyrocator. Трябва да се отбележи, че японската навигация не е свързана със сателити. За да използва навигатора, водачът трябваше да постави пластмасова карта на района и да премести курсора до текущата си позиция. Вграденият жироскоп отговаряше за по-нататъшните движения на курсора, които определяха посоката и скоростта на автомобила. Системата не беше широко използвана поради прекалено високата цена на инсталацията - почти една четвърт от цената на самия Accord.

Първата сателитна навигационна система, която е вградена в бордовия компютър, се появява през 1995 г. на Oldsmobile 88. Тя вече може да определя и контролира позицията на автомобила независимо, използвайки сигнал от близкия сателит.

Оттогава по-голямата част от производителите са инсталирали стандартна навигация на своите автомобили. Принципът на работа на системата не е претърпял фундаментални промени през последните десетилетия, акцентът беше поставен върху повишаване на ефективността на трансфера на информация и разширяване на интерактивните възможности на потребителя.

На първо място, бордовият компютър е модифициран. Увеличаване на размера на дисплея, качеството на изображението и наскоро въвеждането на сензорно управление. Електронният хардуер непрекъснато се актуализира, разработват се специални операционни системи, а картите с памет и твърдите дискове заемат мястото на CD-тата. Например съвременната стандартна навигация на BMW Серия 7 е почти пълноценен компютър: дисплей с резолюция 1280x480, собствена мобилна операционна система QNX и 80 GB твърд диск.

Наборът от тези характеристики позволява на бавареца не само да изтегля карти с висококачествено 3D изобразяване на маршрута, но и да изтегля музика и да възпроизвежда DVD.

Как работи

Навигационните системи работят на принципа на измерване на разстоянието между източника и приемника на сигнала. Този метод се основава на предаване на радиовълни и изчисляване на скоростта на тяхното разпространение. За точно записване на времето, прекарано в предаване на сигнал, се използват атомни часовници, синхронизирани със системното време (особеността на такива часовници е, че вибрациите, причинени на ниво атоми и молекули, се използват като периодичен процес). Получава се следната верига: часовникът на приемника се синхронизира със системното време и от него се изчислява закъснението между всеки цикъл на предаване на сигнала и неговото приемане.

Самият стандартен навигационен приемник е вграден в бордовата компютърна система и показва данните на дисплея. В допълнение към данните за местоположението на автомобила и планирането на маршрута, бордовият компютър е отговорен за взаимодействието на всички електронни компютърни системи, включително сензори за паркиране, звукови системи, сензори за мъртви зони и др.

Много съвременни автомобилни навигатори могат не само да насочат автомобилен ентусиаст от точка А до точка Б, но и да му предоставят информация за всички обекти, които се намират по маршрута. Паметта на програмата съхранява информация за местоположението на бензиностанции, магазини, паркинги, кафенета и други обекти, които могат да бъдат полезни по време на шофиране.

Друга полезна функция на съвременната навигационна система е възможността за гласово управление, което ви позволява да получавате указания или да търсите обект, без да напускате автомобила.

Сред основните предимства на стандартната навигация са високата точност, оперативната ефективност на системата и липсата на закъснения в предаването на сигнала и актуализациите на картите. В същото време стандартната навигация има и много сериозни недостатъци. Например, замяната на стандартен навигатор със самостоятелен може да наруши работата на горните системи, а самата процедура за подмяна е много скъпа. Точността на стандартните навигационни карти не винаги удовлетворява потребителя; често срещано явление е, че картата се зарежда бързо, но номерата на къщите не се показват. Има и чести случаи, когато навигаторът просто заблуждава шофьора, предлагайки напълно грешен маршрут. Липсата на възможност за избор на навигационна система обобщава недостатъците на стандартната навигация.

Навигационни системи(система за глобално позициониране или GPS - Global Positioning System) се използват все повече в Западна Европа, САЩ и Япония. Използването на тези системи започва и в страните от бившия Съветски съюз, но развитието на навигационните системи е затруднено главно поради липсата на карти на терена.

Основните цели на навигационната система са:

• определяне на местоположението на автомобила в текущия момент
• въвеждане на дестинация с определяне на оптимален маршрут

При избор на маршрут има 3 варианта - бърз, нормален и къс. Освен това той показва къде се намират платените пътища и характеристиките на трафика по всеки маршрут.

За да използвате GPS навигация, ви е необходим поне GPS приемник. Но сам по себе си той не е нищо повече от сателитен компас, който знае точните си координати. За да свържете тези координати с конкретна цифрова карта на местността, е необходимо по-сложно устройство, например GPS навигатор с вграден GPS приемник.

Ориз. Навигатор

Какво е навигатор?

GPS навигатори– устройства със сравнително проста софтуерна обвивка, насочени предимно към решаване на навигационни проблеми и способни да работят само с един тип карта, предоставена от производителя.

Позицията на GPS приемника се изчислява въз основа на предварително известните координати на сателитите на системата. Физически това се изразява в това, че изходните данни за решаване на задачата за позициониране са разстоянията от обекта до всички видими за него спътници в момента. За да опростим, нека приемем, че всички видими спътници са неподвижни в своите орбити.

Нека се обърнем към геометрията

Ориз. Откриване на обекти от сателити:
а – сфера от един спътник; b – пресичане на сфери от два спътника; c – пресичане на сфери от три спътника

Останалата точка характеризира координатите на приемника. Разстоянията до спътниците (радиусите на описаните сфери) се изчисляват просто - въз основа на запис на времето, необходимо на сигнала да достигне обекта и неговата скорост.

За да се определи позицията на спътниците в орбита, в допълнение към набора от спътници, разпръснати в стационарни орбити, има наземен контролен комплекс. Той включва станции за проследяване, които поддържат постоянен контакт с елементи на орбиталното съзвездие. Въз основа на получените данни контролният център изчислява точните координати на изкуствените спътници и ги предава на самолетите чрез комуникационни станции. При изчисленията се приема, че скоростта на разпространение на сигнала е равна на скоростта на светлината. Следователно е необходимо също така да се вземе предвид точността и синхронизацията на работата на часовниковите механизми, с които са оборудвани сателитът и приемникът, както и изкривяванията, причинени от различни препятствия по пътя на информационната вълна. За отстраняване на грешки в компютъра на приемника се използват специални алгоритми, които коригират времето до определяне на местоположението на приемника с предварително зададена грешка. Алгоритъмът също така взема предвид данните, получени от четвъртия, петия и други сателити, които са в „зоната на видимост“ на приемника.

Обърнете внимание, че едно пълноценно съзвездие, което ще осигури покритие на цялата повърхност на земното кълбо, трябва да включва 24 орбитални обекта, тоест максималният брой сателити, видими за приемника във всяка точка на земята, е 12 единици. Днес обаче броят на работещите устройства на навигационната система вече е 30 единици.

Фигурата показва структурата на навигационната система. Системата може да извършва мъртва навигация, да определя позицията на превозното средство върху картата на терена въз основа на конфигурацията на изминатия път и да определя абсолютни координати с помощта на сателитната система GPS. Използвайки мъртво отчитане, относителната позиция на превозното средство и посоката на движение се определят с помощта на информация, получена от сензори за скорост на колелата и азимут.

Конфигурацията на изминатия участък от маршрута, получена чрез мъртво изчисление, се сравнява с конфигурацията на пътищата, нанесени на картата. След като определи пътя, по който се движи автомобилът, системата намира и текущите му координати. По-точното определяне на координатите на автомобила на картата се извършва с помощта на GPS по географска ширина и дължина. Смята се, че за практически цели е достатъчно да се знаят координатите на колата с точност до размера на половин блок, т.е. ±100 метра.

Навигационната система на автомобила трябва да включва сензори за изминатото разстояние и посоката на движение.

Сензор за пътуване

Сензор за пътуване- това е един или друг дизайн на електронен одометър, информацията в който идва от сензорите за скорост на колелата ABS. Одометърът има редица систематични грешки, които трябва да бъдат коригирани. Те включват:

1. Разликата в диаметрите на нова и износена гума дава грешка при определяне на изминатото разстояние до 3%.
2. Поради увеличаването на диаметъра на гумата поради центробежната сила, за всеки 40 km/h скорост на превозното средство грешката при определяне на изминатото разстояние се увеличава с 0,1...0,7%.
3. Промяната на налягането в гумите с 689 kPa увеличава грешката с 0,25...1,1%.

За да се определи посоката на движение на автомобила, обикновено се използват сензор за азимут, сензори за скорост на колелата и жироскопи.

Ориз. Структура на навигационната система

Сензор за азимут

Сензор за азимут(компас) използва магнитното поле на Земята и представлява пръстеновидно ядро ​​2, изработено от феромагнетик, върху което са навити перпендикулярно една на друга възбуждаща намотка 1 и две изходни намотки 3 и 4. Към възбуждащата намотка се прилага синусоидално напрежение. При отсъствие на външно магнитно поле в изходните намотки се индуцира взаимна индукционна едс, също синусоидална, с нулева средна стойност. При наличие на постоянно външно магнитно поле (магнитното поле на Земята) синусоидалната форма на магнитния поток в сърцевината се изкривява поради налагането на постоянен компонент и напреженията на изходните намотки.

Ориз. Сензор за геомагнитен азимут:
1 – намотка на възбуждане; 2 – пръстеновидно ядро ​​от феромагнетик; 3 – изходна намотка с координата X; 4 – изходна намотка с Y координата

Сензори за скорост на колелата

GPS системите използват сензорите за скорост на предните колела, използвани за ABS. Ъгълът на завиване на автомобила се определя от разликата в пътя, изминат от лявото и дясното колело при завиване.

Жироскоп

При използване на жироскоп ъгловата скорост на превозното средство, докато завива, се открива и интегрира, за да се определи ъгълът на завиване. Навигационните системи използват различни видове жироскопи. По-долу като пример се разглежда използването на газов жироскоп.

Жироскопът работи по следния начин. Помпата създава газов поток (хелий) 2 с определен дебит и го насочва през дюза 1 към два нагрети сензорни проводника w1 и w2 (фиг.). Ъгловата скорост на автомобила се определя от промяната в съпротивлението на проводниците на сензора. Тъй като потокът от хелий излиза от дюзата на помпата, той постепенно се разширява.

Ориз. Система за измерване на жироскоп (позиция на газовия поток при завъртане)

Когато колата се движи направо, разпределението на скоростта е симетрично спрямо проводниците, те се охлаждат еднакво и на изхода на мостовата верига, от която са част проводниците, се генерира напрежение на куршума. При завъртане възниква сила на Кориолис, която измества газовия поток, проводниците се охлаждат неравномерно, съпротивлението им на електрически ток е различно и на изхода на мостовата верига се появява напрежение, пропорционално на ъгловата скорост на автомобила при завиване.

Мъртво разчитанее метод за определяне на координатите на движещ се обект (автомобил, самолет, кораб и др.) спрямо началната точка. Използва се векторната сума на изминатите разстояния; информацията за посоката идва от сензор за азимут или сензор за скорост на колелото. Фигурата показва приложението на навигационното мъртво броене за определяне на координатите на обект (автомобил).

Ориз. Определяне на координатите на превозното средство с помощта на метода за навигационно отчитане:
X0, Y0 – начални координати; Δi – нарастване на текущата позиция; θi – ъглово положение; X, Y – координати на местоположението на автомобила

Магнитното поле също се изкривява в тунели, на метални мостове и при движение по пътни влакове. Използването на сензори за скорост на колелата заедно с компас често решава този проблем. Сензорите за скорост на колелата не са чувствителни към такива изкривявания; на практика сензорите за азимут и скорост на колелата се допълват взаимно при определяне на посоката на движение на превозното средство.

Навигационното отчитане дава ниска точност при определяне на текущите координати на обект. За автомобил е необходимо да се коригират координатите, определени по метода на мъртвото броене на всеки 10...15 км. Корекцията ще бъде правилна, ако автомобилите се движат по пътища, които са нанесени на електронната карта.

Електронни карти

В някои навигационни системи картографската информация се съхранява централно и се предава на превозното средство чрез радио, но в повечето случаи навигационната система приема, че необходимата база данни е на борда на превозното средство.

CD-ROM се използва за съхраняване на картографска и пътна информация с цел сравняване на конфигурацията на пътя и изминатия път, търсене на оптимален маршрут и показване на карта на района на дисплея.

В матричния формат всеки елемент на картата (пиксел) има свои собствени декартови X-Y координатни стойности. Матричните карти изискват много място в компютърната памет или на носители за съхранение и са неудобни за математически операции при начертаване и проследяване на маршрут.

Във векторен формат пътищата и улиците са представени от последователности от сегменти с права линия, описани аналитично, а кръстовищата са представени от възли. Възлите се идентифицират с координати - дължина и ширина. Ако пътят (улицата) не е прав, в точката на прекъсване също се поставя възел. По този начин пътища (улици) с всякаква конфигурация се апроксимират чрез набор от вектори и възли.

Ориз. Улици и възли на векторна карта

Сканират се съществуващи карти или изображения на района, получени от самолети и сателити. След това специален софтуер трансформира изображението първо в матрица, а след това във векторен формат.

Електронната карта носи информация като номера на пътища, имена на улици, номера на къщи между кръстовища, еднопосочен или двупосочен трафик по улицата, имена на хотели, ресторанти и др.

Сензорен превключвател на екрана ви позволява да промените режима на показване, като изберете разделен или цял екран с индикатори за посоката, списък със завои или информация за изходи от магистралата.

Ориз. Пътепоказатели

Ориентиране по картата на терена според конфигурацията на изминатия път

Първо, навигационната система определя кои близки пътища могат да съответстват на координатите на автомобила, определени от навигационното отчитане. След това се прави сравнение, избира се най-подходящият път и се коригират координатите на автомобила на картата. Когато автомобил стигне до кръстовище, посоката на движение определя кой път да поеме. Ако пътищата на дадено кръстовище изглеждат сходни, навигационният компютър ги следва напред на картата и определя коефициента на корелация за всеки път по отношение на желания маршрут. Избира се пътят с най-висок коефициент на корелация.

Навигационните системи ви позволяват да получавате информация чрез глас, което ви позволява да получите информацията, от която се нуждаете, без да откъсвате очи от пътя. Общо съвременните системи разпознават до 1500 думи.

За да видите подробно избрана област, можете да увеличите или намалите мащаба, за да покриете по-голяма област. Две карти могат да се показват едновременно, едната от които показва по-подробна серия, а другата дава по-широко покритие. При необходимост е възможно намиране на най-близкия хотел, ресторант, бензиностанция, сервиз, паркинг и др.

Ориз. Разделен екран

За да проучи маршрута, водачът може да прегледа маршрута.

500 метра преди приближаващото кръстовище на екрана автоматично се показва увеличена схема на кръстовището. Докато наближавате кръстовището, ще прозвучи гласово съобщение, за да напомни на водача за предстоящи действия. Ако водачът пропусне необходимия завой, системата сама ще коригира маршрута.

Ако няма достатъчно информация за местоположението на дадена дестинация, навигационната система може да търси по адрес, пощенски код, географска ширина и дължина, карта, кръстовища и рампи на магистрала. Информацията за местата, които водачът иска да посети отново, може да бъде въведена в паметта на системата.

Ако възникнат задръствания или затруднен трафик по избрания маршрут, системата изчислява и предлага алтернативен маршрут.

Избор на оптимален маршрут

В допълнение към определянето на текущите координати на превозното средство, навигационната система може също така да предостави информация, която улеснява избора на оптималния маршрут до вашата дестинация. За да направи това, навигационният компютър изследва пътната мрежа между началната и крайната точка и избира най-краткия маршрут. Пример за метод за определяне на най-краткия път от карта е Алгоритъмът на Дейкстра(алгоритъм на Дейкстра).

Алгоритъмът на Дейкстра идентифицира всички пътни пресечки от началната точка и изчислява най-кратките пътища до всяка пресечна точка. Например, ако има пътна мрежа, както е на фигурата, търсенето на кръстовища ще започне от началната точка A. Първо ще бъдат разгледани кръстовища B и C. Разстоянията от точка A до всяко кръстовище са посочени вътре в кръговете. След това се разглеждат пресечки E и F, свързващи се с точка C, като за тези пресечки е посочено разстоянието от началната точка A. Трето, се разглеждат пресечките D и E, свързани с точка B, фигура b показва разстоянията от началната точка A до D и E В този случай разстоянието до точка E е посочено през точка C, тъй като е по-малко от това през D (би било 8). Точка D е свързана с точка E, а маршрутът през E е по-къс. Най-краткият път до D е A-C-E-D.

Използването на този алгоритъм ви позволява да определите най-краткия маршрут до вашата дестинация. С модерна навигационна система водачът не трябва да се притеснява, че ще изгуби пътя си.

Ориз. Алгоритъмът на Дейкстра

GPS беше доразвита при разработването на интелигентни транспортни системи (ITS - Intelligent Transportation Systems).

BMW представи подобна Extended Floating Car Data-System (XFCD).

Тестът беше извършен на специална тестова писта в SBC Park и имаше за цел да демонстрира възможностите на системата. Например, кола се удря на хлъзгав път. За секунди системата обработва информацията и предупреждава следващото превозно средство в реално време. Същата информация в същото време се предава на стационарни пътни служби, които статистически обработват входящите данни и ги изпращат обратно на другите участници в движението.

Системата за откриване на пътна обстановка XFCD в бъдеще ще се превърне в подобрен наследник на съществуващата система Floating Car Data, което се превежда като „данни от движещ се автомобил“. Още днес, с помощта на FCD, превозните средства изпращат данни за местоположението си в определен момент от времето до централно звено за контрол на трафика, което сравнява получените съобщения със съобщения от други превозни средства, оборудвани с FCD, за да разпознае трафика и извънредни ситуации. Системата XFCD е способна сама да разпознава пътната ситуация, да анализира всички налични данни в автомобила и да предава обработените данни на централния контролен панел. В същото време системата е способна да предупреждава други превозни средства в зоната на покритие на предавателя чрез комуникаторната система Auto-Auto.

XFCD работи на базата на съществуващата навигационна система, като нейното въвеждане в експлоатация е само въпрос на изтегляне на програмата. Въвеждането на бордова мрежа дава възможност за синхронно използване на цял набор от възможности. В модерен автомобил, конфигуриран по този начин, системата получава достъп и координация с много други блокове за управление на информация. Това са къси и дълги светлини, осветление за мъгла, външен термометър и климатик, спирачки и навигационна система, сензор за дъжд и миене на стъкло, както и други също толкова важни малки неща. Всички тези механизми функционират в зависимост от пътната обстановка. По този начин автомобилът незабавно ще реагира на спад на околната температура, лед или дори неочаквана поява на масло върху участък от пътя чрез регулиране на системата за контрол на стабилността (DSC) и скоростта на движение.

Друго неоспоримо предимство на системата XFCD е възможността за предаване на съобщения директно към други превозни средства. Информацията се предава чрез ad-hoc мрежа до всички превозни средства в непосредствена близост. Всеки автомобил, в зависимост от ситуацията, играе ролята или на подател, или на получател, или на предавател. Предимството на доказаната Multi-Hopping технология е неоспоримо: Ad-hoc мрежата е организирана автономно, има необходимия обхват и не изисква създаването на специална инфраструктура.

Много от нас използват различни устройства всеки ден, които ни помагат да намерим най-добрата точка до нашата дестинация. Те ни идват на помощ, ако се изгубим в непозната местност. Обикновено в градска среда повечето навигационни системи вършат добра работа. Но ако искаме да отидем на екскурзия или да излезем в провинцията в непознат район, тогава не всички устройства са подходящи.

Кое е най-важното в автомобилните навигатори? На първо място е качеството на комуникацията, качеството и надеждността на картите и точността на определяне на координатите на местоположението на автомобила на земята. За съжаление, не всички устройства в наши дни са готови да ни предоставят маршрути с качеството, което очакваме. Нашата ви предлага петте най-добри автомобилни навигационни системи, които няма да ви подведат.

Всеки от нас предпочита различни GPS устройства, вариращи от навигационни устройства до сложни и многофункционални фабрично произведени сателитни навигатори. Всички те имат един и същ принцип на работа, но не всеки автомобилен навигатор твърди, че е най-добрият.

1) Навигатори от серия Garmin Nuvi

Навигационните устройства от серията Garmin Nuvi са проектирани специално за автомобилната индустрия. Отличават се със стилен дизайн и минимални размери (включително дебелина), което им позволява да се използват без да се жертва място в повечето автомобили. Струва си да се отбележи, че за да използвате навигатора на пътя, не са необходими мобилни комуникации и мобилен трансфер на данни. Устройството работи офлайн. Картите са изработени с високо качество. Имената на улиците и адресите на къщите са показани изцяло. Nuvi има гласово управление. Навигаторът също така използва уникална функция за активна смяна на лентата. Така например, когато наближавате изход от магистрала, навигационният софтуер ще ви предупреди предварително за необходимостта от смяна на лентата, за да не пропуснете изхода или завоя.

По този начин няма да пропуснете десния завой или да се чудите накъде да отидете на кръстовище.

В допълнение, Garmin Nuvi показва 3-D оформление на разклон или надлез, показвайки ви този, от който се нуждаете. Трябва да се отбележи, че навигаторите Garmin Nuvi са снабдени с вечна безплатна карта. Всички промени в картата и актуализации ще бъдат достъпни за изтегляне безплатно. Също така много модели навигатори могат да показват задръствания, което ви позволява да избирате обходни маршрути. Според производителя данните за трафика се излъчват със закъснение от само 30 секунди. Можете също така да сдвоите устройството с мобилен телефон или компютър чрез Bluetooth, за да актуализирате софтуера през интернет. Цените на устройството варират в зависимост от модела. Всеки може да избере оптималния модел според своите финансови възможности и нужди.

2) Tom Tom Go навигатор

Въпреки че навигационният софтуер на компанията стана популярен на смартфони и таблети, специалните автомобилни навигатори на Tom Tom Go също заслужават внимание. Много ентусиасти на автомобили, закупили тези навигатори, отбелязват отличното качество на работа дори далеч от големите градове. Това устройство не изисква интернет връзка. Навигаторът има компетентен и висококачествен гласов контрол. Заслужава да се отбележат 5-инчовите HD сензорни екрани, които показват изображения с високо качество.

Софтуерът на навигационното устройство осигурява активен контрол на маршрута, който предупреждава водача за желаната посока на движение. Не е необходимо да търсите имена на улици и номера на къщи, за да стигнете до желания адрес. Просто въведете крайната си дестинация и програмата ще ви отведе до желания адрес. За да направите това, трябва да слушате командите на навигатора.

3) Навигатори Magellan RoadMate

Серията навигационни устройства Magellan RoadMate е известна на пазара от дълго време и се е доказала от положителната страна. Но някои нови модели впечатляват с невероятните си характеристики, като: предупреждение за фото и видео камери за скорост, подробно ръководство за навигация (например навигаторът казва: „Завийте наляво след 300 метра към бензиностанция Лукойл, а не само“ Завийте наляво след 300 метра"), автоматична актуализация при връзка с компютър и т.н. и т.н.

Вградената Bluetooth система ви позволява да използвате функцията за свободни ръце на автомобила за гласово управление. Устройството може да бъде свързано и към телефон с достъп до интернет, с който можете да разберете подробности за местата, през които минавате.

Чрез закупуването на това устройство получавате стандартен набор от функции, налични в съвременните навигатори. В допълнение към съветите за активно шофиране и точните имена на улици и къщи, получавате съвети за близки паркинги и предупреждения за знаци за ограничение на скоростта. Но основната характеристика на навигационното оборудване е интегрирането на навигатора с камерата за задно виждане на вашия автомобил.

4) Вградено GPS устройство в колата

Каквито и сателитни навигационни устройства да се предлагат на пазара, най-интересни са сателитните навигационни системи, които се вграждат фабрично в нов автомобил. Също така, като опция, като правило, всеки дилър на автомобили ни предлага да инсталираме фабрична навигация срещу допълнителна такса. Разбира се, за разлика от оборудването на трети страни, фабричната навигация е много по-скъпа от своите аналози, но въпреки това много фабрични автомобилни навигатори са най-доброто решение за пътуване до непознати райони.

Разбира се, тези устройства имат своите плюсове и минуси. Повечето вградени автомобилни навигатори често нямат налични най-нови актуализации на картите. Освен това някои автомобили имат затруднения с техните актуализации. много автомобилни устройства оставят много да се желае.

Не всички производители на автомобили обаче ги оборудват с неудобни навигационни системи. Много премиум марки автомобили имат отлична сателитна навигация, достъпна на екрана. При някои модели формата за търсене на адрес се изпълнява много по-добре, отколкото в много устройства на трети страни, предлагани на пазара.

5) Вашият смартфон

Много от вас предпочитат смартфоните си като основна навигация в колата. И това въпреки наличието на вградена навигационна система в колата. Много от вас смятат, че времето на автономните допълнителни навигационни системи изтича. В края на краищата много скоро мобилните телефони ще бъдат напълно интегрирани със софтуера на автомобилните информационно-развлекателни системи. Тоест, като свържете вашия смартфон към колата, можете да използвате мобилната карта на навигационното приложение на телефона на централния екран.

Други смятат, че закупуването на допълнителни навигационни устройства вече не е необходимо. Достатъчно е да имате смартфона си под ръка, за да получите упътване до всяка точка на света.

Освен това най-новите версии на навигационните карти станаха достъпни на мобилни устройства офлайн, което опрости задачата за висококачествена навигация по пътя. В крайна сметка картите вече са достъпни без интернет връзка. След като предварително сте изтеглили картата, можете да я използвате, за да пътувате до непознати райони без помощта на мобилна връзка.

Едно от предимствата на мобилните устройства е свързано с голям брой различни безплатни навигационни приложения, много от които няколко пъти превъзхождат софтуера на вградените фабрични навигатори.

И накрая, бихме искали да гласувате въз основа на нашия преглед, като посочите кое навигационно устройство смятате, че е най-доброто в автомобилната навигация?

„А има и навигатор!“Този добре познат рекламен слоган, който представя навигационната система като едно от основните предимства на модерния автомобил, е отчасти верен. През последните няколко години автомобилният навигатор се превърна от скъпа играчка в надежден помощник на водача.

Автомобилната навигационна система е предназначена да определя позицията на автомобила, да избира и проследява маршрута. Първият автомобилен навигатор е представен през 1981 г. от Alpine.

Има няколко вида автомобилни навигационни системи: стандартни, мобилни, както и навигационен софтуер за лаптопи и смартфони. Изброените видове навигационни системи имат своите предимства и недостатъци. Те се различават по дизайн, изпълнени функции и цена.

Стандартната навигационна система се инсталира от производителя на автомобила и обикновено е част от мултимедийната система. На стандартното място могат да се инсталират съвместими навигационни системи от други производители.

Мобилната навигационна система е преносимо, самостоятелно навигационно устройство, което се закупува отделно и се монтира на предното стъкло или таблото. Под термина "автомобилен навигатор"обикновено се отнася до мобилна навигационна система.

Преносим компютър, смартфон и дори обикновени модели мобилни телефони могат да се използват като автомобилен навигатор, ако имат инсталирани подходящи навигационни програми.

Проектиране на автомобилна навигационна система

В основата си автомобилната навигационна система е персонален компютър с всички негови атрибути: дънна платка, централен процесор, RAM, постоянна памет, твърд диск, входни и изходни устройства, устройства за свързване на външни източници на данни.

Специална характеристика на автомобилния навигатор е наличието навигационен процесор(GPS приемник чипсет). В редица дизайни на навигатори навигационният процесор е комбиниран с централния процесор. В допълнение към изброените елементи, автомобилната навигационна система може да включва GPRS модул, Bluetooth, радиоприемник и други компоненти.

Антената приема сигнали от навигационни спътници. Стандартната навигационна система използва външна антена, която е монтирана на покрива на автомобила. Мобилен навигатор, подобно на смартфон, е оборудван с вградена антена.

За въвеждане и извеждане на информация се използва сензорен дисплей, който е бърз, многофункционален и с ниска консумация на енергия. Стандартната навигационна система може да използва head-up дисплей за показване на информация.

Стандартната навигационна система се захранва от бордовата мрежа на автомобила. Мобилният навигатор се захранва от собствена батерия. Батерията се зарежда и от бордовата мрежа.

Софтуерът на автомобилната навигационна система включва операционна система, навигационна програма и други приложни програми (офис приложения, мултимедиен плейър, игри, четци на електронни книги и др.).

Операционната система свързва хардуера на навигатора („хардуер“) с приложната програма. Използваната операционна система е Windows CE, Windows Mobile, Android, iOS и др.

Функционалната основа на навигационната система е навигационна програма. Автомобилните навигационни системи използват много навигационни програми, които се различават една от друга по интерфейс, функционалност, степен на производителност и унификация. Стандартните навигатори използват предимно патентован софтуер за навигация.

Създадени са вътрешни навигационни програми Navitel, Avtosputnik, CityGuide, ProGorod и редица други за мобилни навигатори, PDA и смартфони. Сред чуждестранните програми е необходимо да се отбележи популярната програма iGo. Програмата iGo се използва и в стандартните навигационни системи на корейските автомобили Hyundai, Kia и SsangYong. Мобилните навигатори, PDA устройствата и смартфоните могат да имат няколко инсталирани навигационни програми, което значително разширява възможностите на навигационната система.

Навигационната програма е базирана на електронна карта. Автомобилните навигатори използват предимно векторни електронни карти, които поддържат маршрутизиране. Векторната карта включва много обекти с техните географски координати.

Ако планирате да карате кола извън пътя, тогава имате нужда от навигационна програма с растерна карта. За разлика от векторната растерна карта, това е изображение на района (прехвърлена хартиена карта или сателитна снимка), свързано с географски координати.

Водещите световни разработчици на електронни карти са TeleAtlas и Navteq, но картите от тези производители все още нямат достатъчно покритие на територията на Русия. Поради тази причина много руски разработчици на навигационни програми (Navitel, ProGorod, CityGuide) използват свои собствени електронни карти.

Функции на автомобилната навигационна система

Модерният автомобилен навигатор има много функции, основните от които са:

• определяне на позицията;
• въвеждане на дестинация;
• изчисляване на маршрута;
• поддръжка на маршрута.

Откриване на позиция(позициониране) на автомобила се извършва по сигнали от навигационни спътници. За да определите позицията (географска ширина и дължина) на автомобил на земята, трябва да получите сигнали от поне 3 сателита. Сигналът от 4-тия спътник също дава възможност да се определи надморската височина. При получаване на сигнали GPS приемникът изчислява разстоянието до всеки спътник, въз основа на което се определят пространствените координати на автомобила.

В света има две сателитни навигационни системи: американска Navstar GPS (глобална система за позициониране) и руски ГЛОНАСС (глобална сателитна навигационна система). Системата GLONASS е малко зад GPS по отношение на броя на сателитите и точността на определяне на позицията. В момента точността на позициониране на GPS системата е 2-4 м, GLONASS - 3-6 м. Най-голямата точност (2-3 m) се постига чрез съвместното използване на GPS и GLONASS, което се прилага в редица мобилни навигатори.

При определени условия (градски трафик, тунел) получаването на сигнали от сателити става проблематично. В стандартната навигационна система за позициониране при лоши сигнални условия се използват сензори за ъглова скорост на колелата на системата ABS и сензори за надлъжно и странично ускорение на системата ESP. С помощта на сензори се оценява скоростта и посоката на движение.

В мобилните системи тази функция се изпълнява от навигационната програма. При загуба на сигнала системата счита, че автомобилът се движи по даден маршрут с постоянна скорост.

Въвеждане на дестинацияв навигационната система се осъществява по няколко начина: по адрес, по име (интересна точка, POI), по координати и директно по точка на картата. Редица стандартни и мобилни навигационни системи реализират гласово въвеждане на дестинация.

След като въведете вашата дестинация, системата произвежда изчисляване на маршрутакато се вземат предвид много фактори (еднопосочни улици, мостове, задънени улици и др.). Редица стандартни навигационни системи предлагат няколко опции за маршрут, изчислени по различни критерии (разстояние, време, пари). Например кратък маршрут ще се състои от възможно най-къси участъци и няма да отчита ограниченията на скоростта. Изгражда се бърз маршрут, като се вземат предвид класът на пътя (магистрала, федерална магистрала, градска улица) и ограниченията на скоростта по тези пътища. Икономичният маршрут отчита както разстоянието, така и времето. Времето обаче е с предимство.

Но всички тези маршрути не отчитат текущата ситуация на пътя (задръствания, аварии, ремонти и др.). Следователно, навигационни системи, които предлагат динамично изчисляване на маршрутакато се има предвид пътната обстановка. Информацията за пътната обстановка в реално време може да се предава по два начина: чрез радио и интернет.

Каналът за съобщения за трафика TMC (Traffic Message Channel) е изграден на базата на радиокомуникации. Чрез TMC канала информацията се предава под формата на кодирани сигнали. В Русия каналът за отчитане на трафика не е добре развит. TMC се използва в стандартни навигационни системи на автомобили Volvo, Land Rover, Honda и мобилни навигатори Alpine, Garmin.

Алтернатива на канала TMC е предаването на информация за пътната обстановка чрез интернет канала. Тази технология се използва от повечето мобилни навигатори, PDA и смартфони. От мобилен навигатор достъпът до интернет може да се организира по два начина: с помощта на GPRS модул и SIM карта или чрез мобилен телефон чрез Bluetooth.

Информация за пътната обстановка идва от различни източници в интернет. Програмата Navitel има собствена услуга „Navitel. Задръствания". Навигационната програма CityGuide предлага собствена система за задръстване по платно. Други програми използват добре познатия Yandex. Задръствания".

Трябва да се отбележи, че стандартните навигационни системи по правило нямат връзка с интернет и ако имат, този канал не се използва за получаване на информация за пътната обстановка. Изключение прави най-новата система RTTI (Real Time Traffic Information) на BMW, която е базирана на клетъчни комуникации и получава информация в рамките на системата TPEG (Transport Protocol Expert Group).

Водене по маршрутареализирани с помощта на визуални и гласови инструкции. Инструкциите се издават последователно от кръстовище до кръстовище. В различните навигационни програми функцията за насочване по маршрута е реализирана приблизително еднакво, на някои места малко по-добре, на други малко по-лошо. Има и сериозни разлики. Например, навигационната програма Progorod изпълнява услугата Junction View, която при наближаване на кръстовища и сложни кръстовища предлага реалистична картинна подсказка, показваща посоката на движение.

Абсолютното и основно предимство на стандартните навигационни системи е тяхната безопасност за водача. Фабричната навигация е тествана от производителя за съвместимост с други компоненти на автомобила; тя няма да причини смущения в други електронни компоненти на вашия „железен кон“, нито ще причини късо съединение в окабеляването. Работата на стандартните устройства е гарантирана от производителя на автомобила, за разлика от безименните китайски занаяти, чиято работа оставя много да се желае.

Обикновено такава система има допълнителни контроли на или близо до волана (лост на волана), които позволяват частично управление на навигационната система, без да махате ръцете си от контролите по време на шофиране.

Вторият осезаем плюс е, че за разлика от отделно продаваните навигатори и таблети, фабричната навигационна система е вградена в таблото, за да не блокира изгледа на водача. Но пълната видимост на пътя пред вас също е важен фактор за безопасност. Интегрирането на стандартната система с арматурното табло създава ергономичност при използване, комфорт в интериора на автомобила и собствен оригинален дизайн, присъщ на конкретна марка автомобил.

Третият важен момент е интеграцията със звуковата система на автомобила, с която навигацията най-често образува единен комплекс. Няма да пропуснете гласово съобщение или сигнал за неравен път заради радиото или музиката на диска - интелигентната навигационна система сама ще заглуши звука на мултимедийния източник, докато произнася звуковото съобщение.

Четвъртата точка, за съжаление, е много актуална в неохраняемите паркинги - стандартната система, интегрирана в панела, привлича много по-малко внимание от престъпни елементи, отколкото навигатор или таблет на държач за вендуза. В края на краищата, премахването на стандартна система ще отнеме поне 10-15 минути, а специални инструменти за премахване, индивидуални за всяка кола, и отделен GPS навигатор могат да бъдат откраднати за 30 секунди.

Петият полезен фактор е, че при повечето съвременни автомобили екранът на фабричната навигационна система може да се използва за показване на изображението от камерата за задно виждане, което осигурява допълнителна сигурност на автомобила при паркиране.

Могат да бъдат внедрени и допълнителни приятни опции, като подсветка на системните бутони заедно с подсветката на таблото на автомобила, регулиране на яркостта с помощта на светлинен сензор, показване на предупреждения за неизправности на голям фабричен навигационен дисплей и много други.

Проблеми със стандартните навигационни системи

Защо стандартните навигационни системи отдавна са станали обичайни в Европейския съюз и Съединените щати, но все още остават непопулярни у нас и като правило това е последната опция, на която потенциалните купувачи обръщат внимание?

Отговорът е доста банален. За съжаление, поради недостатъчното внимание на производителите на картографски материали за автомобилни системи към региона на ОНД. Ако закупите нов автомобил с фабрична навигационна система, най-вероятно ще срещнете карти с изключително лошо качество в такова устройство.

Няколко улици в градове с милионно население и липсата на малки населени места по принцип е горчивата реалност на повечето стандартни навигационни системи в ОНД и по-специално в нашия регион. Например в стандартните пътни карти на Беларус град Минск е представен само от околовръстния път. В същото време дори официалните дилъри на тази марка не могат да помогнат - производителят просто не подобрява качеството на картите, считайки нашия пазар за твърде малък и съответно нерентабилен.

Остават само два начина - да смените стандартната навигация на китайско устройство със съмнителен произход (в което практически нищо няма да остане от предимствата на стандартната система) или да намерите начини да модифицирате фабричната (родна) система с алтернативен фърмуер така че да може да работи не само с родни карти, но и с навигационни системи, по-често срещани в ОНД. И в същото време можете да разширите функционалността на системата, като я научите например да възпроизвежда видео - защо да губите голям 6,5-8-инчов екран или като оборудвате системата с калкулатор.