Sistema de navegación para automóvil incorporado: historia y perspectivas. Sistema de navegación para automóvil estándar Diseño de un sistema de navegación para automóvil

Inicialmente, la palabra “navegación” se refería únicamente a la navegación y significaba el arte de gobernar un barco. Con el tiempo, la navegación llegó a los vehículos terrestres, incluidos los automóviles.

¿Qué es la navegación por satélite y por qué la necesita un coche?

La navegación por satélite es un complejo de sistemas técnicos electrónicos, que es una combinación de equipos terrestres y aéreos que funcionan según el principio de "transmisor-receptor". El sistema se utiliza para determinar la ubicación, la hora exacta y los parámetros de movimiento (velocidad y dirección). En pocas palabras, dicho sistema le permite determinar dónde está ubicado geográficamente el receptor (en este caso, un automóvil), en qué dirección está moviéndose y a qué velocidad. Además, el navegador puede calcular de antemano la ruta de un punto a otro y guiar el coche por ella, acompañando el movimiento con comentarios de voz. Opcionalmente, para los navegadores modernos, puede estar disponible la función de descargar datos sobre la ubicación de radares y atascos.

La diferencia es que la navegación autónoma no está incluida con el coche y debe adquirirse por separado. Un navegador de este tipo tiene su propio sistema de energía, procesador y receptor de señal. Equipado con display y panel de control. La navegación estándar es un sistema de navegación que el fabricante instala de forma independiente en el automóvil durante el montaje. Las ventajas de la navegación estándar son que es totalmente compatible con todos los equipos de a bordo, está integrada y, por regla general, funciona más rápido que la navegación autónoma.

La evolución de la navegación para automóviles

Un prototipo de sistema de navegación para automóviles apareció en 1920 y se llamó Plus Fours Routefinder. El sencillo dispositivo consistía en un mapa enrollado de la zona fijado entre dos palos de madera. El navegador tuvo que girarse manualmente.

Después de 10 años, el sistema estuvo finalizado y los automovilistas recibieron IterAvto. Esta vez el mapa se fijó bajo un cristal integrado en el cuerpo del navegador. Se movía con ayuda de un cable que se utiliza. Gracias a este sistema, la velocidad de desplazamiento era proporcional a la velocidad del movimiento. Sin embargo, al girar el coche, el mapa todavía tenía que girarse manualmente.

La primera navegación electrónica apareció no hace mucho, hace sólo 30 años. El sistema fue desarrollado por ingenieros japoneses. Los primeros coches que ofrecieron navegación como opción adicional fueron los modelos Honda: Accord y Vigor. La invención se remonta a 1981 y se llama Electro Gyrocator. Es de destacar que la navegación japonesa no estaba asociada a los satélites. Para utilizar el navegador, el conductor tenía que insertar un mapa de plástico de la zona y mover el cursor a su posición actual. El giroscopio incorporado era responsable de los movimientos adicionales del cursor, que determinaban la dirección y la velocidad del coche. El sistema no se utilizó mucho debido al coste de instalación excesivamente elevado: casi una cuarta parte del precio del propio Accord.

El primer sistema de navegación por satélite integrado en un ordenador de a bordo apareció en 1995 en el Oldsmobile 88. Ya podía determinar y controlar la posición del coche de forma independiente, utilizando la señal de un satélite cercano.

Desde entonces, la gran mayoría de fabricantes han instalado navegación de serie en sus coches. El principio de funcionamiento del sistema no ha sufrido cambios fundamentales en las últimas décadas, se hizo hincapié en aumentar la eficiencia de la transferencia de información y ampliar las capacidades interactivas del usuario.

En primer lugar, se modificó la computadora de a bordo. Aumento del tamaño de la pantalla, la calidad de la imagen y, más recientemente, la introducción del control táctil. El hardware electrónico se actualizó constantemente, se desarrollaron sistemas operativos especiales y las tarjetas de memoria y los discos duros sustituyeron a los CD. Por ejemplo, el moderno sistema de navegación estándar del BMW Serie 7 es casi un ordenador completo: una pantalla con una resolución de 1280x480, su propio sistema operativo móvil QNX y un disco duro de 80 GB.

El conjunto de estas características permite al bávaro no sólo descargar mapas con una representación 3D de la ruta de alta calidad, sino también descargar música y reproducir DVD.

Cómo funciona

Los sistemas de navegación funcionan según el principio de medir la distancia entre la fuente y el receptor de la señal. Este método se basa en la transmisión de ondas de radio y el cálculo de su velocidad de propagación. Para registrar con precisión el tiempo empleado en transmitir una señal, se utilizan relojes atómicos sincronizados con la hora del sistema (la peculiaridad de estos relojes es que las vibraciones provocadas a nivel de átomos y moléculas se utilizan como un proceso periódico). Se obtiene la siguiente cadena: el reloj del receptor se sincroniza con la hora del sistema, y ​​a partir de él se calcula el retraso entre cada ciclo de transmisión de la señal y su recepción.

El propio receptor de navegación estándar está integrado en el sistema informático de a bordo y muestra datos en la pantalla. Además de los datos sobre la ubicación del vehículo y la planificación de la ruta, el ordenador de a bordo es responsable de la interacción de todos los sistemas informáticos electrónicos, incluidos los sensores de aparcamiento, los sistemas de sonido, los sensores de ángulo muerto, etc.

Muchos navegadores de automóviles modernos no solo pueden guiar a un entusiasta de los automóviles desde el punto A al punto B, sino también brindarle información sobre todos los objetos que se encuentran en la ruta. La memoria del programa almacena información sobre la ubicación de gasolineras, tiendas, aparcamientos, cafeterías y otros objetos que pueden resultar útiles durante la conducción.

Otra característica útil de un sistema de navegación moderno es la capacidad de control por voz, que le permite obtener direcciones o buscar un objeto sin salir del vehículo.

Entre las principales ventajas de la navegación estándar se encuentran la alta precisión, la eficiencia operativa del sistema y la ausencia de retrasos en la transmisión de señales y actualizaciones de mapas. Al mismo tiempo, la navegación estándar también tiene desventajas muy graves. Por ejemplo, reemplazar un navegador estándar por uno independiente puede alterar el funcionamiento de los sistemas anteriores y el procedimiento de reemplazo en sí es muy costoso. La precisión de los mapas de navegación estándar no siempre agrada al usuario; una situación común es que el mapa se carga rápidamente, pero no se muestran los números de las casas. También son frecuentes los casos en los que el navegador simplemente desvía al automovilista, sugiriéndole una ruta completamente equivocada. La imposibilidad de seleccionar un sistema de navegación resume las deficiencias de la navegación estándar.

Sistemas de navegación(sistema de posicionamiento global o GPS - Sistema de posicionamiento global) se utilizan cada vez más en Europa occidental, EE. UU. y Japón. El uso de estos sistemas también está comenzando en los países de la antigua Unión Soviética, pero el desarrollo de los sistemas de navegación se ve obstaculizado principalmente por la falta de mapas del terreno.

Los principales objetivos del sistema de navegación son:

• determinar la ubicación del automóvil en el momento actual
• ingresar un destino y determinar la ruta óptima

Al elegir una ruta, hay 3 opciones disponibles: rápida, normal y corta. Además, indica dónde se encuentran las autopistas de peaje y las características del tráfico en cada ruta.

Para utilizar la navegación GPS, necesita al menos un receptor GPS. Pero en sí no es más que una brújula satelital que conoce sus coordenadas exactas. Para vincular estas coordenadas a un mapa digital específico de la zona, se necesita un dispositivo más complejo, como un navegador GPS con un receptor GPS incorporado.

Arroz. Navegador

¿Qué es un navegador?

Navegadores GPS– dispositivos con un shell de software relativamente simple, enfocado principalmente a resolver problemas de navegación y capaces de trabajar con un solo tipo de mapa proporcionado por el fabricante.

La posición del receptor GPS se calcula a partir de las coordenadas previamente conocidas de los satélites del sistema. Físicamente, esto se expresa en el hecho de que los datos iniciales para resolver el problema de posicionamiento son las distancias desde el objeto a todos los satélites visibles para él en este momento. Para simplificar, supongamos que todos los satélites visibles están estacionarios en sus órbitas.

Pasemos a la geometría

Arroz. Detección de objetos por satélites:
a – esfera de un satélite; b – intersección de esferas de dos satélites; c – intersección de esferas de tres satélites

El punto restante caracteriza las coordenadas del receptor. Las distancias a los satélites (radios de las esferas descritas) se calculan de forma sencilla, basándose en el registro del tiempo que tarda la señal en llegar al objeto y su velocidad.

Para determinar la posición de los satélites en órbita, además del conjunto de satélites dispersos en órbitas estacionarias, existe un complejo de control terrestre. Incluye estaciones de seguimiento que mantienen contacto constante con elementos de la constelación orbital. A partir de los datos recibidos, el centro de control calcula las coordenadas exactas de los satélites artificiales y las transmite a los aviones a través de estaciones de comunicación. En los cálculos, se supone que la velocidad de propagación de la señal es igual a la velocidad de la luz. Por tanto, también es necesario tener en cuenta la precisión y sincronización del funcionamiento de los mecanismos de reloj con los que están equipados el satélite y el receptor, así como las distorsiones provocadas por diversos obstáculos en el camino de la onda de información. Para eliminar errores en la computadora del receptor, se utilizan algoritmos especiales que ajustan el tiempo hasta que se determina la ubicación del receptor con un error predeterminado. El algoritmo también tiene en cuenta los datos recibidos del cuarto, quinto y otros satélites que se encuentran en la "zona de visibilidad" del receptor.

Tenga en cuenta que una constelación completa, que cubrirá toda la superficie del globo, debe incluir 24 objetos orbitales, es decir, el número máximo de satélites visibles para el receptor en cualquier punto de la Tierra es 12 unidades. Sin embargo, hoy en día el número de dispositivos con sistemas de navegación operativos ya asciende a 30 unidades.

La figura muestra la estructura del sistema de navegación. El sistema puede realizar navegación a estima, determinar la posición del vehículo en el mapa del terreno en función de la configuración del camino recorrido y determinar coordenadas absolutas utilizando el sistema satelital GPS. Utilizando la navegación a estima, la posición relativa del vehículo y la dirección del movimiento se determinan utilizando la información recibida de los sensores de velocidad de las ruedas y de acimut.

La configuración del tramo de ruta recorrida, obtenida mediante navegación a estima, se compara con la configuración de las carreteras trazadas en el mapa. Una vez determinada la carretera por la que circula el coche, el sistema también encuentra sus coordenadas actuales. Una determinación más precisa de las coordenadas del vehículo en el mapa se realiza mediante GPS en latitud y longitud. Se cree que, a efectos prácticos, basta con conocer las coordenadas del vehículo con una precisión de media manzana, es decir, ±100 metros.

El sistema de navegación del automóvil debe incluir sensores para la distancia recorrida y la dirección del movimiento.

Sensor de viaje

Sensor de viaje- Este es un diseño particular de un odómetro electrónico, cuya información proviene de los sensores de velocidad de las ruedas del ABS. Los odómetros tienen una serie de errores sistemáticos que deben corregirse. Éstas incluyen:

1. La diferencia en los diámetros de un neumático nuevo y desgastado da un error al determinar la distancia recorrida de hasta un 3%.
2. Debido al aumento del diámetro de los neumáticos debido a la fuerza centrífuga, por cada 40 km/h de velocidad del vehículo, el error en la determinación de la distancia recorrida aumenta entre un 0,1...0,7%.
3. Un cambio en la presión de los neumáticos de 689 kPa aumenta el error entre un 0,25...1,1%.

Para determinar la dirección del movimiento del automóvil, generalmente se utilizan un sensor de acimut, sensores de velocidad de las ruedas y giroscopios.

Arroz. Estructura del sistema de navegación

sensor de azimut

sensor de azimut(brújula) utiliza el campo magnético terrestre y es un núcleo anular 2 hecho de ferroimán, en el que se enrollan perpendicularmente entre sí un devanado de excitación 1 y dos devanados de salida 3 y 4. Al devanado de excitación se aplica una tensión sinusoidal. En ausencia de un campo magnético externo, se induce una fem de inducción mutua en los devanados de salida, también sinusoidal, con un valor medio cero. En presencia de un campo magnético externo constante (campo magnético de la Tierra), la forma sinusoidal del flujo magnético en el núcleo se distorsiona debido a la imposición de un componente constante y los voltajes de los devanados de salida.

Arroz. Sensor de azimut geomagnético:
1 – devanado de excitación; 2 – núcleo anular de ferroimán; 3 – devanado de salida con coordenada X; 4 – devanado de salida con coordenada Y

Sensores de velocidad de las ruedas

Los sistemas GPS utilizan los sensores de velocidad de las ruedas delanteras utilizados para el ABS. El ángulo de giro del automóvil está determinado por la diferencia en las trayectorias recorridas por las ruedas izquierda y derecha al girar.

Giroscopio

Cuando se utiliza un giroscopio, la velocidad angular del vehículo cuando gira se detecta e integra para determinar el ángulo de giro. Los sistemas de navegación utilizan varios tipos de giroscopios. A continuación se considera como ejemplo el uso de un giroscopio de gas.

El giroscopio funciona de la siguiente manera. La bomba crea un flujo de gas (helio) 2 con un caudal determinado y lo dirige a través de la boquilla 1 a dos cables sensores calentados w1 y w2 (Fig.). La velocidad angular del automóvil está determinada por el cambio en la resistencia de los cables del sensor. A medida que la corriente de helio sale de la boquilla de la bomba, se expande gradualmente.

Arroz. Sistema de medición de giroscopio (posición del flujo de gas al girar)

Cuando el automóvil se mueve en línea recta, la distribución de velocidad es simétrica con respecto a los cables, se enfrían por igual y en la salida del circuito puente, del que forman parte los cables, se genera un voltaje de bala. Al girar, surge una fuerza de Coriolis que desplaza el flujo de gas, los cables se enfrían de manera desigual, su resistencia a la corriente eléctrica es diferente y aparece un voltaje en la salida del circuito del puente, proporcional a la velocidad angular del automóvil al girar.

estimacion es un método para determinar las coordenadas de un objeto en movimiento (automóvil, avión, barco, etc.) en relación con el punto de partida. Se utiliza la suma vectorial de las distancias recorridas; la información direccional proviene de un sensor de azimut o de un sensor de velocidad de la rueda. La figura muestra la aplicación de la navegación a estima para determinar las coordenadas de un objeto (automóvil).

Arroz. Determinación de las coordenadas del vehículo mediante el método de navegación a estima:
X0, Y0 – coordenadas iniciales; Δi – incremento de la posición actual; θi – posición angular; X, Y: coordenadas de ubicación del automóvil

El campo magnético también se distorsiona en túneles, puentes metálicos y al circular por trenes de carretera. El uso de sensores de velocidad de las ruedas junto con una brújula suele resolver este problema. Los sensores de velocidad de las ruedas no son sensibles a tales distorsiones; en la práctica, los sensores de azimut y de velocidad de las ruedas se complementan entre sí para determinar la dirección del movimiento del vehículo.

La navegación a estima proporciona poca precisión a la hora de determinar las coordenadas actuales de un objeto. Para un automóvil, es necesario corregir las coordenadas determinadas por el método de navegación a estima cada 10...15 km. El ajuste será correcto si los automóviles circulan por carreteras marcadas en el mapa electrónico.

Tarjetas electrónicas

En algunos sistemas de navegación, la información cartográfica se almacena de forma centralizada y se transmite al vehículo por radio, pero en la mayoría de los casos el sistema de navegación supone que la base de datos necesaria se encuentra a bordo del vehículo.

El CD-ROM se utiliza para almacenar información cartográfica y de carreteras con el fin de comparar las configuraciones de las carreteras y el camino recorrido, buscar la ruta óptima y mostrar un mapa del área en la pantalla.

En el formato matricial, cada elemento del mapa (píxel) tiene sus propios valores de coordenadas cartesianas X-Y. Los mapas matriciales requieren mucho espacio en la memoria de la computadora o en los medios de almacenamiento y son inconvenientes para las operaciones matemáticas al trazar y seguir una ruta.

En formato vectorial, las carreteras y calles se representan mediante secuencias de segmentos de línea recta, descritos analíticamente, y las intersecciones se representan mediante nodos. Los nodos se identifican por coordenadas: longitud y latitud. Si la carretera (calle) no es recta, también se coloca un nodo en el punto de ruptura. Así, las carreteras (calles) de cualquier configuración se aproximan mediante un conjunto de vectores y nodos.

Arroz. Calles y nodos en un mapa vectorial

Se escanean mapas existentes o imágenes de la zona obtenidas desde aviones y satélites. Luego, un software especial transforma la imagen primero en una matriz y luego en un formato vectorial.

El mapa electrónico contiene información como números de carreteras, nombres de calles, números de casas entre intersecciones, tráfico en una o dos direcciones en la calle, nombres de hoteles, restaurantes, etc.

Un interruptor táctil en la pantalla permite cambiar el modo de visualización, seleccionando pantalla dividida o completa con indicadores de dirección, una lista de giros o información sobre salidas de autopistas.

Arroz. Indicadores de dirección

Orientación en el mapa del terreno según la configuración del camino recorrido

En primer lugar, el sistema de navegación determina qué carreteras cercanas pueden corresponder a las coordenadas del vehículo determinadas por la navegación a estima. Luego se hace una comparación, se selecciona la carretera más adecuada y se corrigen las coordenadas del coche en el mapa. Cuando un automóvil llega a una intersección, la dirección de viaje determina qué camino tomar. Si las carreteras en una intersección son similares, el ordenador de navegación las sigue en el mapa y determina el coeficiente de correlación de cada carretera en relación con la ruta deseada. Se selecciona la carretera con el mayor coeficiente de correlación.

Los sistemas de navegación te permiten recibir información por voz, permitiéndote obtener la información que necesitas sin quitar la vista de la carretera. En total, los sistemas modernos reconocen hasta 1.500 palabras.

Para ver un área seleccionada en detalle, puede acercar o alejar para cubrir un área más grande. Se pueden mostrar dos mapas simultáneamente, uno de los cuales muestra una serie más detallada y el otro ofrece una cobertura más amplia. Si es necesario, es posible encontrar el hotel, restaurante, gasolinera, estación de servicio, plaza de aparcamiento, etc. más cercano.

Arroz. Pantalla dividida

Para estudiar la ruta, el conductor puede obtener una vista previa de la ruta.

500 metros antes del cruce que se aproxima, se muestra automáticamente en la pantalla un diagrama ampliado de los intercambios. A medida que se acerque a la intersección, sonará un mensaje de voz para recordarle al conductor las próximas acciones. Si el conductor pierde el giro requerido, el propio sistema corregirá la ruta.

Si no hay información suficiente sobre la ubicación de un destino, el sistema de navegación puede buscar por dirección, código postal, latitud y longitud, mapa, intersecciones y vías de acceso a las autopistas. Se puede ingresar en la memoria del sistema información sobre los lugares que el conductor desea visitar nuevamente.

Si se producen atascos o tráfico complicado a lo largo de la ruta seleccionada, el sistema calcula y ofrece una ruta alternativa.

Elegir la ruta óptima

Además de determinar las coordenadas actuales del vehículo, el sistema de navegación también puede proporcionar información que facilita la elección de la ruta óptima hacia su destino. Para ello, el ordenador de navegación examina la red de carreteras entre el origen y el destino y selecciona la ruta más corta. Un ejemplo de un método para determinar el camino más corto a partir de un mapa es algoritmo de dijkstra(Algoritmo de Dijkstra).

El algoritmo de Dijkstra identifica todas las intersecciones de carreteras desde el punto de partida y calcula los caminos más cortos hasta cada punto de intersección. Por ejemplo, si existe una red de carreteras, como en la figura, la búsqueda de intersecciones comenzará desde el punto de partida A. En primer lugar se considerarán las intersecciones B y C. Las distancias desde el punto A a cada intersección están indicadas dentro de los círculos. Luego se consideran las intersecciones E y F que conectan al punto C, para estas intersecciones se indica la distancia desde el punto inicial A. En tercer lugar, se consideran las intersecciones D y E conectadas al punto B, la figura b muestra las distancias desde el punto inicial A a D y E En este caso la distancia al punto E se indica por el punto C, ya que es menor que por D (sería 8). El punto D está conectado con el punto E y la ruta a través de E es más corta. La ruta más corta a D es A-C-E-D.

El uso de este algoritmo le permite determinar la ruta más corta a su destino. Con un moderno sistema de navegación, el conductor no tiene que preocuparse por perderse.

Arroz. algoritmo de dijkstra

El GPS se desarrolló aún más en el desarrollo de sistemas de transporte inteligentes (ITS - Intelligent Transportation Systems).

BMW introdujo un sistema de datos flotante extendido para automóviles (XFCD) similar.

La prueba se llevó a cabo en una pista de pruebas especial en SBC Park y tenía como objetivo demostrar las capacidades del sistema. Por ejemplo, un coche llega a una carretera resbaladiza. En cuestión de segundos, el sistema procesa la información y avisa en tiempo real al siguiente vehículo. Al mismo tiempo, la misma información se transmite a los servicios de tráfico estacionarios, que procesan estadísticamente los datos entrantes y los envían a otros usuarios de la vía.

El sistema de detección de la situación del tráfico XFCD se convertirá en el futuro en un sucesor mejorado del actual sistema de datos flotantes para automóviles, que se traduce como "datos de un automóvil en movimiento". Hoy en día, con la ayuda del FCD, los vehículos envían sus datos de ubicación en un momento determinado a una unidad central de control de tráfico, que compara los mensajes recibidos con los mensajes de otros vehículos equipados con FCD para reconocer situaciones de tráfico y de emergencia. El sistema XFCD es capaz de reconocer la propia situación del tráfico, analizando todos los datos disponibles en el vehículo y transmitiendo los datos procesados ​​al panel de control central. Al mismo tiempo, el sistema es capaz de advertir a otros vehículos en el área de cobertura del transmisor a través del sistema comunicador Auto-Auto.

XFCD funciona sobre la base del sistema de navegación existente y su puesta en marcha es sólo cuestión de descargar el programa. La introducción de una red a bordo permite utilizar sincrónicamente una amplia gama de capacidades. En un automóvil moderno configurado de esta manera, el sistema obtiene acceso y coordinación con muchas otras unidades de control de información. Se trata de luces de cruce y de carretera, faros antiniebla, termómetro exterior y aire acondicionado, frenos y sistema de navegación, sensor de lluvia y lavacristales, entre otras cositas igualmente importantes. Todos estos mecanismos funcionan dependiendo de la situación del tráfico. Así, el coche responderá inmediatamente a una caída de la temperatura ambiente, al hielo o incluso a la aparición inesperada de aceite en un tramo de la carretera regulando el sistema de control de estabilidad (DSC) y la velocidad de conducción.

Otra ventaja innegable del sistema XFCD es la capacidad de transmitir mensajes directamente a otros vehículos. La información se transmite a través de una red ad hoc a todos los vehículos que se encuentran en las inmediaciones. Cada automóvil, dependiendo de la situación, desempeña el papel de remitente, destinatario o transmisor. La ventaja de la probada tecnología Multi-Hopping es innegable: la red Ad-hoc se organiza de forma autónoma, tiene el alcance requerido y no requiere la creación de una infraestructura especial.

Muchos de nosotros utilizamos a diario varios dispositivos que nos ayudan a encontrar el mejor punto hacia nuestro destino. Vienen en nuestra ayuda si nos perdemos en un área desconocida. Normalmente, en entornos urbanos, la mayoría de los sistemas de navegación funcionan bien. Pero si queremos ir de viaje o salir al campo a una zona desconocida, no todos los dispositivos son adecuados.

¿Qué es lo más importante en los navegadores de coche? En primer lugar está la calidad de la comunicación, la calidad y confiabilidad de los mapas y la precisión en la determinación de las coordenadas de la ubicación del vehículo en tierra. Lamentablemente, no todos los dispositivos hoy en día están preparados para ofrecernos rutas con la calidad que esperamos. El nuestro le ofrece los cinco mejores sistemas de navegación para automóviles que no lo defraudarán.

Cada uno de nosotros prefiere diferentes dispositivos GPS, desde dispositivos de navegación hasta navegadores satelitales complejos y multifuncionales fabricados en fábrica. Todos tienen el mismo principio de funcionamiento, pero no todos los navegadores para automóviles pretenden ser los mejores.

1) Navegadores de la serie Garmin Nuvi

Los dispositivos de navegación de la serie Garmin Nuvi están diseñados específicamente para la industria automotriz. Se distinguen por un diseño elegante y unas dimensiones mínimas (incluido el grosor), lo que permite su uso sin sacrificar espacio en la mayoría de los coches. Vale la pena señalar que para utilizar el navegador en la carretera, no se requieren comunicaciones móviles ni transferencia de datos móviles. El dispositivo funciona sin conexión. Las tarjetas están fabricadas en alta calidad. Los nombres de las calles y las direcciones de las casas se muestran completos. Nuvi tiene control por voz. El navegador también utiliza una función única de aviso de cambio de carril activo. Así, por ejemplo, al acercarse a una salida de la autopista, el software de navegación le advertirá de antemano sobre la necesidad de cambiar de carril para no perder la salida o girar.

De esta manera, no se perderá el giro a la derecha ni se preguntará adónde ir en una intersección.

Además, Garmin Nuvi muestra un diseño tridimensional de una bifurcación o paso elevado, mostrándote el que necesitas. Cabe destacar que los navegadores Garmin Nuvi cuentan con un mapa gratuito eterno. Todos los cambios en el mapa y las actualizaciones estarán disponibles para descargar de forma gratuita. Además, muchos modelos de navegador pueden mostrar los atascos, lo que le permite elegir rutas de desvío. Según el fabricante, los datos de tráfico se transmiten con un retraso de sólo 30 segundos. También puede emparejar el dispositivo con un teléfono móvil o una computadora mediante Bluetooth para actualizar el software a través de Internet. Los precios de los dispositivos varían según el modelo. Cada uno puede elegir el modelo óptimo según sus capacidades y necesidades financieras.

2) Navegador Tom Tom Go

Aunque el software de navegación de la compañía se ha vuelto popular en teléfonos inteligentes y tabletas, los navegadores para automóviles exclusivos de Tom Tom Go también merecen atención. Muchos entusiastas de los automóviles, después de haber adquirido estos navegadores, notan la excelente calidad del trabajo incluso lejos de las grandes ciudades. Este dispositivo no requiere conexión a Internet. El navegador tiene un control por voz competente y de alta calidad. Cabe destacar las pantallas táctiles HD de 5 pulgadas que muestran imágenes en alta calidad.

El software del dispositivo de navegación proporciona un control activo de la ruta, que alerta al conductor sobre la dirección de viaje deseada. No es necesario buscar nombres de calles ni números de casas para llegar a la dirección requerida. Simplemente ingresa tu destino final y el programa te llevará a la dirección deseada. Para hacer esto, escuche los comandos del navegador.

3) Navegadores Magellan RoadMate

La serie de dispositivos de navegación Magellan RoadMate se conoce en el mercado desde hace mucho tiempo y ha demostrado su eficacia. Pero algunos modelos nuevos impresionan con sus sorprendentes características, como: una advertencia sobre cámaras de velocidad con foto y video, una guía de navegación detallada (por ejemplo, el navegador dice: "Después de 300 metros, gire a la izquierda hacia la gasolinera Lukoil, y no solo "). Gire a la izquierda después de 300 metros"), actualización automática cuando se conecta a una computadora, etc., etc.

El sistema Bluetooth incorporado le permite utilizar la función manos libres del automóvil para el control por voz. El dispositivo también se puede conectar a un teléfono con acceso a Internet, con el que podrás conocer detalles de los lugares por los que pasas.

Al comprar este dispositivo, recibe un conjunto estándar de funciones disponibles en los navegadores modernos. Además de consejos de conducción activa y los nombres exactos de calles y casas, recibirá sugerencias sobre aparcamientos cercanos y advertencias sobre señales de límite de velocidad. Pero la característica principal del equipo de navegación es la integración del navegador con la cámara de visión trasera de su vehículo.

4) Dispositivo GPS integrado en el coche.

Cualesquiera que sean los dispositivos de navegación por satélite disponibles en el mercado, los más interesantes son los sistemas de navegación por satélite que se integran en un coche nuevo en la fábrica. Además, como opción, por regla general, cualquier concesionario de automóviles nos ofrece instalar navegación de fábrica por una tarifa adicional. Por supuesto, a diferencia de los equipos de terceros, la navegación de fábrica es mucho más cara que sus homólogos, pero, sin embargo, muchos navegadores de automóviles de fábrica son la mejor solución para viajar a zonas desconocidas.

Por supuesto, estos dispositivos tienen sus pros y sus contras. La mayoría de los navegadores integrados en automóviles a menudo no tienen disponibles las últimas actualizaciones de mapas. Además, algunos coches tienen dificultades con sus actualizaciones. Muchos dispositivos automotrices dejan mucho que desear.

Sin embargo, no todos los fabricantes de automóviles los equipan con incómodos sistemas de navegación. Muchas marcas de automóviles premium tienen una excelente navegación por satélite disponible en pantalla. En algunos modelos, el formulario de búsqueda de direcciones se realiza mucho mejor que en muchos dispositivos de terceros disponibles en el mercado.

5) Tu teléfono inteligente

Muchos de ustedes prefieren sus teléfonos inteligentes como sistema de navegación principal en su automóvil. Y esto a pesar de la presencia de un sistema de navegación integrado en el coche. Muchos de ustedes creen que el tiempo de los sistemas de navegación adicionales autónomos se está acabando. Al fin y al cabo, muy pronto los teléfonos móviles estarán totalmente integrados con el software de los sistemas de información y entretenimiento del coche. Es decir, al conectar tu smartphone al coche, podrás utilizar el mapa móvil de la aplicación de navegación del teléfono en la pantalla central.

Otros creen que ya no es necesario adquirir dispositivos de navegación adicionales. Basta con tener el smartphone a mano para obtener indicaciones para llegar a cualquier parte del mundo.

Además, las últimas versiones de mapas de navegación están disponibles en dispositivos móviles sin conexión, lo que ha simplificado la tarea de una navegación de alta calidad en la carretera. Después de todo, los mapas ahora están disponibles sin conexión a Internet. Habiendo descargado previamente el mapa, podrá utilizarlo para viajar a zonas desconocidas sin la ayuda de una conexión móvil.

Una de las ventajas de los dispositivos móviles está asociada a una gran cantidad de diferentes aplicaciones de navegación gratuitas, muchas de las cuales son varias veces superiores al software de los navegadores integrados de fábrica.

Finalmente, nos gustaría que votara según nuestra revisión indicando qué dispositivo de navegación cree que es el mejor en navegación para automóviles.

“¡Y también hay un navegador!” Este conocido eslogan publicitario, que presenta el sistema de navegación como una de las principales ventajas de un coche moderno, tiene parte de razón. En los últimos años, un navegador para automóvil ha pasado de ser un juguete costoso a convertirse en un asistente confiable para el conductor.

El sistema de navegación del automóvil está diseñado para determinar la posición del vehículo, seleccionar y rastrear la ruta. El primer navegador para automóvil fue presentado en 1981 por Alpine.

Existen varios tipos de sistemas de navegación para automóviles: estándar, móviles y software de navegación para ordenadores portátiles y teléfonos inteligentes. Los tipos de sistemas de navegación enumerados tienen sus ventajas y desventajas. Se diferencian en diseño, funciones implementadas y precio.

El sistema de navegación de serie lo instala el fabricante del vehículo y suele formar parte del sistema multimedia. En el lugar estándar se pueden instalar sistemas de navegación compatibles de otros fabricantes.

El sistema de navegación móvil es un dispositivo de navegación portátil e independiente que se compra por separado y se monta en el parabrisas o el tablero. bajo el término "navegador de coche" generalmente se refiere a un sistema de navegación móvil.

Como navegador para el automóvil se pueden utilizar un ordenador portátil, un teléfono inteligente e incluso los modelos de teléfonos móviles habituales, si tienen instalados los programas de navegación adecuados.

Diseño de un sistema de navegación para automóviles.

En esencia, un sistema de navegación para automóviles es una computadora personal con todos sus atributos: placa base, procesador central, RAM, memoria permanente, disco duro, dispositivos de entrada y salida, unidades para conectar fuentes de datos externas.

Una característica especial del navegador del automóvil es la presencia. procesador de navegación(conjunto de chips del receptor GPS). En varios diseños de navegadores, el procesador de navegación se combina con el procesador central. Además de los elementos enumerados, el sistema de navegación del automóvil puede incluir un módulo GPRS, Bluetooth, un receptor de radio y otros componentes.

La antena recibe señales de los satélites de navegación. El sistema de navegación estándar utiliza una antena externa montada en el techo del automóvil. Un navegador móvil, como un teléfono inteligente, está equipado con una antena incorporada.

Se utiliza una pantalla táctil para ingresar y emitir información, que es rápida, multifuncional y de bajo consumo de energía. El sistema de navegación estándar puede utilizar una pantalla frontal para mostrar información.

El sistema de navegación estándar se alimenta de la red de a bordo del vehículo. El navegador móvil funciona con su propia batería. La batería también se carga desde la red de a bordo.

El software de un sistema de navegación para automóvil incluye un sistema operativo, un programa de navegación y otros programas de aplicación (aplicaciones de oficina, reproductor multimedia, juegos, lectores de libros electrónicos, etc.).

El sistema operativo conecta el hardware del navegador (“hardware”) con el programa de aplicación. El sistema operativo utilizado es Windows CE, Windows Mobile, Android, iOS, etc.

La base funcional del sistema de navegación es programa de navegación. Los sistemas de navegación para automóviles utilizan muchos programas de navegación que se diferencian entre sí en cuanto a interfaz, funcionalidad, grado de rendimiento y unificación. Los navegadores estándar utilizan principalmente software de navegación propietario.

Para navegadores móviles, PDA y teléfonos inteligentes se han creado programas de navegación nacionales Navitel, Avtosputnik, CityGuide, ProGorod y muchos otros. Entre los programas extranjeros, cabe destacar el popular programa iGo. El programa iGo también se utiliza en los sistemas de navegación estándar de los automóviles coreanos Hyundai, Kia y SsangYong. Los navegadores móviles, PDA y teléfonos inteligentes pueden tener instalados varios programas de navegación, lo que amplía significativamente las capacidades del sistema de navegación.

El programa de navegación se basa en mapa electrónico. Los navegadores de automóviles utilizan principalmente mapas electrónicos vectoriales que admiten rutas. Un mapa vectorial incluye muchos objetos con sus coordenadas geográficas.

Si planea conducir un automóvil fuera de la carretera, necesitará un programa de navegación con un mapa rasterizado. A diferencia de un mapa rasterizado vectorial, se trata de una imagen de la zona (un mapa en papel transferido o una fotografía de satélite) vinculada a coordenadas geográficas.

Los principales desarrolladores de mapas electrónicos del mundo son TeleAtlas y Navteq, pero los mapas de estos fabricantes todavía no cubren suficientemente el territorio ruso. Por este motivo, muchos desarrolladores rusos de programas de navegación (Navitel, ProGorod, CityGuide) utilizan sus propios mapas electrónicos.

Funciones del sistema de navegación del coche

Un navegador de coche moderno tiene muchas funciones, siendo las principales:

• determinación de posición;
• ingresar un destino;
• cálculo de ruta;
• soporte de ruta.

Detección de posición(posicionamiento) del vehículo se realiza según señales de los satélites de navegación. Para determinar la posición (latitud y longitud) de un automóvil en tierra, es necesario recibir señales de al menos 3 satélites. La señal del cuarto satélite también permite determinar la altitud sobre el nivel del mar. Al recibir señales, el receptor GPS calcula la distancia a cada satélite, en función de lo cual se determinan las coordenadas espaciales del vehículo.

Existen dos sistemas de navegación por satélite en el mundo: el americano GPS Navistar (sistema de Posicionamiento Global) y ruso GLONASS (sistema mundial de navegación por satélite). El sistema GLONASS está ligeramente por detrás del GPS en términos de número de satélites y precisión de determinación de la posición. Actualmente, la precisión de posicionamiento del sistema GPS es de 2-4 m, GLONASS - 3-6 m. La mayor precisión (2-3 m) se logra mediante el uso conjunto de GPS y GLONASS, que se implementa en varios dispositivos móviles. navegantes.

En determinadas condiciones (tráfico urbano, túneles), la recepción de señales de satélites resulta problemática. En el sistema de navegación estándar, para el posicionamiento en condiciones de mala señal se utilizan sensores de velocidad angular de las ruedas del sistema ABS y sensores de aceleración longitudinal y lateral del sistema ESP. Mediante sensores se evalúan la velocidad y la dirección del movimiento.

En los sistemas móviles, esta función la realiza el programa de navegación. Si se pierde la señal, el sistema considera que el coche se mueve por una ruta determinada a velocidad constante.

Introducir un destino en el sistema de navegación se realiza de varias formas: por dirección, por nombre (punto de interés, POI), por coordenadas y directamente por un punto en el mapa. Varios sistemas de navegación estándar y móviles implementan la entrada por voz de un destino.

Después de ingresar su destino, el sistema produce cálculo de ruta teniendo en cuenta muchos factores (calles de sentido único, puentes, callejones sin salida, etc.). Varios sistemas de navegación estándar ofrecen varias opciones de ruta, calculadas según diversos criterios (distancia, tiempo, dinero). Por ejemplo, una ruta corta constará de tramos lo más cortos posible y no tendrá en cuenta los límites de velocidad. Una ruta rápida se construye teniendo en cuenta la clase de la vía (carretera, carretera federal, calle de la ciudad) y los límites de velocidad en estas vías. Una ruta económica tiene en cuenta tanto la distancia como el tiempo. Sin embargo, se da prioridad al tiempo.

Pero todas estas rutas no tienen en cuenta la situación actual de la carretera (atascos, accidentes, reparaciones, etc.). Por lo tanto, los sistemas de navegación que ofrecen cálculo de ruta dinámica teniendo en cuenta la situación de la carretera. La información sobre las condiciones del tráfico en tiempo real se puede transmitir de dos formas: por radio e Internet.

El canal de mensajes de tráfico TMC (Traffic Message Channel) se basa en comunicaciones por radio. A través del canal TMC, la información se transmite en forma de señales codificadas. En Rusia, el canal de notificación de tráfico no está bien desarrollado. TMC se utiliza en los sistemas de navegación estándar de los automóviles Volvo, Land Rover, Honda y en los navegadores móviles Alpine, Garmin.

Una alternativa al canal TMC es la transmisión de información sobre la situación del tráfico a través del canal de Internet. Esta tecnología es utilizada por la mayoría de navegadores móviles, PDA y teléfonos inteligentes. Desde un navegador móvil, el acceso a Internet se puede organizar de dos formas: mediante un módulo GPRS y una tarjeta SIM, o mediante un teléfono móvil mediante Bluetooth.

La información sobre la situación de las carreteras procede de diversas fuentes de Internet. El programa Navitel tiene su propio servicio “Navitel. Atascos de tráfico". El programa de navegación CityGuide ofrece su propio sistema de congestión del tráfico por carril. Otros programas utilizan el conocido Yandex. Atascos de tráfico".

Cabe señalar que los sistemas de navegación estándar, por regla general, no tienen conexión a Internet y, si la tienen, este canal no se utiliza para obtener información sobre la situación del tráfico. La excepción es el último sistema RTTI (Información de tráfico en tiempo real) de BMW, que se basa en comunicaciones celulares y recibe información dentro del sistema TPEG (Grupo de expertos en protocolo de transporte).

Orientación a lo largo de la ruta. implementado mediante instrucciones visuales y de voz. Las instrucciones se emiten secuencialmente de una intersección a otra. En diferentes programas de navegación, la función de guía de ruta se implementa aproximadamente de la misma manera, en algunos lugares un poco mejor, en otros un poco peor. También hay serias diferencias. Por ejemplo, el programa de navegación Progorod ejecuta el servicio Junction View, que, al acercarse a intersecciones y cruces complejos, ofrece una imagen realista que indica la dirección de viaje.

La ventaja absoluta y principal de los sistemas de navegación estándar es su seguridad para el conductor. La navegación de fábrica ha sido probada por el fabricante para determinar su compatibilidad con otros componentes del automóvil; no causará interferencias con otros componentes electrónicos de su “caballo de hierro”, ni provocará cortocircuitos en el cableado. El funcionamiento de los dispositivos estándar lo garantiza el fabricante del automóvil, a diferencia de los artesanos chinos anónimos, cuyo trabajo deja mucho que desear.

Normalmente, un sistema de este tipo tiene controles adicionales en o cerca del volante (palanca del volante) que permiten un control parcial del sistema de navegación sin quitar las manos de los controles mientras conduce.

La segunda ventaja tangible es que, a diferencia de los navegadores y tabletas que se venden por separado, el sistema de navegación de fábrica está integrado en el tablero para no bloquear la vista del conductor. Pero una visión completa de la carretera también es un factor de seguridad importante. La integración del sistema estándar con el tablero crea ergonomía de uso, comodidad en el interior del automóvil y un diseño propio y original inherente a una marca de automóvil específica.

El tercer punto importante es la integración con el sistema de sonido del coche, con el que la navegación suele formar un único complejo. No se perderá un mensaje de voz o una señal sobre carreteras en mal estado debido a la radio o la música del disco: el propio sistema de navegación inteligente silenciará el sonido de la fuente multimedia mientras pronuncia el mensaje de sonido.

El cuarto punto, lamentablemente, es muy relevante en los estacionamientos no vigilados: el sistema estándar integrado en el panel atrae mucho menos la atención de los delincuentes que un navegador o una tableta con soporte de ventosa. Después de todo, quitar un sistema estándar tardará al menos entre 10 y 15 minutos, y las herramientas de desmontaje especiales, individuales para cada automóvil, y un navegador GPS independiente se pueden robar en 30 segundos.

El quinto factor útil es que en la mayoría de los coches modernos, la pantalla del sistema de navegación de fábrica se puede utilizar para mostrar la imagen de la cámara de visión trasera, lo que proporciona seguridad adicional al coche al aparcar.

También se pueden implementar opciones agradables adicionales, como iluminar los botones del sistema junto con la iluminación del tablero del automóvil, ajustar el brillo mediante un sensor de luz, mostrar advertencias de fallas en una gran pantalla de navegación de fábrica y mucho más.

Problemas con los sistemas de navegación estándar.

¿Por qué los sistemas de navegación estándar se han convertido desde hace mucho tiempo en algo común en la Unión Europea y los Estados Unidos, pero siguen siendo impopulares en nuestro país y, por regla general, esta es la última opción a la que prestan atención los compradores potenciales?

La respuesta es bastante banal. Desafortunadamente, esto se debe a la atención insuficiente de los fabricantes de materiales cartográficos para sistemas automotrices en la región de la CEI. Si compra un automóvil nuevo con un sistema de navegación de fábrica, lo más probable es que encuentre mapas de muy mala calidad en dicho dispositivo.

Un par de calles en ciudades con millones de habitantes y, en principio, la ausencia de pequeños asentamientos es la amarga realidad de la mayoría de los sistemas de navegación estándar en la CEI y en nuestra región en particular. Por ejemplo, en los mapas de carreteras estándar de Bielorrusia, la ciudad de Minsk está representada únicamente por la carretera de circunvalación. Al mismo tiempo, ni siquiera los distribuidores oficiales de esta marca pueden ayudar: el fabricante simplemente no mejora la calidad de las tarjetas, considerando que nuestro mercado es demasiado pequeño y, en consecuencia, no rentable.

Solo quedan dos formas: cambiar la navegación estándar a un dispositivo chino de origen dudoso (en el que prácticamente no quedará nada de las ventajas del sistema estándar), o encontrar formas de modificar el sistema de fábrica (nativo) con firmware alternativo. para que pueda funcionar no sólo con mapas nativos, sino también con los sistemas de navegación más comunes en la CEI. Y al mismo tiempo, puede ampliar la funcionalidad del sistema enseñándole, por ejemplo, a reproducir vídeos: ¿por qué desperdiciar una pantalla grande de 6,5 a 8 pulgadas? o equipando el sistema con una calculadora.