Навигация

Изначально, слово «навигация» относилось только к мореплаванию и означало искусство управления кораблем. Со временем, пришла навигация и в сухопутные транспортные средства, в том числе, в автомобили.

Что такое спутниковая навигация и зачем она нужна автомобилю?

Спутниковая навигация – это комплекс электронно-технических систем, который представляет собой совокупность наземного и воздушного оборудования, работающего по принципу «передатчик-приемник». Система используется для определения местоположения, точного времени и параметров движения (скорости и направления.) Проще говоря, такая система позволяет определить, где территориально находится приемник (в данном случае, автомобиль), в какую сторону он движется и с какой скоростью. Кроме того, навигатор может заранее просчитать маршрут от одной точки до другой и провести по нему автомобиль, сопровождая движение голосовыми комментариями. Опционально для современных навигаторов может быть доступна функция загрузки данных о местоположении камер контроля скорости и пробок.

Разница в том, что автономная навигация не входит в комплектацию автомобиля и покупается отдельно. Такой навигатор имеет собственную систему питания, процессор и приемник сигнала. Оснащается дисплеем и панелью управления. Штатная навигация – это навигационная система, которую производитель самостоятельно устанавливает в автомобиль при сборке. Плюсы штатной навигации в том, что она полностью совместима со всем бортовым оборудованием, интегрирована в бортовой компьютер и, как правило, работает быстрее автономной.

Эволюция автомобильной навигации

Прототип автомобильной навигационной системы появился еще в 1920 году и назывался Plus Fours Routefinder. Нехитрое приспособление состояло из скрученной карты местности закрепленной между двумя деревянными палочками. Вращать «навигатор» приходилось вручную.

Спустя 10 лет система была доработана, и автомобилисты получили IterAvto. В этот раз карта закреплялась под стеклом, встроенным в корпус навигатора. Двигалась она с помощью троса, который используется в современных механических спидометрах. Благодаря этой системе скорость прокручивания была пропорциональная скорости движения. Однако при повороте автомобиля карту по-прежнему приходилось вращать вручную.

Первая электронная навигация появилась не так давно, всего 30 лет назад. Разработали систему японские инженеры. Первыми автомобилями, в качестве дополнительной опции к которым предлагалась навигация, стали модели Honda – Accord и Vigor. Датируется изобретение 1981 годом и называется Electro Gyrocator. Примечательно, что японская навигация не была связана со спутниками. Для использования навигатора водителю было необходимо вставить пластиковую карту местности и переместить курсор на место своего текущего положения. За дальнейшие перемещения курсора отвечал встроенный гироскоп, который определял направление и скорость движения автомобиля. Система не получила широкого распространения из-за чересчур высокой стоимости установки – почти в четверть цены самого Аккорда.

Первая спутниковая навигационная система, которая была встроена в бортовой компьютер, появилась в 1995 году на автомобиле Oldsmobile 88. Она уже могла определять и контролировать положение автомобиля самостоятельно, используя сигнал от ближайшего спутника.

С тех пор штатную навигацию устанавливает на свои автомобили абсолютное большинство производителей. Принцип работы системы за последние десятилетия не претерпел кардинальных изменений, упор делался на повышение оперативности передачи информации и расширение интерактивных возможностей пользователя.

Подвергался доработкам, в первую очередь, бортовой компьютер. Увеличение размеров дисплея, качества изображения, а с недавних пор внедрение сенсорного управления. Постоянно обновлялась электронная «начинка», разрабатывались специальные операционные системы, место CD заняли карты памяти и жесткие диски. Например, современная штатная навигация BMW 7 серии представляет собой практически полноценный компьютер: дисплей с разрешение 1280x480, собственная мобильная операционная система QNX и жесткий диск на 80 гб.

Набор этих характеристик позволяет «баварцу» не только загружать карты с качественной 3D прорисовкой маршрута, но и закачивать музыку и воспроизводить DVD.

Как это работает

Работают навигационные системы по принципу измерения расстояния между источником и приемником сигнала. Основывается такой метод на передаче радиоволн и вычислении скорости их распространения. Для точной фиксации времени, которое затрачивается на передачу сигнала, используются синхронизированные с системным временем атомные часы (особенность таких часов заключается в том, что в качестве периодического процесса используется колебания, вызванные на уровне атомов и молекул). Получается следующая цепочка: часы приемника синхронизируются с системным временем, и по ним  вычисляется задержка между каждым циклом передачи сигнала и его приемом.

Сам приемник штатной навигации встроен в систему бортового компьютера и отображает данные на дисплей. Кроме данных о местонахождении автомобиля и прокладывания маршрутов, бортовой компьютер отвечает за взаимодействие всех электронных систем компьютера, в том числе, парктроника, акустической системы, датчиков «мертвых зон» и т.д.

Многие современные автомобильные навигаторы не только могут провесит автолюбителя из пункта А в пункт Б, но и предоставят ему информацию обо всех объектах, которые находится на маршруте. В памяти программы хранится информация о расположении АЗС, магазинов, стоянок, кафе и прочих объектов, которые могут быть полезными во время движения.

Еще одна полезная функция современной навигационной системы – это возможность голосового управления, которая позволяет прокладывать маршрут или осуществлять поиск объекта, не отрываясь от управления автомобилем.

Среди основных плюсов штатной навигации можно выделить высокую точность, оперативность работы системы и отсутствие задержек в передаче сигнала и обновлении карт. В то же время, есть у штатной навигации и весьма серьезные недостатки. К примеру, замена штатного навигатора на автономный может нарушить работу вышеперечисленных систем, да и сама процедура замены является весьма дорогостоящей. Точность карт штатной навигации не всегда радует пользователя, распространенное явление – карта загружается быстро, но не отображаются номера домов. Нередки также случаи, когда навигатор просто сбивает автомобилиста с пути, предлагая совершенно неправильный маршрут. Жирную черту под недостатками штатной навигации подводит отсутствие возможности выбрать навигационную систему.