Обзор GPS программ: Ozi, PalmGis GPS, PocketGPS Pro Moscow
УМНЫЕ АТЛАСЫ
Наверное, все уже не раз слышали аббревиатуру GPS, некоторые путают ее со стандартом передачи данных по сотовым сетям GPRS, однако далеко не все имеют четкое представление о том, что скрыто за этими тремя буквами. GPS (Global Positioning System) в переводе с английского расшифровывается как «система глобального позиционирования». Она основана на передаче сигналов между при емником и спутником. GPS, как это часто бывает, проектировалась и создавалась в военных целях, однако, учитывая пользу, которую может извлечь из нее даже простой человек, появились аппараты, способные улавливать сигналы сателлитов. Правда, поначалу точность «пользовательского» позиционирования по решению американского руководства сознательно ухудшали, погрешность составляла до 100 метров. Решением президента США Джорджа Буша младшего это правило было упразднено, и на сегодняшний день ошибка не превышает 30 м.
Регистрируя время прохождения радиосигнала и зная скорость его распространения, легко определить расстояние до источника излучения. Чтобы правильно найти координаты, требуется оценить расстояния до, по меньшей мере, трех навигационных спутников. Обмен данными с 4 сателлитами уже позволяет определить высоту над уровнем моря. При этом положение спутников на орбитах должно быть известно в любой момент времени. Помимо этого для правильного вычисления координат необходима точная временная привязка и синхронизация часов на всех компонентах навигационной системы. На сателлиты устанавливают атомные часы, имеющие точность около одной наносекунды. Для корректировки хода навигационных приемников используются специальные алгоритмы обработки сигналов, одновременно поступающих от четырех спутников.
На точность вычисления местопо ложения существенно влияет и геометрия орбит сателлитов, то есть расположение последних относительно друг друга и GPSприемника. В оптимальном варианте четыре «видимых» приемником спутника должны находиться от него по разным азимутам.
При прохождении радиосигнала через ионосферу и тропосферу скорость его распространения уменьшается, что приводит к ошибкам в вычислении расстояний до спутников. Таким образом, существенное влия ние оказывают также различные атмосферные явления.
Помимо технических особеннос тей аппаратуры, важное значение имеет и программное обеспечение, необходимое для обработки инфор мации, которую GPS приемник получает от спутников. Все GPS програм мы можно разбить на несколько групп по принципу «какие данные выдает приложение».
Наверное, в первую очередь приходит в голову использовать полученные от спутников координаты и данные для прокладки маршрутов и трассировки пути во время движения. Что можно сказать про выбор наиболее подходящего варианта? Приходится решать экстремальную задачу, которая на входе имеет множество параметров. Например, определяя кратчайший по продолжительности маршрут при перемещении по городу, необходимо учитывать время суток, от которого напрямую зависит плотность трафика на дороге, возможные пробки, ширину трассы или количество полос, сколько раз приходится менять направления дви жения и т.д. И чем больше таких параметров, тем сложнее вычислить наиболее подходящий маршрут. Не вдаваясь в подробности процесса вы числений, лишь отметим, что решение поставленной задачи требует наличия значительной компьютерной мощности у GPS приемника. Поэтому программы - навигаторы, способные прокладывать маршруты, как правило, имеют немаленькие размеры и предъявляют весьма серьезные требования к системе.
Следующим классом GPS программ являются так называемые «компасы» и «спидометры». По данным, полученным от спутников, такие приложения способны выдавать скорость движения или направление относительно сторон горизонта, используя изменение координат за единицу времени. С математической точки зрения просто находят дискретную производную кривой движения в некоторой ее точке. Эта задача намного легче и не требует больших аппаратных возможностей. Такие программы способны предупреждать пользователя о превышении допустимой скорости, об изменении на правления движения. Достоинством «компасов» и «спидометров» является их простота. В отличие от программнавигаторов, им не требуется хранить в памяти никаких карт, все данные поступают от GPS приемника. Это обуславливает небольшой «вес» таких приложений.
Часто GPS навигацию применяют спортсмены, строители или другие профессионалы, которым требуется точно знать свое местоположение. Например, существуют программы, предназначенные для поклонников гольфа, умеющие определять рассто яние до лунки и даже способные предложить наиболее подходящую для удара клюшку.
Перейдем теперь более к детальному рассмотрению программ, предназначенных для GPS навигации
gigNavigator
Разработчик: СибРКЦ «Земля»
Webсайт: www.sibrcc.ru
Условия распространения: Freeware
Программа gigNavigator, разработанная российскими специалистами, предназначена для просмотра и навигации с помощью GPS на геодезических растровых изображениях, которыми являются космические или аэрофотоснимки, отсканированные топографические карты. Пользователь получает навигационную информацию — географические координаты, расстояния, путь, азимуты, направления, скорости, визуальное положение на карте, позиция относительно выбранных точек, — выдаваемую в километрах или в морских милях в текстовой или графической форме. Эти данные извлекаются из географических координат, получаемых с помощью спутников, поэтому в gigNavigator v1.2 они достоверны в том числе и на морских картах. Возможна работа без растра с GPS или без GPS с растром.
При переходе между перекрывающимися привязанными к одной местности картами позиция и масштаб сохраняются. Это удобно, например, при сравнении ситуации на земном плане и космическом снимке. Переход на смежный привязанный растр выполняется автоматически, при этом отображаются рамки всех уста новленных в текущий каталог карт. Понятно, что нельзя просто «залить» рисунок на устройство и сразу заполучить все навигационные ресурсы. Сначала необходимо произвести привязку карты, которая состоит в установлении связи между несколькими точками на карте с реально определенным положением на местности.
Панель инструментов состоит из одиннадцати кнопок (при использо вании программы на десктопе к ним добавляется кнопка About). Четыре левые кнопки с черными треугольниками в верхних левых углах открывают панели меню. Экранные клавиши «+» и «–» изменяют масштаб рабочего окна в два раза, а при нажатии «1:1» программа переводит растр вмасштаб, который был получен при сканировании, позиция центра при этом не изменяется. Курсор, который по умолчанию имеет форму креста, всегда расположен в центре рабочего поля и указывает позицию наблюдателя.
В режиме «курсоуказатель» положение пользователя отмечено двумя концентрическими окружностями, откуда выходит луч, указывающий направление движения. Далее, кнопка центрирования устанавливает самый мелкий из маcштабов карты gig, она может быть полезна при потере растра — случайном перемещении далеко за его пределы. Смещать его положение можно при помощи «Руки». Для этого нужно «зацепить» картинку мышью или стилусом и переместить в нужную сторону. Кнопка «Лупа» увеличивает масштаб до выбранного рамкой фрагмента и смещает его к центру.
Щелчок лупой увеличивает масштаб в два раза (с центрировани ем). Включение режимов «Лупа» и «Рука» инициализируется соответствующей иконкой в правом верхнем углу рабочего поля.
Меню gigNavigator является очень простым, наглядным и понятным. Предположим, вы собрались посетить некоторый регион. Чтобы иметь там возможность навигации, достаточно взять бумажную карту и отсканировать ее. Вероятнее всего, придется использовать карты с разными масштаба ми: там где нужно — поподробнее, а для дороги хватит обычного атласа для автомобилистов. Зарегистри рованная версия программы под держивает различные графические форматы, включая TIFF, JPEG, PNG, а в пробной можно использовать только BMP изображения. Перед началом использования карты необходимо привязать ее к реальным ге ографическим координатам. Для этих целей достаточно «закрепить» 5 точек карты на местности, после чего будет определено любое положение на плане.
Карты сохранены в специальном формате gig, ко торый содержит в себе несколько масштабов изображений — отсканированный размер, а каждый последующий — в два раза меньше. Считывание данных выполняется прямо из файла, причем читаются только необходимые для текущего окна ячейки. Таким образом удается оп тимизировать использование оперативной памяти.
Основное достоинство данного приложения состоит в его универсальности. В отличие от программ навигаторов со встроенными картами, gigNavigator может использо ваться практически на любой местности, что очень важно особенно для российских условий, поскольку подобная гибкость с обрабатываемыми изображениями позволяет GPS навигатору стать спутником даже при поездке в горы или в тайгу, специально для которых ни один разработчик не станет писать навигационные программы. С другой стороны, у этого подхода есть и свои минусы. Они, в первую очередь, касаются объема информации, которую выводит приложение. Программы, работающие со сканированными картами, априори не могут рассказать, какой маршрут, например, будет наиболее подходящим в городских условиях, поскольку для этого необходимо иметь дополнительные данные о ме стности, которые спутник сообщить не в состоянии.
Ozi Explorer CE
Разработчик: D&L Software
Webсайт: www.oziexplorer.com
Условия распространения: Shareware (60 долл.)
В отличие от многих программнавигаторов, которые комплектуются встроенными картами, Ozi Explorer CE является всего лишь инструментом для обработки растровых изображений земной поверхности. С другой стороны, подобная особенность позволит использовать GPS навигацию даже в небольших российских городах или в дикой местности.
При отключенном GPS приемнике программу можно использовать как обычный атлас. Как только GPS приемник «ловит» необходимое количество спутников, OziExplorer CE по полученным данным попытается открыть именно ту карту, которая соответствует текущему положению пользователя. Если же на КПК установлено сразу несколько карт, удовлетворяющих текущим координатам, программа откроет наиболее детализированную. На экран также выводятся данные о скорости, азимуте и высоте над уровнем моря. Приложение позволяет указать порог скорости, о превышении которого сообщит предупреждающий сигнал.
Для полноценной работы с OziExplorer CE требуется приобрести и версию OziExplorer для настольного ПК, в которой по большей части будет происходить работа с изображениями. В комплект входит так же утилита OziCE Settings Manager для настройки хардклавиш и экранных кнопок на КПК.
При калибровке карты в OziExplorer создается mapфайл, содержащий информацию о производимых изменениях, проекциях карты и ссылку на изображение. После этого с помощью утилиты ImageToOzf, которую можно скачать с сайта разработчика, происходит конвертация полученной карты в формат, который используется в работающей на GPS навигаторе OziExplorer CE. К счастью, число поклонников данной программы достаточно велико, и при желании можно заглянуть на многочисленные сайты, посвященные путешествиям, откуда есть возможность скачать уже готовые карты.
OziExplorer CE имеет удобный интерфейс, особых вопросов при ее использовании не возникало. Панели инструментов можно настроить по своему желанию или убрать совсем, если это потребуется. Программа поддерживает полноэкранный режим. При первом запуске необходимо указать пути к директориям, где хранятся mapфайлы с данными и ozf2файлы с изображениями, а также определить параметры GPS приемника, необходимые для корректного обмена информацией со спутниками. В настройках также устанавливаются единицы измерения скорости, расстояния, высоты и склонения, параметры маршрутов (треков) и путевых точек.
По умолчанию каждые 30 секунд OziExplorer CE проверяет наличие более детальной карты. В движении, если она «закончилась», программа при наличии другого изображения откроет его. Иначе на дисплее отобразится пустое поле, тем не менее, можно записать свой путь и при появлении недостающей карты загрузить его в будущем. Для прокладки трека достаточно просто нарисовать стилусом предполагаемый маршрут. Максимальное количество одновременно прочерченных путей на одной карте равно пяти. Помимо этого можно создавать и импортировать путевые точки. Невзирая на то что программа работает с растровыми изображениями, карта прорисовывается достаточно быстро и ощутимых задержек при работе не возникает.
Одними из основных недостатков OziExplorer CE являются довольно большой размер файлов с изображениями земной поверхности, с которыми приходится работать, и необходимость иметь сразу несколько карт с разными масштабами для качественной навигации. Однако эти недостатки с лихвой компенсируются доступностью и простотой использования приложения.
ПалмГИС GPS
Разработчик: «Киберсо»
Webсайт: www.ciberso.com
Условия распространения:
Shareware (70 долл.)
В программе- навигаторе ПалмГИС GPS за основу взята векторная карта «фирменной» разработки.
Она имеет отдельную маршрутную сеть, которая время от времени изменяется и ее апгрейды становятся доступными для скачивания с сайта производителя. На данный момент уже существует версия 3.5 программы.
Палитра ПалмГИС GPS не слишком яркая, однако проблем с разграничением объектов на карте не возникает. Для строений используется яркий желтый цвет. Названия улиц масшта бируются вместе с картой. С одной стороны, это довольно логично, с другой — на фоне нечитаемых улиц может всплыть большое название района или подмосковного города.
Настройки позволяют выбрать подходящий масштаб карты, цвет рамки и текста, дополнительные информационные панели — показывать названия улиц, состояние приема сигнала со спутников, линейку масштаба. В программе предусмотрено автоматическое изменение размера карты, которое избавит от необходи мости лишний раз заходить в меню. При увеличении скорости движения GPS приемника она пропорционально меняет масштаб, чтобы пользователь успевал следить за текущим местона хождением. При снижении скорости происходит уменьшение масштаба, реализуя более детальное отображение карты.
После того как произведены настройки COMпорта и скорости передачи, система автоматически опреде лит местоположение приемника. В соответствующей точке на карте тут же появится небольшой красный автомобиль.
База данных ПалмГИС GPS содержит в себе не только все московские улицы и дома, но и сервисные объек ты, такие как автозаправки, бары, рестораны, банки, аптеки, больницы. Такие здания отображаются на карте в виде особых иконок, которые при желании можно отключить для ускорения работы. Чтобы узнать адрес строения на карте, нужно всего лишь прикоснуться стилусом к нему, и нужная информация высветится в нижней части экрана. При удержании пера на этом объекте, появляется дополнительное меню, которое позволяет добавить строение в за кладки «Дом», «Работа», «База» или под некоторым другим именем. По добные закладки будут полезны для быстрого поиска объектов, так как не придется каждый раз вводить их адреса вручную.
Программа поддерживает полноэкранный режим — ее можно развернуть на весь экран, скрыв поля интерфейса. На нестандартном квадратном дисплее она может отображаться некорректно, не показывая некоторые поля и часть карты.
Звуковое сопровождение поездки также является составной частью данной программы. ПалмГИС GPS женским голосом подскажет вам расстояние до ближайшего поворота или до конца маршрута. Настройки позволяют регулировать дистанцию, на которой система должна оповещать пользователя. Программа может работать в качестве спидометра, предупреждая о превышении скорости, порог которой можно также установить в настройках.
Для прокладки маршрута достаточно указать на электронной карте точки старта и финиша. В качестве начального положения можно указать текущую позицию. Если же вдруг по какимто причинам случи лось отклонение от маршрута, ПалмГИС GPS автоматически прочертит новый.
Уникальной особенностью данной программы являются критерии прокладки маршрута. Здесь можно выбрать вид транспорта (легковой, грузовой или спецтранспорт), а также указать время суток и по какой величине оптимизировать путь — по времени или расстоянию. В маршрутной сети программы заложены характеристики улиц, включающие среднюю скорость, направления движения и загруженность. Поэтому, задавая различные критерии, можно получить совершенно непохожие друг на друга маршруты.
Стоит отметить не слишком быструю прорисовку карты при изменении масштаба и быстром перемещении. При движении со скоростью, превышающей 100 км/ч, даже в режиме не самого крупного масштабирования программа может серьезно запаздывать.
ПалмГИС GPS устанавливается ли бо на флэшкарту, либо в файловую область ОЗУ и требует минимум 25 Мбайт свободного пространства в зависимости от версии программы и карты.
Pocket GPS Pro Moscow
●Разработчик: «МакЦентр»
●Webсайт: www.pocketgps.ru
●Условия распространения: Shareware (119 долл.)
В качестве основы для программы PocketGPS Pro используется одна из лучших электронных карт Московской области, созданная компанией «ГеоцентрКонсалтинг». База данных карты содержит сведения о более чем 5000 улицах Москвы и городов региона, номерах домов по этим улицам, перекрестках и развязках, станциях метро, АЗС, магазинах и других объектах, представляющих интерес в первую очередь для автомобилистов. Зарегистрированные пользователи могут получать обновления карты по мере их выпуска. Городской план характеризуется небольшими размерами, подробной детализацией, качественной дорожной сетью и симпатичным дизайном. Объекты (улицы, дома) прорисовываются в строгом соответствии с выбранным масштабом, не перегружая карту. Названия расставляют ся автоматически, с учетом геометрии именуемых объектов и их взаимного расположения.
Цвета в системе подобраны таким образом, чтобы, с одной стороны, картинка не «резала» глаза, а с другой, не приходилось вглядываться в экран. Административные и жилые здания обозначены разными оттенками.
Меню настраивается и может изменяться по индивидуальному вкусу пользователя. В левом нижнем углу дисплея располагается небольшой прямоугольник, при нажатии на который попеременно отображаются скорость, время до конца маршрута, расстояние до конца маршрута, индикатор спутников и заряд батареи. Остальные кнопки меню довольно крупные, и нажимать на них можно даже пальцем, не используя стилус. Однако обозначения, которые приняты у кнопок, трудно назвать понятными и привыкнуть к ним не такто просто. При длительном нажатии на сенсорный экран выскакивает диалоговое окно. В нем можно увидеть все возможности системы: поиск, добавление закладок (ограничивается только памятью КПК), свойства за кладок (можно присвоить важность, разделить по типам, прикрепить звуковой файл), маршрутизацию, редак тирование дорог (разрешить или за крыть проезд).
С навигационными особенностя ми PocketGPS Pro все в порядке — она сама прокладывает маршрут и показывает его на электронной карте. Можно указать цель поездки (точку «Финиша»), и PocketGPS Pro автоматически соединит с ней маршрутом текущую позицию, учитывая организацию дорожного движения (разрешённые манёвры, улицы с односторонним движением, многие дорожные знаки и даже разметку). Бла годаря этому маршрут будет очень близок к тому, по которому проехал бы опытный водитель, хорошо знающий город. Если по дороге надо куда то заехать, укажите «Промежуточ ную точку» маршрута, и программа предложит вариант, проходящий через этот пункт. Маршрут может прокладываться двумя способами: по кратчайшему пути и по минимально му времени. Во втором случае программа учитывает предполагаемое время движения по маршруту, приоритет при этом отдается крупным магистралям, как наиболее скоростным.
Поисковая система умеет показывать нужные объекты на карте. Для этого требуется ввести адрес и нажать соответствующую клавишу меню. Быстро и легко найдутся улицы и отдельные дома, реки и озера, города и деревни, другие географические объекты.
Если же вы хотите получить информацию о строении или улице, то достаточно указать его на экране компьютера, и подробная информация появится в окне рядом с ним. База данных включает более 450 тыс. объектов адресного поиска и детально (с точностью до дома) покрывает российскую столицу и несколько городов Подмосковья. Дополнительно в базу данных включено свыше 20 тыс. объектов инфраструктуры: АЗС, кафе, магазинов.
|