Kas yra navigacija?

Navigacija (lot. navigatio - laivyba) - tai laivų plaukiojimo, orlaivių skraidymo, erdvėlaivių skriejimo, automobilių eismo valdymas ir jų padėties nustatymas judėjimo metu. Navigacijos priemonės padeda pasirinkti saugų ir optimalų judėjimo kelio maršrutą, kontroliuoti judėjimą, nustatyti judančio objekto buvimo vietą tam tikru laiku, analizuoti galimas klaidas, įvertinti hidrometeorologinių veiksnių poveikį.

Tipai ir taikymas

Skiriama navigacija vandens keliais (laivyba), oro linijomis (oro navigacija), sausumos keliais (kelių navigacija) ir kosminėje erdvėje (kosminė navigacija).

Kelių (automobilių eismo) navigacija

Kelių navigacijai pritaikoma globalinė padėties nustatymo sistema (GPS) su papildoma įranga. Tai supaprastina vairavimą ir padidina eismo saugumą. Automobilinė GPS navigacija yra skirta padėti lengvųjų automobilių vairuotojams nustatyti savo buvimo vietą, sekti maršrutą ir gauti navigacinę informaciją, kuri padeda pasiekti norimą tikslą automobiliu. Ši technologija yra plačiai naudojama šiandieniniuose automobiliuose ir yra pasiekusi didžiulį populiarumą dėl jos naudingų funkcijų.

Pagrindinės automobilinės GPS navigacijos funkcijos:

• Buvimo vietos nustatymas: GPS prietaisai naudoja palydovus, kad nustatytų Jūsų buvimo vietą su aukštu tikslumu.
• Maršruto planavimas: Automobilinės GPS navigacijos sistemos gali apskaičiuoti trumpiausią arba greičiausią maršrutą iki Jūsų paskirties vietos.
• Balsiniai nurodymai: Dauguma GPS navigacijos sistemų gali suteikti balsinius nurodymus, kurie informuoja vairuotoją, kada ir kur reikia pasukti, sustoti ar keisti juostą.
• Eismo informacija: Kai kurios automobilinės GPS navigacijos gali pateikti informaciją apie eismo sąlygas realiu laiku.
• Atnaujinimai: Navigacijos sistemos gali būti atnaujinamos naujausiais žemėlapiais ir informacija apie objektus.

Automobilinė GPS navigacija naudojama kaip atskiras prietaisas, kurį galite pritvirtinti prie priekinio automobilio stiklo arba prietaisų skydelio. Taip pat ji gali būti integruota į transporto priemonės infotainment sistemas, leidžiant vairuotojams tiesiogiai pasiekti navigacijos funkcijas iš savo transporto priemonės prietaisų skydelio.

Navigacijos sistemos gali turėti papildomų funkcijų, tokių kaip greičio ribų įspėjimai, nuolatiniai žemėlapių atnaujinimai, taškų ieškojimas ir Bluetooth ryšys. Vaizdo kamera atpažįsta kelio ženklus ir juos rodo ekrane, o navigacijos sistema specialiu signalu gali įspėti, pavyzdžiui, apie greičio ribojimą, staigų posūkį ar neteisingą manevrą. Grafinis kelrodis gali parodyti, kaip įveikti sudėtingus kelio tarpsnius, pavyzdžiui, sankryžas, o nukrypus nuo maršruto - kaip vėl į jį grįžti.

Į navigacijos sistemos programą gali būti įtraukiami specialūs logistikos įmonei reikalingi duomenys, pavyzdžiui, į sunkvežimių navigacijos sistemą - tiltų, tunelių aukštis, kelio plotis, vairuotojų darbo ir poilsio parametrai, prekių pristatymo laiko kontrolė ir kita.

Kosminė navigacija

Kosminė navigacija apima navigacinius matavimus, erdvėlaivio vietos erdvėje, jo skriejimo trajektorijos parametrų nustatymą, trajektorijos prognozavimą ir kita. Atsižvelgiama į erdvėlaivio skriejimo ypatybę - didesnę kelio dalį jis skrieja trajektorija, kurioje veikia tik gravitacinės jėgos. Erdvėlaivio vietą erdvėje nustato kosminės navigacijos sistema (erdvėlaivio ir antžeminės matavimo ir skaičiavimo priemonės), kartais kosmonautų įgula.

Metodai

• Astronominė navigacija: remiasi matavimais, atliekamais optiniais prietaisais - sekstantais, Saulės ir žvaigždžių jutikliais, žiūronais, teleskopais; gali būti matuojami kampiniai nuotoliai tarp orientyrų.
• Radijo navigacija: naudoja radiolokacijos priemones - erdvėlaivio nuotoliui, jo judėjimo greičio radialinei dedamajai nustatyti.
• Inercinė navigacija: erdvėlaivio prietaisais - akcelerometrais, giroskopiniais integratoriais - aktyviojo tarpsnio metu, kai veikia raketiniai varikliai, matuojamas erdvėlaivio pagreitis.

Pirminius duomenis apie erdvėlaivio skriejimo parametrus teikia jo navigaciniai prietaisai. Remiantis navigaciniais matavimais erdvėlaivis orientuojamas pagal tam tikrus orientyrus (Saulę, žvaigždes, kitus erdvėlaivius). Erdvėlaivio padėtis nustatoma matuojant kampus tarp navigacinių orientyrų, greitis - iš erdvėlaivio radialinio greičio planetos atžvilgiu. Erdvėlaivio padėtį matuoja valdymo centras iš Žemės. Iš šių matavimų nustatomas nuotolis, radialinis greitis ir vizavimo kryptis.

GPS navigacija: kaip tai veikia?

GPS navigacija, arba Pasaulinio padėties nustatymo sistema (angl. Global Positioning System, GPS, NAVSTAR), yra technologija, kuri naudoja palydovų signalus, kad būtų nustatoma tikslia prietaiso vieta bet kurioje Žemės vietoje. Ji plačiai naudojama įvairiose srityse, įskaitant automobilių navigacijos sistemas, išmaniuosius telefonus, planšetinius kompiuterius, išmaniuosius laikrodžius ir atskirus GPS įrenginius.

Palydovų sistema

Pasaulinė padėties nustatymo sistema sudaryta iš palydovų tinklo, kurie orbituoja Žemę ir nuolat siunčia signalus, kuriuose yra laiko ir vietos informacija. Šiuos signalus gauna žemėje esantys GPS imtuvai, pavyzdžiui, navigacijos įrenginiai ar išmanieji telefonai.

Trianguliacija

Navigacija veikia pagal trianguliacijos principą. GPS imtuvas skaičiuoja savo padėtį matuodamas laiką, per kurį jam pasiekia signalai iš kelių palydovų. Lyginant laiko skirtumus ir žinant palydovų tikslų padėtį, imtuvas gali nustatyti savo platumą, ilgumą, aukštį ir greitį.

Žemėlapių programinė įranga

Navigacijos įrenginiai yra aprūpinti žemėlapių programine įranga, kuri interpretuoja iš palydovų gautą vietos informaciją ir ją rodo skaitmeniniame žemėlapyje. Tai leidžia vartotojams matyti savo dabartinę vietą, planuoti maršrutus ir naviguoti į norimus tikslus. Žemėlapių programinė įranga taip pat gali teikti papildomą informaciją, pavyzdžiui, interesų objektus, eismo sąlygas ir prognozuojamas atvykimo laikus.

Vidutiniškai iš vieno posūkio instrukcijos

Vienas pagrindinių navigacijos bruožų yra vidutiniškai iš vieno posūkio instrukcijos. Įvedus tikslą į įrenginį, navigacijos programinė įranga skaičiuoja optimalų maršrutą pagal atstumą, eismo sąlygas ir vartotojo pageidavimus. Tada įrenginys teikia kalbines arba vizualines instrukcijas, vedančias vartotoją per kiekvieną kelionės etapą, įskaitant posūkius, juostos keitimus ir išėjimus.

Realus laiko atnaujinimai

Daugelis navigacijos sistemų siūlo realaus laiko atnaujinimus, kad būtų užtikrinta tikslia ir efektyvi navigacija. Tai apima eismo atnaujinimus, padedančius vartotojams išvengti perkrautų teritorijų ir rasti alternatyvius maršrutus į jų tikslą. Kai kurios sistemos taip pat teikia informaciją apie kelių uždarymus, nelaimingus atsitikimus, statybos zonas ir kitus potencialius kliūčių šaltinius.

Integracija su kitais įrenginiais

Navigacija dažnai integruojama į kitus įrenginius, tokius kaip išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai. Daugelis mobiliųjų programų siūlo GPS navigacijos galimybes, teikdamos vartotojams galimybę naudotis navigacija visur, nenaudojant specializuotų GPS įrenginių.

Lauko ir laisvalaikio naudojimas

GPS navigacija nėra apribota tik kelių navigacijai; ją taip pat plačiai naudojama lauko ir laisvalaikio veikloms, tokioms kaip žygiai, dviračių žygiai, baidarės ir geocaching’as. Specializuoti GPS įrenginiai, skirti lauko naudojimui, dažnai apima funkcijas, tokias kaip topografiniai žemėlapiai, taškų žymėjimas ir navigacinė pagalba, pritaikyta konkrečioms veikloms.

GPS sistemos detalės

GPS (angl. Global Positioning System) - globalinė padėties nustatymo sistema arba globali padėties nustatymo sistema. Leidžia nustatyti objekto koordinates bet kurioje pasaulio vietoje visomis oro sąlygomis, kuomet yra galimybė gauti signalus iš keturių ar daugiau palydovų. Sistemos pagrindas - IT technologijų sąveika su planetą gaubiančiu GPS palydovų tinklu.

1973 metais JAV pradėjo vystyti GPS projektą, kad būtų galima apeiti prieš tai naudotų navigacinių sistemų trūkumus. Sparti technologijų kaita ir nauji poreikiai tapo akstinu modernizuoti GPS sistemą ir panaudoti naujos kartos GPS III palydovus. Šiuo metu taip pat yra naudojamos ir tobulinamos kitos padėties nustatymo sistemos.

GPS sistemoje naudojami 24 palydovai, priklauso JAV palydovinės navigacijos sistemai NAVSTAR (Navigation Satellite Time and Ranging). Pirmasis GPS palydovas buvo paleistas 1978 m. Visa 24 palydovų sistema pradėjo veikti 1994 metais. GPS palydovai skrieja 6 orbitinėmis trajektorijomis (po 4 kiekvienoje).

GPS imtuvai

Tai prietaisai, priimantys signalus iš GPS palydovų. GPS imtuvus naudoja vartotojai, esantys žemės paviršiuje ir aviacijai tinkamame atmosferos sluoksnyje, savo buvimo koordinatėms nustatyti. Informacija (grafinė ir tekstinė) yra išvedama vartotojui į ekraną. Šiuo metu GPS imtuvo vietos nustatymo tikslumas gali siekti nuo 100 metrų iki 1 cm. Tai priklauso nuo naudojamo imtuvo sudėtingumo, naudojamų matavimo ir apskaičiavimo priemonių bei metodų. Civilinės paskirties arba buitiniais GPS imtuvais nustatomų koordinačių neapibrėžtis siekia apie 3-5 m.

Diferencialinis GPS (DGPS)

Kur reikia didelio tikslumo, prie GPS imtuvo yra naudojamas papildomas diferencialinis GPS imtuvas (angl. Differential GPS, DGPS). DGPS imtuvas koordinačių tikslumą gerina pasinaudodamas antžemine stotimi. Antžeminė stotis, priėmusi palydovo signalą, apskaičiuoja jo paklaidą ir kitu radijo dažniu siunčia „patikslintą“ signalą DGPS imtuvui.

Tyčinis signalo pabloginimas (SA)

SA (Selective Availability) - tai tyčinis GPS signalo pabloginimas, į jo transliavimą įvedant pseudoatsitiktines paklaidas. GPS tikslumas yra tyčia sumažinamas iki maždaug 100 metrų atstumui ir 5 km/h greičiui. SA naudojama GPS sistemos kūrėjų ir savininkų. Vartotojams atblokavus trukdžių kodus, 2000 m. gegužės mėn. šis apribojimas buvo panaikintas.

Sauga ir trukdžiai

Saugumo sumetimais GPS transliuojama civilinė informacija iškraipoma specialiai, įvedant paklaidas. Signalo priėmimo sąlygas gali gadinti ir atmosfera, ir aukšti objektai šalia imtuvo (kalnai, tankus miškas, pastatai, tuneliai ir pan.). Kai erdvėje tarp imtuvo ir GPS palydovo lyja ar sninga, tai neturi juntamos įtakos priimamam GPS signalui. GPS imtuvams kenkia žaibai.

Normaliam darbui GPS imtuvas turi „matyti“ bent 3 palydovus. Pastatui užstojus kelis palydovus iš vienos pusės, darbas nesutriks, jei aparatas tuo metu „matys“ daugiau palydovų. Automobiliniuose GPS navigacijos aparatuose būna ne mažiau 12 GPS imtuvų kanalų. Atviroje Lietuvos teritorijoje portatyviniai aparatai su SIRF-III „mato“ iki 20 palydovų.

Naudojimosi navigacija patarimai

Jei norite gauti paprastą, nuosekliąją navigaciją, kaip nuvykti į tam tikras vietas, naudokite „Google“ žemėlapių programą. Svarbu: navigacija ir informacija apie tai, kuria eismo juosta važiuoti, pasiekiama ne visose šalyse ar regionuose ir ne visomis kalbomis.

Apačioje kairėje palieskite Nuorodos. Jei mygtuką paliesite ir palaikysite, bus paleista navigacija ir galėsite praleisti nuo 4 iki 6 veiksmus. Jei bus kitų maršrutų, jie žemėlapyje bus pažymėti pilka spalva. Jei norite paleisti navigaciją, palieskite „Pradėti“. Jei matysite užrašą „Ieškoma GPS“, tai reikš, kad telefonas bando gauti GPS signalą.

Informaciją apie eismą, viešojo transporto maršrutų parinktis ir vietines dominančias vietas galite peržiūrėti vos per kelias sekundes. Galite pasirinkti peržiūrėti 3D pastatus palei maršrutą.

Kai važiuojate į vietą naudodami navigacijos funkciją, galite klausytis nuorodų balsu. Navigacijos nurodymai balsu naudoja jūsų pasirinktą balsą. Kad padėtumėte tobulinti Žemėlapius, galite bendrinti informaciją keliaudami savo maršrutu. Mob. greičio mat. Kelionių pranešimai gali būti išsaugoti, bet nebus susieti su jūsų paskyra. Jei naudojant navigaciją kitas naudotojas pateiks pranešimą Žemėlapiuose, pranešimą matysite žemėlapyje, kai būsite netoliese. Kai būsite netoli nuo incidento vietos, bus pateiktas raginimas, kuriame bus klausiama „Kliūtis dar nepašalinta?“.

Praktiniai patarimai

• Naudokite maitinimo adapterį: nereikia jaudintis, kad akumuliatoriaus energija bus išeikvota, jei telefonas įkraunamas.
• Išjunkite ekraną: jei naudojant navigaciją nereikia matyti ekrano, paspausdami telefono ar planšetinio kompiuterio maitinimo mygtuką išjunkite ekraną.

tags: #kas #yra #navigacija