О Векторе
Обучение

Магазин
Фотогалерея
Видеогалерея

Творчество
Архив новостей






Программы обучения

Техника

Команда

Места полетов

Клуб

Путешествия

Прайслист

Расписание полётов








Контакты
Тел:
098-11-22-33
e-mail:
abuse@vector-pg.ru



Подписка
на новости




GPS и Palm

Практические нюансы подключения и использования бытовых GPS-навигаторов в связке с компами марки Palm

Павел Булгаков, 2001г.


1. Кратко о системе GPS

GPS (Global Postioning System, кодовое заглавие - NAVSTAR) - спутниковая система, разработанная и обслуживаемая Министерством Обороны США. Предоставляет возможность четкого определения собственного местоположения на земной поверхности абонентам с GPS-приемниками. При разработке системы сначала предполагалось, очевидно, ее военное внедрение, но бытовая составляющая внедрения GPS-навигаторов стала настолько популярной, что в мае 2000г. решением президента США были сняты все помехи (т.н. Selective Availability - селективный доступ), которые до этого намеренно вводились в показания спутников для занижения точности определения координат бытовыми (не военными) устройствами. Ранее действия, точность приемника не превосходила +/-100м 95% времени работы и только в оставшиеся 5% времени, приемник работал "на полную мощность".

Для того, чтоб приемник мог определять координаты, он, разумеется, должен иметь возможность "созидать" небо - т.е. в помещении система работать не будет. Современные приемники, обычно, все 12-канальные (т.е. разрешают отслеживать до 12 спутников сразу) и имеют идентичные другие свойства, различаясь, в основном, наличием либо отсутствием интегрированных картографических способностей.

Процесс определения координат приемником смотрится приблизительно так:

a) при включении приемника опосля довольно долгого перерыва (т.н. "прохладный старт"), приемник начинает принимать сигнал со спутников и определять, какие конкретно спутники из всей группировки доступны из этого местоположения. Группа спутников, видимых в данной точке именуется "альманахом". Опосля выключения, приемник некое время держит в памяти крайний альманах и в случае повторного включения опосля кратковременного перерыва, время фиксации приемника значительно растет ("горячий старт").

b) Приемник, получая со спутников четкое время (которое крайние верно синхронизируют меж собой), по задержкам вычисляет физические расстояния до их (скорость распространения радио-волны известна). Имея в видимости три либо наиболее спутника, приемник, способом триангуляции, разумеется получает возможность найти свое четкое положение в 2D-пространстве. Имея в видимости четыре либо наиболее спутника, приемник может также найти и высоту абонента над уровнем моря, которая, правда, рассчитывается с заранее большей погрешностью, чем координаты на земной поверхности.

Разумеется, что чем больше спутников приемник имеет возможность опросить и чем больше разнесены эти спутники на небесной полусфере, тем паче точными будут его показания. На данный момент (опосля отмены Соединенными Штатами SA), точность определения координат Хоть какими GPS-приемниками при обычных критериях составляет менее 5-15 метров.

2. Как подключить GPS-приемник к Палму (и какие приемники можно подключить)

К огорчению, обычно, картографических способностей, которые может предоставить современный GPS-приемник, бывает недостаточно для настоящего и комфортного использования всех тех способностей, которые может предоставить юзеру система GPS. В особенности удручает ситуация с русскими картами, которые представлены в приемниках в особенности убого. Возможность-же загрузки собственных карт в большинстве приемников также отсутствует ввиду закрытости форматов карт практически всеми производителями GPS-навигаторов, а о постоянных обновлениях имеющихся карт остается лишь грезить. Выход создателю представляется в подключении к приемнику независящего интеллектуального устройства, которое будет иметь возможность делать эти, также множество остальных нужных функций. Разумеется, что в рамках данной статьи, таковым устройством выступил КПК марки Palm.

Для того, чтоб выполнить связку Palm<->GPS, сначала необходимо проверить, что Ваш приемник имеет серийный порт для связи с компом (обычно, почти все современные приемники его имеют), что этот приемник имеет возможность отдавать данные, используя протоколы NMEA-0182, -0183 либо EarthMate (proprietary протокол компании DeLorme для собственных одноименных приемников EarthMate).

Для воплощения физического подключения, нужны, разумеется, разъем для GPS-приемника, разъем для Palm'a и это все дело нужно скомпоновать, беря во внимание индивидуальности контактной разводки конкретного приемника и Палма. Метод проще - обычно, постоянно можно достать шнур для подключения приемника к серийному порту компа (у производителя, либо, ежели приемник производства таковых узнаваемых компаний, как Garmin, Magellan и неких остальных, от посторониих производителей кабелей). Также, обычно, не представляет труда достать шнур для подключения к компу и Палма. При соединении этих шнуров, необходимо не забывать про нуль-модемную суть обоих из вышеназванных кабелей, также то, что конечное соединение Palm-GPS обязано также получится нуль-модемным (ввиду того, что и Palm и GPS - сущность DTE-устройства). Таковым образом, кроме этих 2-ух кабелей, нам также пригодится нуль-модемный переходник/ кабель, которым мы "развернем" один из их.

3. Подробный обзор программного обеспечения (Atlas и Tracker от GPS-Pilot, HandMap от Evolutionary Software, TZ-GPS, NMEA Monitor) с чертами работы с каждым

Для работы с GPS-приемниками, программное обеспечение, имеющееся на данный момент для платформы Palm, можно поделить на три категории:

  • Программное обеспечение для работы с растровыми картами,

  • Программное обеспечение для работы с векторными картами,

  • Сервисное программное обеспечение.

    Разглядим подробнее каждую из категорий.

    a) Программное обеспечение для работы с растровыми картами.

    Выбор невелик - продукты компании GPS-Pilot (www.gpspilot.com). Atlas, Tracker, Fly. Во все три программы карты закачиваются програмкой Cartographer (рис.1), которой можно задать как желаемую цветность получаемой карты, так и координаты угловых точек конвертируемого кусочка карты для привязки ее еще при конвертации. Ежели этого не сделать при конвертации, то опосля привязку можно выполнить уже на Palm'e (по двум точкам и направлению на север).

Рис.1. GPS-Pilot Cartographer

Рис.2. Пример карты (Подмосковье).

GPS-Atlas предназначен для обычного ориентирования по карте. Как было упомянуто ранее, растровая карта конвертируется в Атласовский формат програмкой Cartographer. Положение отмечается стрелочкой по центру экрана, а карта относительно этого центра перемещается. Ежели отсканировать одну и ту же карту в пары масштабах, и привязать любой из их, то по нажатию клавиши скроллинга ввысь/ вниз Атлас будет переключаться меж масштабами. Таковая возможность становится только полезной при изготовлении, к примеру, увеличенных карт поселков, в совокупы с мелко-масштабными картами дорог данной области. Над фактически рабочим экраном, помещается служебная шапка, показывающая количество "пойманных" спутников, скорость движения, масштаб карты, etc. Картина справа указывает иной вероятный рабочий экран данной программы, на котором тщательно отображается скорость, координаты, направление движения, высота над уровнем моря, etc. Здесь же выбирается протокол, по которому будут общаться приемник и Atlas.

                    

Рис.3. Основное рабочее окно программы.  

Рис.4. Другое рабочее окно программы.

     

            Ниже показаны опции Atlas'а (где, а именно, можно поставить галку, чтоб Палм сам по себе не выключался, когда работает Atlas), экран определения новейшей "точки"-ориентира, которой можно отдать имя и найти ее координаты (либо получить их с приемника). Такие точки будут отображаться на карте и они же нужны в случае привязки карты на ходу - см. рис.7, на котором изображен процесс калибровки (привязывания карты) по двум точкам.

             

Рис.5. Окно опций.

Рис.6. Окно определения новейшей точки.

Рис.7. Калибровка.

GPS-Tracker различается от Atlas'a сначала возможностью прокладки маршрутов. Закаченные в Палм карты будут доступны в обоих приложениях сходу. Экраны опций, калибровки, определения новейших точек в обоих програмках также схожи. Единственое отличие - неизменная запись проходимого маршрута, который позже можно с уютом проходить в обратном направлении :).

              

Рис.8. Маршрут .

Рис.9. Запись в процессе движения.

Рис.10. Информация о пройденном маршруте

GPS-Fly - продукт специфичный и предназначен в первую очередь для пилотов самолетов и остальных летательных аппаратов. В рамках данной статьи рассматриваться не будет.

b) Программное обеспечение для работы с векторными картами.

На 1-ый взор тут выбор побольше, но при наиболее внимательном рассмотрении становится ясно, что и тут нам придется тормознуть всего только на одном продукте - это программа HandMap от Evolutionary Software. Причина - закрытость форматов карт в других програмках и политика, при которой карты готовятся и продаются только самим разрабом. HandMap в этом плане устроен несколько мудрее - продается лишь оболочка, а карты можно делать самому. В связи с чем уже есть по последней мере две карты для русских городов - Москвы и Санкт-Петербурга.

На рис.8 показана карта г. Москвы. Стрелка, показывающая текущее положение и направление движения, возникает при наличии установленного модуля GPS-Tracker (который идет в комплекте Professinal версии этого продукта). В информационном окошке внизу экрана показывается скорость движения, направление движения и высота над уровнем моря. Рис.12 указывает окно опций программы. На рис.13 показано, как можно находить ту либо иную улицу (либо иной) объект на карте. К огорчению, формат карт не предугадывает внедрение международных шифровок, потому все наименования объектов набраны латиницей.

             

Рис.11. Карта Москвы.

Рис.12. Окно опций программы HandMap

Рис.13. Поиск улицы

       

Рис.14. Опции GPS-Tracker'a (тут, а именно, можно выбрать протокол общения).

Рис.15. Информация с приемника.

c) Сервисное программное обеспечение.

Лично я приостановил собственный выбор на 2-ух фриварных утилитах, которые я довольно активно использую при навигации. 1-ая утилита именуется TZ-GPS и единственная ее функция - изображение "неба" с зафиксированными точками-спутниками, также инфы, получаемой со спутников - т.е. четкого времени, вычисленных приемником координат, скорости движения в узлах :), etc. Комфортна при начале работы с системой для того, чтоб точно осознать, сколько спутников "поймалось" и когда завершился процесс фиксации приемника на координатах.

2-ая утилита - NMEA-Monitor создана для отображения в настоящем времени всей служебной инфы, получаемой со спутников в режиме он-лайн. Комфортна для выяснения обстоятельств очень долгого процесса поиска спутников, etc

             

Рис.16. Программа TZ-GPS.

Рис.17. NMEA-Monitor: координаты, etc.

Рис.18. NMEA-Monitor: альманах.

4. Плюсы и недочеты использования данной связки

Плюсы: длительное время работы от батарей Palm'a и наличие довольно отменно обмысленного и проработанного различного программного обеспечения для целей GPS-навигации под эту платформу, делает эту связку фактически безупречным комплексным решением. Отсутствие цвета кажется неудобством только на 1-ый взор, зато за счет этого мы сильно выигрываем в долгом времени работы от батарей, малых размерах получаемых карт (векторная карты Москвы - всего 200Kb), etc.

Недочеты: все то же отсутствие цвета, а поточнее таковой побочный эффект отсутствия цветности экрана: его жидко-кристаллическая структура делает фактически неосуществимой продолжительную работу с устройством на сильном морозе - экран леденеет. Еще неувязка того же плана - противная работа Li-Ion аккумов (Palm V, Vx, Sony Clie, etc.) на все том-же морозе. Но, в принципе, неизменное использование GPS-навигацией в походах не требуется - потому устройства можно держать рядом с телом в тепле, а доставать лишь для того, чтоб поглядеть свое текущее положение либо отметить еще одну точку на маршруте. Внедрение же связки в салонах каров либо просто в тепле, представляется создателю наиболее, чем комфортной.

5. Закон

Формально, по текущему законодательству, воспользоваться GPS-приемниками на местности Русской Федерации Вы не имеете права. Ибо точность определения координат Вашего приемника не обязана превосходить 100м. Понятно, что таковых приемников в природе не существует, в особенности опосля мая 2000 года. Те разрешения, которые оформляются фирмами типа Бостон-ПиСи формально действительными быть не могут и в случае наличия к Вам суровых претензий от органов, не выручат. Чтоб избежать нецензурных выражений, на этом в описании нашего законодательства и добропорядочности указанной компании я и остановлюсь.

Одна отменная новость - прогуливаются слухи, все это в ближнем будущем указанием выше будет отменено. И мы наконец-то сможем воспользоваться нашими устройствами свободно.



6. Приложение 1: Аспекты использования связки в парапланерном спорте.

Раздел составлен по материалам ответов на вопросцы участников конференции     www.paraplan.ru/paraforum.

1) Какой тип GPS приемников можно применять для полетов?

Подойдет хоть какой приемник, умеющий работать с протоколом NMEA-0182/3, т.е. умеющий отдавать координаты и другую информацию наружному обработчику (компу). К таковым приемникам относятся практически все Garmin'овские, Magellan'овские, и многие-многие остальные. Из брэндов Garmin-Magellan, я бы лично предпочел Garmin - они и удобнее и изготовлены, на мой взор, добротнее и прочнее. Из дешевеньких Garmin'ов я мог бы порекомедовать eTrex'овские варианты, Garmin 12 и его модификации. Ежели подключаем приемник к Палму и без помощи других его применять не желаем, другими словами еще несколько приемников, которые можно разглядывать как вариант - это DeLorme, Pharos iGPS-180, etc. Эти приемники не имеют собственного интеллекта, экрана, клавиш - просто коробочка, которая подключается к компу либо Палму. Сам я пользуюсь как раз приемником Pharos iGPS-180 - он является одним из самых малеханьких приемников GPS. Размеры с активную антеннку для обыденных приемников. Основной недочет - ввиду малых размеров, в нем отсутствует интегрированный батарейный отсек (по конструкции думало, что подключаться он будет к компютеру и питаться будет от клавиатурного PS/2 порта). Пришлось мастерить самому.

Лично я бы рекомендовал не заморачиваться и взять какой-либо Garmin.

2) Как на физическом уровне подключить приемник к Палму?

Тщательно это описано выше по статье. Ежели появляются доп вопросцы - пишите.

3) Каким программным обеспечением стоит воспользоваться для полетов?

Все тот же- Atlas от GPS-Pilot (www.gpspilot.com). Подробнее о програмке см. выше. Программы типа Tracker также могут употребляться, но для чего? :). Разве лишь для того, чтоб поглядеть позже проекцию собственного маршрута на карте.

4) Подготовка карты - как это трудно?

Ничего сложного - 5 минут. Идеальнее всего избавляться от цвета (ежели аксессуар не цветной) еще на шаге сканирования. Т.е. по собственному субъективному опыту могу сказать, что сканирование на черно-белом сканере дает намного меньше заморочек, чем конвертация цветной карты. Исследовать нужно с разрешением 100dpi - больше не надо, а меньше вредоносно. Дальше, в зависимости от размера вольной памяти, избираем глубину цвета: 16 градаций сероватого - карты наибольшего размера, но смотрятся просто сказочно. 4 градации - оптимум, я использую конкретно 4. 2 градации (черно-белые) - ежели карта не непростая, то можно достигнуть и тут солидного свойства. Традиционно, все таки, не выходит.

Для конвертаций/ адаптаций/ etc. я использую Adope Photoshop, но это не принципиально.

5) Как привязать карту?

Ежели координаты на карте известны, то можно ее привязать еще на процессе конвертации. Ежели нет - привязываем позже с Палма уже на местности. Подробнее - выше.

6) Куда крепить все это в полете?

По поводу того, как все это хозяйство брать в полет - есть несколько вариантов:

a) Приемник в подвеску, Палм - на ногу (a-la варио). Необходимо сделать хитрое крепление Палма на ногу. Можно приемник расположить совместно с Палмом на площадке на ноге.

b) Приемник в подвеску, Палм на шарнире на грудной ремень. Модернизируем имеющиеся крепления подобного рода для варио.

c) Палм с приемником на навигационный контейнер на пузе. То, на чем лично я тормознул ввиду того, что контейнер уже у меня находился. Приемник совместно со шнурами засовывается во вовнутрь, палм крепится сверху. Как крепить - можно либо имеющиеся корпуса, производимые третьими фирмами модернизировать, либо сделать собственный. Лично я сделал новейший "чехол" из дюраля и обшил его тканью с поролоном. Не скажу, что вышло прекрасно :), зато довольно функционально.

7) Какие могут быть трудности при использовании данной связки в полете?

a) Основная неувязка - хрупкость КПК. Т.е. лучше сделать ему суровую защиту. К огорчению, как указывает практика, внедрение различного рода защиты на экран, приводит к неким неудобствам при использовании (в виде бликов, etc).

b) Более суровая и пока на своем опыте не изученная неувязка - неувязка работы Палма в критериях низких температур и высочайшей влажности. Понятно, что совершенно мочить в воде его не стоит, но даже результаты попадания с ним в скопление мне пока не известны.
По поводу температур: экран у ч/б моделей представляет собой матрицу на водянистых кристаллах, в связи с чем эти машины мучаются соответствующими заболеваниями схожих устройств в критериях пониженных температур - уже при +2- +5 градусах по Цельсию экран становится чрезвычайно бледноватым и приметно инерционным. Решение данной трудности мне представляется в виде некого рода автономной обогревательной подушки, которую необходимо располагать под Палмом в кожухе. На мой взор, это - самая суровая неувязка использования данной связки в полетах. Вышеописанные трудности и предполагаемые способы борьбы с ними будут описаны подробнее, as soon as создатель сам столкнется с ними на практике.

P.S. С хоть какими вопросцами и комментами по данной статье просьба обращаться по адресу schtirliz@palmclub.ru, либо pgb@inbox.ru. Все права защищены. Перепечатка, публикация, ссылки либо хоть какое другое коммерческое либо некоммерческое прямое либо косвенное внедрение материалов данной статьи должны осуществляться лишь с письменного согласия создателя. Нарушители будут агрессивно наказаны :).

ПАРАПЛАНЕРНАЯ ШКОЛА




Просто 22 факта
Мы работаем для того, чтобы вы летали лучше, чем мечтали… /

подробнее...

Ближайшие полеты

Вторник, 2 Октября и, возможно, Среда, 3 Октября, Кончинка

подробнее...

Наши спонсоры:

Много свежих фото

подробнее...


Copyright ©2002 Vector