Podstawy Nawigacji

Post autor: **Krzysztof Wronowski** » czw 15 wrz, 2005

GPS - skrót angielskiej nazwy Global Positioning System (globalny system lokalizacyjny) opracowany na potrzeby wojska przez Departament Obrony USA, który składa się z 24 satelitów krążących na na orbitach .
W potocznym rozumieniu GPS to nie system, a część tego systemu: małe, elektroniczne urządzenie odbierające sygnał z satelitów GPS. Odbiornik taki po synchronizacji swojego zegara z systemem, dokonuje obliczeń opóźnienia otrzymywanego sygnału, a co za tym idzie oblicza odległość od danego satelity. Po określeniu odległości od 3 satelitów odbiornik jest w stanie wyliczyć swoje położenie geograficzne (długość i szerokość), a po określeniu odległości od 4 satelitów także wysokość n.p.m.

Zaawansowane odbiorniki GPS mogą mieć zastosowanie profesjonalne np. w wojskowości czy w geodezji. Prostsze - nazwijmy je "odbiornikami amatorskimi" mogą być wykorzystywane np. w nawigacji samochodowej czy podczas wędrówek pieszych. Oba segmenty różni nie tylko czułość czy precyzja pomiarów (obliczeń), ale także .... cena ! Zwracam uwagę, że we wszystkich moich artykułach odnoszę się wyłącznie do tego drugiego segmentu, czyli do odbiorników amatorskich.

Poniżej - dla tych, którzy nigdy nie mieli w ręku odbiornika GPS - przedstawiam podstawowe pojęcia związane z tą tematyką.

Autorouting Automatyczne wyznaczanie trasy po siatce drogowej mapy załadowanej do odbiornika GPS. Ta funkcja cechuje typowe odbiorniki samochodowe oraz nowsze odbiorniki turystyczne. Do wyznaczenia trasy w sposób automatyczny poza przystosowanym do tego celu odbiornikiem, potrzebne są także odpowiednie mapy (samochodowe lub turystyczne) wspomagające tę funkcję. Najczęściej funkcja autoroutingu jest podparta przez nawigację "door to door".

door to door (od drzwi - do drzwi) - system nawigacji nazywany też "zakręt po zakręcie" charakterystyczny dla odbiorników samochodowych. System informuje kierowcę odpowiednimi komunikatami (najczęściej głosowymi) o zbliżającym się manewrze. Np: "Skręć w prawo za 100m". Prawidłowe działanie systemu uzależnione jest przede wszystkim od sposobu przygotowania map, które muszą uwzględniać zakazy skrętu, zakazy wjazdu oraz ślimacznice skrzyżowań wielopoziomowych, a ponadto muszą zawierać bazę adresową z numeracją budynków.

Firmware Wewnętrzny soft (coś na kształt systemu operacyjnego) przygotowany dla konkretnego modelu odbiornika GPS, będący firmowym produktem danego producenta. W przeciwieństwie do GPS-ów opartych na bazie PDA (pocketPC, palmOS), do odbiorników pracujących pod kontrolą firmware nie można wgrywać dodatkowego softu.

GPS /jako odbiornik/ Odbiornik sygnału satelitarnego, którego podstawową funkcją jest ustalenie współrzędnych geograficznych. Amatorskie odbiorniki GPS możemy ze względu na ich budowę podzielić na:
Odbiorniki GPS pracujące pod kontrolą tzw. "firmware" (w dalszej części nazywane "odbiornikami"). Odbiorniki tego typu poza elektroniką umożliwiającą podstawową funkcję (obliczenie współrzędnych) posiadają dodatkowo własny wyświetlacz, na którym wyświetlane są informacje. Ze względu na funkcje możemy je podzielić na:
mapowe - z możliwością ładowania i obsługi map (umożliwiają pokazanie lokalizacji na tle mapy)
niemapowe, które w.wym. funkcji nie posiadają.
Moduły GPS - w przeciwieństwie do w.wym. nie posiadają wyświetlacza i mogą być używane wyłącznie jako dodatek (moduł) do komputera (np. laptop lub PDA /Palm, PocketPC /). W zależności od sposobu komunikacji z komputerem rozróżniamy tu odbiorniki:
"Myszka" (zwana przez niektórych mylnie anteną) - moduł podłączany do komputera kabelkiem przez port RS lub USB
"BT" komunikający się z komputerem przez łącze Bluetooth
"CF" moduł w postaci karty Compact_Flash - stosowany w urządzeniach typu PDA
Zintegrowane PDA/GPS - komputerki kieszonkowe (pocketPC lub PamlOS) z wbudowanym na stałe odbiornikiem GPS

Mapa GPS Mapa wektorowa w specjalnym formacie obsługiwana przez odbiornik GPS. Każdy producent posiada swój specyficzny format mapy, stąd np: map dla odbiornika Garmin nie można używać w odbiornikach innych producentów. Największą zaletą map wektorowych jest ich czytelność przy różnych stopniach skalowania, możliwość wyszukiwania obiektów wg indeksów oraz możliwość ich obracania - zgodnie z kierunkiem ruchu (funkcja: Track Up) oraz (opcjonalnie) wspomaganie funkcji autoroutingu i nawigacji door to door.

Mapa rastrowa GPS Mapa w postaci pliku graficznego z odpowiednio opisanymi współrzędnymi geograficznymi punktów charakterystycznych (np. narożniki mapy). Mapa taka jest obsługiwana specjalistycznym softem na PC lub PDA. UWAGA: nie ma możliwości wgrania map rastrowych do odbiorników GPS pracujących pod kontrolą tzw. "firmware"

POI (Points of Interest) Ciekawe punkty. Takimi punktami mogą być np: hotele, stacje benzynowe, bankomaty, ale także: szczyty przełęcze itp. Punkty te są elementami mapy wektorowej.

Trasa /Route/ Zaplanowany schemat (plan) wycieczki. Z reguły trasa jest planowana od waypointu do waypointu (lub POI)

UMP "Uzupełniająca Mapa Polski" lub "Unofficial Map of Poland". Pod tym skrótem kryje się inicjatywa grupy zapaleńców mająca na celu wykonanie freewarowych mapek wektorowych Polski. Osobiście uważam, że skrót ten trochę stracił na swojej aktualności. W związku z bardzo dużym zaangażowaniem autorów mapek "free" spoza Polski w zasadzie należałoby ten skrót tłumaczyć jako "Unofficial Map Project". Wówczas taki opis jak: UMP Slovakia Road należy rozumieć jako freewarową mapkę drogową Słowacji. Więcej o projekcie UMP możesz przeczytać w sekcji "Mapy"

Waypoint (Punkt trasy) Punkt o określonych współrzędnych geograficznych, zaprojektowany przez użytkownika i zapamiętany w pamięci odbiornika, bądź komputera. W potocznym użyciu najczęściej stosuje się właśnie nazwę angielską: WAYPOINT. Spotykana też jest nazwa: Punkt Użytkownika. Do waypointu poza nazwą, z reguły przypisany jest symbol graficzny (ikona), wskazujący na jego typ. Waypoint może pochodzić "z pomiaru" może być też przygotowany "ręcznie" w odbiorniku. Można go także zaprojektować odpowiednim softem na bazie mapy rastrowej (PC lub PDA) UWAGA: Niektóre niegarminowskie systemy dla określenia punktu użytkownika nie używają nazwy Waypoint, a POI użytkownika - w odróżnieniu od "zwykłego" POI czyli takiego wpisanego na stałe do mapy.

Ślad /Track/ Zapis przebytej drogi (zbiór punktów o określonych współrzędnych geograficznych zapisanych automatycznie przez odbiornik)

Post autor: **STRYGLO** » czw 15 wrz, 2005

No ,no !!!! Niezłe wypracowanie.Gratuluje

Post autor: **Krzysztof Wronowski** » wt 20 wrz, 2005

Odbiornik GARMIN obsługuje wyłącznie pliki IMG - wektorowe mapy w formacie Garmin. Nie ma żadnych możliwości wgrania do odbiornika Garmin mapy rastrowej (np. zeskanowej). Istnieje jednak możliwość samodzielnego przygotowania mapki wektorowej w formacie Garmin np. na podstawie zeskanowanej mapy papierowej - lub zebranych w terenie śladów i waypointów.
Podstawowym narzędziem pozwalającym na wykonanie mapy w formacie Garmina tj. pliku *.img jest program kompilujący cgpsmapper. Cgpsmapper przetwarza plik wsadowy w tzw. "formacie polskim" na plik wynikowy w postaci mapy Garmina. Zatem cały problem wykonania własnej mapki sprowadza się do przygotowania odpowiedniego pliku wsadowego.[/url]

Post autor: **Krzysztof Wronowski** » wt 20 wrz, 2005

Gotowe do wgrania mapy całego świata w formacie Garmin znajdziecie tu:
http://mapcenter.cgpsmapper.com/

Post autor: **Krzysztof Wronowski** » wt 20 wrz, 2005

Ideą UMP jest tworzenie darmowych map wektorowych w formacie Garmin. Informacje i dane zebrane przez osoby tworzące UMP są ogólnodostępne dla zastosowań niekomercyjnych, w szczególności można z nich (w całości lub fragmentów) kompilować własne mapy w formacie IMG. UMP funkcjonuje jako projekt grupy zapaleńców, którzy udostępniają wyniki własnej pracy w postaci źródłowej (pliki TXT i/lub PLT) akceptowalnej przez program kompilujący – cGpsMapperper – dostępny na stronie GPS Mappera http://cgpsmapper.com

Każdy użytkownik odbiornika GPS może pobrać wyniki pracy autorów UMP zarówno w postaci gotowego pliku IMG jak i wersji jawnej, może dowolnie modyfikować jej zawartość dodając, zmieniając lub usuwając dane, których nie potrzebuje.

Autorzy plików źródłowych zastrzegają jednak, że UMP nie może być przedmiotem transakcji handlowych i musi być udostępniane za darmo. UMP nie może również służyć celom zarobkowym w sposób pośredni, np. poprzez wykorzystywanie map przez firmy transportowe lub jako produkt bonusowy przy sprzedaży odbiorników GPS. Szczególnie w tym drugim przypadku autorzy UMP wymagają podawania jasnej informacji, że UMP jest projektem darmowym i niezwiązanym z firmą Garmin ani żadnym z jej przedstawicieli.

Wszystkie pytania nt. UMP można zadawać na liście dyskusyjnej pl.rec.gps.

Autorzy UMP nie ponoszą odpowiedzialności za jakiekolwiek szkody pośrednie i bezpośrednie wynikłe z używania danych i map publikowanych w ramach UMP, w szczególności związane z niedokładnością danych lub uszkodzeniami odbiornika. Autorzy dokumentacji, oprogramowania i osoby zaangażowane w dystrybucję plików UMP nie biorą odpowiedzialności za dane nadesłane od innych autorów plików IMG i TXT, w szczególności za legalność ich pochodzenia.