загрузка...

Ориентирование с помощью навигационной аппаратуры.

Одним из наиболее современных и удобных способов определения своего места положения является навигация при помощи спутников. Свои системы спут-никовой навигации создали всего две страны в мире – СССР и США. Советская (российская) система навигации является исключительно военной, после развала СССР с трудом поддерживает свое функционирование, а отставание в элементах комплектации привело к тому, что приемники российской системы навигации на порядок больше и массивнее американских. В силу этих и ряда других причин в настоящее время широкое распространение получила именно американская систе-ма навигации (впрочем, к чести отечественного производителя, стоит упомянуть, что российская система дает гарантированное отклонение не более одного метра, о чем американцы могут пока только мечтать!).

Созданная в интересах Министерства обороны США Глобальная Система Позиционирования (GPS) основана на определении местоположения приемника путем измерения расстояний от 24 спутников, находящихся на высоких околозем-ных орбитах.

Местоположение спутников всегда точно определено. Измерение расстояния до спутника определяется по временной задержке при прохождении радиосигнала от спутника до наземного приемника. Для точного определения координат необ-ходимо определение расстояний, по крайней мере, до трех спутников, а для опре-деления координат и высоты объекта – четырех. Каждый из 24 спутников облета-ет Землю два раза в сутки по своей, отличающейся от других, орбите и постоянно передает на землю информацию, воспринимаемую GPS- приемником.

Современные GPS-приемники осуществляют следующие функции:

- определение местоположения в географических или прямоугольных ко-ординатах;

- отметка местоположения (запоминание путевых точек);

- осуществление навигации на любую из запомненных точек;

- создание маршрутов движения и проведение навигации по ним;

- использование в приборе электронной карты с точностью до 5 м в 1 см;

- ряд других функций.

Наиболее распространенным и простым приемником является GPS-12. Един-ственным недостатком этого прибора является то, что он не русифицирован и не имеет встроенной электронной карты. Полное руководство по использованию данного прибора изложено в инструкции пользователя, а мы рассмотрим только первичные шаги по его использованию и применению.

Установка элементов питания. Для работы прибора требуется 4 щелоч-ных элемента АА. Эти элементы следует заменять после 12 ч работы в нормаль-ном режиме или 20 ч работы в режиме экономии. Перезаряжаемые Ni-Cad или ли-тиевые элементы также могут быть использованы в приборе. При этом необходи-мо учитывать, что индикатор уровня энергии отградуирован для щелочных элеме-нтов и будет некорректен при использовании Ni-Cad или литиевых элементов.

Чтобы установить элементы питания, необходимо:

- открыть металлическую крышку прибора, повернув защелку на крышке на 90° против часовой стрелки;

- вставить элементы питания и закрыть крышку;

- зафиксировать крышку поворотом защелки на 90° по часовой стрелке.

Запрос сигналов спутников. Работа приемника GPS-12 основана на приеме сигналов от спутников, поэтому для наилучшего приема необходима хорошая ви-димость спутников, находящихся в данный момент над горизонтом (при отсутст-вии препятствий на пути распространения сигнала от спутника до GPS-приемни-ка). Именно качество видимости спутников определяет, насколько быстро прием-ник вычислит местоположение пользователя и вычислит ли вообще. GPS-сигналы ослабевают и не проходят сквозь вершины гор, холмов, здания, людей, металл, густой лес, поэтому для наилучшего приема сигналов всегда необходимо помнить о хорошей видимости спутников.

Обычно в любой точке Земли над горизонтом находятся от 4 до 8 спутников GPS. После определения местоположения GPS-12 будет непрерывно следить за всеми видимыми спутниками, и выбирать лучшие из них для определения место-положения. Если какой-либо из спутников становится невидимым или оказывает-ся «в тени», прибор начинает использовать другой спутник для непрерывного оп-ределения местоположения.

Инициализация прибора. Из-за того, что прибор может осуществлять связь только с теми спутниками, которые находятся в данный момент над горизонтом, ему необходимо задать параметры поиска спутников в отведенное время. С по-мощью альманаха, заложенного в памяти, прибор может определять местополо-жение и расстояние до любого спутника.

Чтобы прибор мог воспользоваться заложенной в нем информацией, нужно сообщить ему свое местоположение или дать ему возможность определить его са-мостоятельно. После инициализации у прибора уходит всего лишь несколько ми-нут на определение местоположения.

Инициализация прибора необходима только при следующих обстоятель-ствах:

- при первом включении прибора;

- если было пройдено более 800 км с выключенным прибором;

- память прибора была стерта и вся информация в пути была потеряна.

Инициализацию приемника необходимо осуществлять на улице. Необходи-мо найти открытое место с хорошей видимостью горизонта. Прибор следует удер-живать на расстоянии вытянутой руки, при этом встроенная антенна должна быть параллельна земле.

Чтобы включить прибор, необходимо:

1. удерживать прибор так, чтобы встроенная антенна была параллельна земле;

2. нажать и удерживать клавишу «LIGHT» (на клавише нарисована лампоч-ка), пока не включится прибор.

На экране появится страница приветствия (рис. 4), а прибор начнет произ-водить самотестирование. После завершения тестирования на экране появится страница статуса спутников и меню выбора одного из двух методов инициали-зации:

- Select Country (Выбор Страны) – позволяет инициировать приемник с по-мощью списка стран, информация о которых заложена в память прибора. В этом случае инициализация занимает от 3 до 5 мин.

- Auto Locate – заставляет прибор инициализироваться самому и определить местоположение без ввода данных о стране. Обычно это занимает от 7 до 15 мин.

Если меню выбора метода инициализации не появилось на странице стату-

са, следует нажать «ENTER».

Для России следует выбрать один из регионов:

RUS-Siberia, C – Центральная Сибирь;

RUS-Siberia, E – Восточная Сибирь;

RUS-Siberia, N – северные регионы Сибири;

RUS-Siberia, S – южные регионы Сибири;

RUS-Siberia, W – Западная Сибирь;

RUS-Vladivostok – Дальний Восток;

RUS-Western – Европейская часть России.

Чтобы инициализировать прибор, необходимо:

1. нажать клавишу «ENTER». При этом слово Country в первом пункте ме-ню должно быть выделено подводом стрелки курсора (рис. 5).

2. используя клавишу управления курсором и перемещая курсор вниз-вверх по списку регионов и стран выбрать страну/регион своего местоположения. Если в перечне не оказалось страны/региона местоположения, следует выбрать ближай-ший регион в радиусе 800 км. Нажать клавишу «ENTER» (рис. 6).

Прибор будет производить запрос подходящих спутников для определения своего местоположения, на что уйдет от 3 до 5 мин. Когда GPS-12 определит мес-тоположение, он автоматически переключится со страницы статуса на страницу местоположения. Чтобы избежать разрядки элементов питания в случае, если нет связи ни с одним спутником или не производился запрос, прибор выключается че-рез 10 мин после последнего нажатия клавиш.

Если возникли трудности при инициализации или определении своего мес-тоположения, следует проверить следующее:

- выполнялось ли условие хорошей видимости? В районах с высокими здани-ями или горами, с густой растительностью, прибор может не получить достаточ-ное количество сигналов от спутников для вычисления своего местоположения;

- правильно ли была выбрана страна/регион при инициализации? Следует проверить, соответствуют ли, хотя бы примерно, координаты (широта и долгота) на странице отображения местоположения координатам страны/региона, в кото-ром находится пользователь, или выбрать другую страну/регион из перечня, а за-тем повторить инициализацию;

- был ли выключенный прибор перенесен с места последней фиксации на расстояние, большее 800 км? Следует выбрать новое примерное местонахожде-ние из перечня стран/регионов и повторить инициализацию.

Включение прибора и запрос спутников. Для того, чтобы включить при-бор, следует нажать и удерживать клавишу «LIGHT», пока он не включится.

На экране появится страница приветствия, а прибор будет производить са-мотестирование. После завершения тестирования на экране появится страница статуса спутников, и прибор начнет запрос спутников.

Страница статуса спутников позволяет визуально наблюдать процесс захва-та спутников и определения местоположения. После захвата спутников на экране появляются столбики, отображающие уровни сигналов, принимаемых от каждого из видимых спутников с соответствующим номером спутника (1-32) под каждым столбиком.

Процесс захвата спутников отображается в три этапа:

- нет диаграмм, отображающих уровни сигналов – GPS-12 ищет спутники, номера которых отображены на дисплее;

- на экране появились диаграммы уровня сигнала в виде полых прямоуголь-ников – GPS-12 обнаружил спутники и принимает данные;

- на дисплее появились диаграммы уровня сигналов в виде прямоугольников ровного темного цвета – GPS-12 собрал необходимые данные от спутников, и эти данные могут быть использованы для определения местоположения.

Каждый из спутников передает данные в течение 30 сек. Эти данные долж-ны быть приняты прибором для того, чтобы спутник можно было использовать для решения навигационных задач. После определения местоположения, GPS-12 непрерывно обновляет данные о местоположении, направлении движения и ско-рости, выбирая и используя спутники с наилучшей геометрией и уровнем сигнала.

Положение спутников на экране отображается как бы с высоты птичьего полета, причем при включении прибора отображается последнее зафиксирован-ное положение спутников. Внешнее кольцо на экране обозначает линию горизон-та (север – вверху), внутреннее – линию, которая проходит под углом 45° к гори-зонту, а точка в центре внутреннего кольца – настоящее местоположение поль-зователя прибора. Отображение уровня видимости неба поможет определить, ви-димость каких спутников заблокирована, а какие используются для определения координат (в 2-х либо 3-х мерном режимах) (рис. 7).

После запроса прибором необходимого количества сигналов со спутников, вместо страницы статуса появится страница местоположения.

Страница местоположения. Страница местоположения показывает поль-зователю, где он находится, куда движется и с какой скоростью. Она может ока-заться полезной, если пользователь передвигается без определенного места назна-чения. Графический дисплей в верху страницы отображает основное направление движения (но только во время движения!). Ниже показывается направление дви-жения и скорость.

Примечание: графический компас отображает только направление движе-ния и не служит в качестве магнитного компаса в момент остановки.

Далее отображено местоположение пользователя в трех измерениях: широ-та, долгота и высота над уровнем моря.

Прибор использует основную информацию для отметки путевых точек, что помогает передвигаться с места на место. Кроме того, прибор показывает время в часах, минутах и секундах и тем самым может выполнять функцию походного се-кундомера (рис. 8).

Отметка местоположения. После определения своего местоположения следует зафиксировать данную точку в памяти прибора. Для этого нужно нажать клавишу «MARK».

Примечание: чтобы отметить свое местоположение, надо обладать данными по двум или трем измерениям, или же прибор должен работать в режиме имита-ции. При попытке отметить свое местоположение без необходимых данных, на экране появляется сообщение «No GPS Position».

На экране появится страница записи путевой точки, отображающая коорди-наты первой путевой точки. Прибор автоматически присваивает имя путевым точ-кам, обозначая их трехзначными числами (001, 002, 003 и т.д.). Целесообразно из-менять цифровые названия путевых точек на более значимые.

Для присвоения первой путевой точке названия «HOME» («Дом») следует:

1. нажать на стрелки на клавиатуре, чтобы перейти с поля SAVE на поле с названием путевой точки (рис. 9);

2. при помощи стрелки «влево» стереть старое (в данном случае цифровое) название точки и нажать «ENTER», чтобы начать ввод путевой точки;

3. нажать и удерживать стрелку «вверх», пока не появится буква Н;

4. с помощью стрелки «вправо» перейти к следующей букве;

5. повторять эту процедуру необходимое количество раз, пока на экране не появится слово HOME (рис. 10);

6. нажать «ENTER», чтобы закончить ввод названия путевой точки;

7. нажать стрелку «вниз», чтобы вернуться к полю SAVE;

8. снова нажать «ENTER», чтобы подтвердить сохранение данной путевой точки под названием HOME.

Вместо страницы отметки местоположения вновь появится страница место-положения, которая отображалась до нажатия клавиши «MARK». Путевая точка «HOME» зафиксирована в памяти прибора, где и будет оставаться до тех пор, по-ка пользователь не пожелает стереть либо изменить ее.

Использование страниц местоположения и карты. После отметки путе-вой точки следует пройти некоторое расстояние, используя страницу местополо-жения и подвижную карту для наблюдения за своим движением. Для того, чтобы лучше разобраться в этой учебной прогулке, следует пройти быстрым шагом в те-чение 3-4 мин в прямом направлении. Поскольку возможная погрешность GPS-приемника при определении местоположения составляет около 15 метров, необ-ходимо пройти расстояние, превышающее величину возможной погрешности.

Направление движение, скорость и пройденное расстояние отображаются вверху под графическим компасом. Широта, долгота и приблизительная высота местоположения, а также показания одометра отображаются в середине страницы вместе с показаниями текущего времени внизу.

Далее следует перейти к странице карты и просмотреть путевой журнал. Для этого нужно нажать клавишу «PAGE»

На экране будет изображен черный ромб, обозначающий настоящее место-положение, только что созданная путевая точка HOME в виде квадрата и неболь-шой отрезок, соединяющий путевую точку и настоящее местоположение, и обоз-начающий пройденный путь (рис. 11).

Теперь следует изменить направление своего движения на 90° вправо и пройти быстрым шагом еще 2-3 мин. На экране произошло изменение показаний. Следует заметить, что при любом направлении движения, оно отображается на подвижной карте движением в верх карты.

Направление на точку. После создания путевой точки можно произвести навигацию. При этом следует помнить, что навигация производится по прямой линии относительно места назначения, поэтому на пути не должно быть никаких препятствий.

Чтобы выбрать место назначения для функции GOTO, необходимо:

1. нажать клавишу «ENTER»;

2. на появившейся странице направления на заданную точку найти с помо-щью клавиш «вверх» и «вниз» ранее созданную путевую точку;

3. нажать клавишу «ENTER» для подтверждения проведения навигации на данную точку.

После выбора места назначения прибор будет отображать информацию о пути следования на странице компаса. Направление (BRG) и расстояние (DST) до путевой точки будут показаны в верху страницы под полем названия места назна-чения. Показываемое расстояние – это всегда прямая линия между настоящим местоположением и местом назначения.

В центре страницы находится компас, который отображает курс пользова-теля во время движения, а указательная стрелка в центре определяет направление к месту назначения относительно направления, по которому он двигается. Функ-ция «определение сторон света» и указательная стрелка работают независимо друг от друга, и показывают направление движения пользователя и направление к месту назначения. В низу страницы компаса отображены настоящее направление (TRK) и скорость движения (SPD), а шкала отклонения от курса (CDI) показыва-ет, насколько пользователь отклонился от намеченного курса. Ромб в центре шкалы показывает настоящее местоположение, а подвижная вертикальная линия на шкале отображает направление и расстояние, на которое отклонился пользо-ватель.

Чтобы не сбиваться с курса, следует держаться центра шкалы. Поле опре-деления шкалы отклонения от курса составляет плюс-минус 25 миль. Если поль-зователь все же отклонился от курса больше, чем на величину выбранного поля шкалы CDI, то направление отклонения от курса будет высвечено в конце шкалы CDI (рис. 12).

Прибор также может отображать направление с помощью страницы графи-ческой дороги. Чтобы перейти со страницы компаса на страницу дороги, необхо-димо дважды нажать «ENTER» (рис. 13).

Когда пользователь будет находиться в одной минуте движения от места назначения, прибор предупредит его об этом с помощью сообщения. Для просмо-тра сообщения необходимо нажать клавишу «PAGE». После прочтения сообще-ния следует нажать «PAGE», чтобы вернуться на прежнюю страницу (рис. 14).

Прохождение по главным страницам. Работа прибора основана на ис-пользовании в определенной последовательности пяти главных страниц:

- страница статуса спутников (рис. 7);

- страница местоположения (рис. 8);

- страница карты (рис. 11);

- страница компаса (рис. 12);

- страница меню (рис.15).

Чтобы познакомиться с работой страниц GPS-12, следует:

1. нажимать клавишу «PAGE», чтобы пройтись по пяти главным страницам в вышеуказанной последовательности;

2. нажимать клавишу «EXIT», чтобы пройтись в обратном порядке.

Страница меню. С помощью страницы меню можно работать с путевыми точками, маршрутами, путевым журналом и функциями установки. Меню имеет 11 подменю, разделенных в зависимости от выполняемых функций.

Чтобы выбрать подменю на странице меню, следует:

1. найти страницу меню;

2. выделить с помощью курсора нужное подменю;

3. нажать клавишу «ENTER» (рис.16)

Удаление информации из путевого журнала и выключение прибора. По-сле нескольких путешествий пользователь обнаруживает, что экран GPS-12 стал похож на запутанную «паутину», отображающую все его перемещения. Для луч-шего понимания работы страниц меню следует удалить все данные, которые были записаны прибором во время первого ознакомления пользователя с ним.

Для удаления информации из путевого журнала следует:

1. найти страницу меню;

2. выделить поле TRACK LOG и нажать клавишу «ENTER»;

3. выделить поле CLEAR LOG? и нажать клавишу «ENTER» (рис.16);

4. выделить поле YES? и нажать клавишу «ENTER» (рис.17).

Для выключения прибора следует нажать на клавишу «LIGHT» и удержи-вать ее в таком положении в течение 3 секунд.

Настройка прибора для отображения местоположения в прямоуголь-ной системе координат. Прибор изначально настроен во всемирной системе ко-ординат WGS 84 и показывает координаты местоположения в градусах, минутах и секундах географической широты и долготы.

Посмотреть настройки прибора можно в странице меню (HAIN MENU) по следующей схеме: SETUP MENU - «ENTER» - NAVIGATION - «ENTER».

В Российской Армии в основном используется система прямоугольных ко-ординат Красовского, поэтому желательно перенастроить приемник для отобра-жения точки местоположения в этих координатах.

Для перенастройки прибора следует:

1. в странице меню найти подменю MAP DATUM (Система координат);

2. перейти от системы WGS 84 к системе USER (Пользователь) по схеме: MAP DATUM - «ENTER» - клавиша «вверх» - USER - «ENTER»;

3. ввести поправки: DX+24.0 m

DY-141.0 m

DZ-81.0 m

DA-108.0 m

DF+0.00480800

(ввод цифр, знаков и букв в поправках аналогичен набору букв при изменении названия точки местоположения);

4. перейти к строке POSSITION FRHT (формат позиции) - «ENTER» - кла-виша «вниз» - USER Grid - «ENTER»;

5. ввести поправки в пользовательскую сетку LONGITUDE ORIGIN (долго-та центрального меридиана зоны местоположения, устанавливается для каждой шестиградусной зоны):

Е 039 (град) 00,000 (долгота центрального меридиана для Московского региона)

SCALE +1,0000000

FALSE E 500000,0

FALSE N 0,0.

Вышеприведенные поправки действительны для территории стран СНГ.

После запоминания введенных поправок следует подвести курсор к SAVE и нажать «ENTER». Прибор переходит к отображению точки местоположения в прямоугольных координатах, причем верхняя строка показывает координату У, а нижняя – координату Х (где последние 5 цифр – неполные прямоугольные коор-динаты).

<< | >>
Источник: Ягодинцев Н. И., Баранов А.Р. и др.. Военная топография в служебной деятельности оперативных подраз-делений: Учебник. – М., 2005– 82 с.. 2005

Еще по теме Ориентирование с помощью навигационной аппаратуры.:

  1. Ориентирование на местности. Способы ориентирования. Виды ориентиров (привести примеры).
  2. 2.15. ОРИЕНТИРОВАНИЕ И ЦЕЛЕУКАЗАНИЕ НА МЕСТНОСТИ
  3. Статья 36 Фотографическая аппаратура
  4. Ориентирование в пути.
  5. Сущность ориентирования на местности.
  6. V. Обоснование системы обработки эндоскопической аппаратуры
  7. Проверка аппаратуры
  8. 2. СУЩНОСТЬ И СПОСОБЫ ОРИЕНТИРОВАНИЯ НА МЕСТНОСТИ.
  9. Способы ориентирования по карте в различных условиях служебно-боевой обстановки.
  10. Аппаратура магнитной записи.
  11. Особенности ориентирования в сложных условиях.
  12. 8.3. Целеуказание (ориентирование) в географических координатах.
  13. Фотографическая, киносъемочная, видеозаписывающая аппаратура.
  14. II. Характеристика современной эндоскопической аппаратуры
  15. ЛЕКЦИЯ 9. Тарирование измерительной аппаратуры и приборов
  16. Особенности ориентирования при движении в различных условиях.
  17. Аппаратура для составления композиционных портретов преступников.