| Πλοηγητές ή Navigators |
|
|
|
| Συντάχθηκε απο τον/την Γιαννακίδης Ανδρέας | ||||
| Τετάρτη, 11 Ιούνιος 2008 23:30 | ||||
|
Πριν από μερικά χρόνια οι ηλεκτρονικές συσκευές προσδιορισμού συντεταγμένων χρησιμοποιούνταν αποκλειστικά από τους στρατιωτικούς, ναυτικούς, πιλότους, τουρίστες, και άλλους εκπροσώπους των επικίνδυνων επαγγελμάτων ή των ανθρώπων με extreme χόμπι. Σήμερα τα navigators έχουν γίνει δημοφιλή ανάμεσα στους απλούς χρήστες, όπως οι εκδρομείς, οδηγοί ακόμα και πεζοί.
Από τι αποτελείται ένα navigator?
Ουσιαστικά, το navigator αποτελείται από δύο λειτουργικά κομμάτια: τον δέκτη, ο οποίος λαμβάνει τα σήματα των δορυφόρων και με βάση αυτά, προσδιορίζει τις γεωγραφικές συντεταγμένες, και το «χαρτογραφικό» module, το οποίο είναι ικανό να απεικονίσει τον χάρτη, να σημειώσει την τοποθεσία σας, να χαράξει τη διαδρομή και να προσδιορίσει κα να απεικονίσει επιπλέον πληροφορίες, όπως το ύψος πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας, την ακριβή ώρα, την ταχύτητα κίνησης κ.τ.λ. Αυτές οι συνιστώσες του πλοηγητή μπορεί να είναι χωριστές, αλλά μπορεί να τοποθετούνται και σε ένα σώμα. Ως χαρτογραφική συνιστώσα, φυσικά, λειτουργεί ο υπολογιστής, ο οποίος μπορεί να είναι φτιαγμένος για κάποια συγκεκριμένη εργασία, αλλά και για γενική χρήση (π.χ. ένα laptop ή ένας υπολογιστής παλάμης) και στον οποίο είναι εγκατεστημένα ειδικά προγράμματα (και στις δύο περιπτώσεις θα πρέπει να διαθέτει τους έγκυρους χάρτες του τόπου). Το βασικό σήμα για τον δέκτη αποτελούν οι εκπομπές των πομπών, οι οποίοι βρίσκονται στους δορυφόρους. Με αυτό το σήμα μεταδίδονται οι πληροφορίες για την θέση του δορυφόρου και την ακριβή ώρα, στην οποία έγινε η εκπομπή του. Γνωρίζοντας την ταχύτητα μετάδοσης των ραδιοκυμάτων και την καθυστέρηση που μεσολαβεί από την στιγμή της εκπομπής και τη στιγμή λήψης του σήματος, μπορούν να υπολογιστούν οι αποστάσεις μέχρι τους δορυφόρους. Φυσικά, η ακρίβεια προσδιορισμού της ώρας σε αυτή την περίπτωση είναι πολύ σημαντική, γιατί εάν γίνει λάθος ακόμα και ενός χιλιοστού του δευτερολέπτου μπορεί να καταλήξει στον προσδιορισμό θέσης με απόκλιση μερικών δεκάδων χιλιομέτρων, κάτι που ίσος είναι αποδεκτό για τον τουρισμό, αλλά για την πλοήγηση στις πόλεις είναι απολύτως απαράδεκτο. Για προσδιορισμό των γεωγραφικών συντεταγμένων και του ύψους επάνω από την επιφάνεια της θάλασσας το υπολογιστικό τμήμα του δέκτη θα πρέπει να λύνει τριγωνομετρικό πρόβλημα και συγκεκριμένα, να βρίσκει το σημείο τομής των τεσσάρων σφαιρών με γνωστά κέντρα (τα οποία, φυσικά, συμπίπτουν με τους δορυφόρους) και γνωστές ακτίνες (οι οποίες προσδιορίζονται με βάση την καθυστέρηση του σήματος). Πρέπει να σημειωθεί, ότι ο δέκτης μπορεί να είναι πολυπλεκτικός (όταν μια συσκευή κάνει μεταγωγή μεταξύ των ορατών δορυφόρων) ή πολυκαναλικός (όταν σε αυτό περιλαμβάνονται μερικά modules για λήψη, τα οποία λαμβάνουν το σήμα από τους δορυφόρους ταυτόχρονα).
GPS και άλλα
Το πιο διαδεδομένο και πιο συχνά χρησιμοποιούμενο σύστημα πλοήγησης θεωρείται το NAVSTAR GPS – NAVigation Satellites providing Time And Range; Global Positioning System, σύντομα – GPS. Η λειτουργία του συστήματος σήμερα εξασφαλίζεται από μια ομάδα των τριάντα ενός δορυφόρων (ο μέγιστος αριθμός είναι τεχνολογικά περιορισμένος και αποτελεί 37 δορυφόρους). Ο πρώτος δορυφόρος του συστήματος GPS εκτοξεύτηκε το 1974, ενώ το 1993 ο αριθμός τους έφτασε στους 24, ο οποίος είναι απαραίτητος για την κάλυψη όλης της επιφάνειας της Γης. Το GPS αναπτυσσόταν για τις ανάγκες του Υπουργείου άμυνας των ΗΠΑ και τα πρώτα χρόνια της λειτουργίας του χρησιμοποιούταν μόνο από στρατιωτικούς. Με τον καιρό αυτό δόθηκε σε χρήση και για πολιτικά πρόσωπα. Παγκοσμίως αναπτύσσονται μερικά εναλλακτικά συστήματα τοποθέτησης. Τα πιο μεγάλα από αυτά είναι το ρωσικό σύστημα GLONASS και το ευρωπαϊκό Galileo, βέβαια και τα δύο τώρα βρίσκονται σε στάδιο ανάπτυξης. Το GLONASS άρχισε να δημιουργείται την δεκαετία του ογδόντα του προηγούμενου αιώνα - και πάλι για πολεμικούς σκοπούς. Αργότερα ανακοινώθηκε επίσημα, ότι τα navigators, που λειτουργούν σε αυτό το σύστημα, θα μπορούν να αγοραστούν και από απλούς πολίτες-χρήστες. Galileo είναι άλλο ένα σύστημα παγκόσμιας τοποθέτησης, το οποίο αναπτύσσεται από ευρωπαϊκές χώρες με συμμετοχή της Ρωσίας, Ουκρανίας, Κίνας, χώρες της Λατινικής Αμερικής και άλλων κρατών. Σχεδιάζεται να μπει σε λειτουργία ήδη από φέτος. Η κύρια διαφορά του Galileo από το GPS και το GLONASS είναι, ότι δεν έχει καμία σχέση με στρατιωτικούς φορείς, και είναι πλήρως εμπορικό (αναπτύσσεται από το Ευρωπαϊκό Διαστημικό Πρακτορείο). Άλλες χώρες του κόσμου επίσης αναπτύσσουν δικά τους συστήματα δορυφορικής τοποθέτησης: η Ινδία δημιουργεί το IRNSS (Indian Regional Navigational Satellite System), επάνω στο δικό του σύστημα δουλεύει η Κίνα. Γιατί να δημιουργούνται διάφορα συστήματα, όταν υπάρχει το GPS, το οποίο λειτουργεί σίγουρα και είναι διαθέσιμο σε οποιοδήποτε σημείο του πλανήτη? Από τεχνικής άποψης, δεν υπάρχει λόγος. Όμως, εάν παρθούν υπόψη μερικοί πολιτικοί και στρατιωτικοί λόγοι, τότε αυτό είναι απλά απαραίτητο. Το GPS ελέγχεται πλήρως από το υπουργείο άμυνας μιας συγκεκριμένης χώρας, το οποίο, ανάλογα με τις επιθυμίες του μπορεί να μειώνει την ακρίβεια των ενδείξεων αλλά και να μπλοκάρει τελείως την λειτουργία των navigators σε κάποια περιοχή. Θα πρέπει όμως να υποθέτουμε, ότι μετά την έναρξη λειτουργίας των νέων συστημάτων τοποθέτησης, στα ράφια των καταστημάτων θα εμφανιστούν πλοηγητές, οι οποίοι θα μπορούν να λειτουργούν ταυτόχρονα με μερικά από αυτά τα συστήματα. Προς το παρόν δε, η απόλυτη πλειοψηφία των διαθέσιμων για τους χρήστες συσκευών είναι τα GPS-navigators.
Από κουκκίδα σε γραμμές
Οι πιο απλοί πλοηγητές είναι ικανοί να παρουσιάζουν μόνο την ψηφιακή πληροφορία: γεωγραφικό πλάτος, γεωγραφικό μήκος και ύψος πάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Έχοντας έναν παραδοσιακό, χάρτινο χάρτη και την ευχέρεια εργασίας με αυτόν, είναι αρκετό για να μπορεί κανείς να προσανατολιστεί στον χώρο. Όμως μια τέτοια λύση μάλλον δεν θα βολέψει τους περισσότερους σύγχρονους χρήστες. Είναι πολύ πιο βολικό, όταν οι συντεταγμένες παρουσιάζονται σε μορφή κουκκίδας στον ηλεκτρονικό χάρτη, ο οποίος αντιπροσωπεύει ένα γεωπληροφοριακό σύστημα, στο οποίο υπάρχουν δεδομένα όχι μόνο χαρτογραφικής ιδιότητας, αλλά και οι πρόσθετες πληροφορίες για τα μουσία, αξιοθέατα, για τις ιδιαιτερότητες της σήμανσης των δρόμων, καφετέριες, βενζινάδικα κ.τ.λ. Εννοείται, ότι η διαθεσιμότητα των πρόσθετων πληροφοριών επιτρέπει να βρεθεί το ζητούμενο στοιχείο και να χαραχθεί αυτόματα προς αυτό η βέλτιστη διαδρομή. Η χωρητικότητα της μνήμης, η οποία είναι απαραίτητη για τον ηλεκτρονικό χάρτη, εξαρτάται πρώτα από όλα από την λεπτομέρειά του και από την επιφάνεια κάλυψης. Ο βαθμός της λεπτομέρειας των χαρτών, καθώς και ο όγκος των πρόσθετων πληροφοριών της πόλης η της περιοχής εξαρτάται άμεσα από την δημοτικότητα τους. Για μικρές πόλεις και περιοχές με μικρό πληθυσμό μπορεί να μην υπάρχουν χάρτες καν, και αυτό είναι λογικό: είναι αμφίβολο, εάν θα είναι οικονομικά συμφέρουσα η δημιουργία λεπτομερούς χάρτη, π.χ. του Διδυμοτείχου. Οι ηλεκτρονικοί χάρτες μπορούν να απεικονίζονται όσο σε δυσδιάστατο χώρο, τόσο και σε τρισδιάστατο. Το πλεονέκτημα του τελευταίου είναι η θεαματικότητα, ενώ σε μερικές περιπτώσεις και περισσότερη άνεση στον προσανατολισμό. Η κίνηση του αντικειμένου, στο οποίο έχει τοποθετηθεί το navigator, μπορεί επίσης να απεικονιστεί. Πρέπει να σημειωθεί η ανάγκη της εξακρίβωσης των χαρτών. Οποιοσδήποτε χάρτης παλιώνει: στις πόλεις εμφανίζονται νέες οικοδομές, δρόμοι, ακόμα και περιοχές, δημιουργούνται καινούριοι κόμβοι και αλλάζει η σήμανση των οδών, από την οποία εξαρτιούνται σημαντικά οι πραγματικές διαδρομές μετακίνησης με αυτοκίνητο. Μερικές φορές οι χάρτες προμηθεύονται με «συνδρομητική εξυπηρέτηση», δηλαδή με πρόσβαση σε περιοδικές αναβαθμίσεις.
Ο βαθμός της λεπτομέρειας των χαρτών, καθώς και ο όγκος των πρόσθετων πληροφοριών της πόλης η της περιοχής εξαρτάται άμεσα από την δημοτικότητα τους. Για μικρές πόλεις και περιοχές με μικρό πληθυσμό μπορεί να μην υπάρχουν χάρτες καν, και αυτό είναι λογικό: είναι αμφίβολο, εάν θα είναι οικονομικά συμφέρουσα η δημιουργία λεπτομερούς χάρτη, π.χ. του Διδυμοτείχου. Οι ηλεκτρονικοί χάρτες μπορούν να απεικονίζονται όσο σε δυσδιάστατο χώρο, τόσο και σε τρισδιάστατο. Το πλεονέκτημα του τελευταίου είναι η θεαματικότητα, ενώ σε μερικές περιπτώσεις και περισσότερη άνεση στον προσανατολισμό. Η κίνηση του αντικειμένου, στο οποίο έχει τοποθετηθεί το navigator, μπορεί επίσης να απεικονιστεί. Πρέπει να σημειωθεί η ανάγκη της εξακρίβωσης των χαρτών. Οποιοσδήποτε χάρτης παλιώνει: στις πόλεις εμφανίζονται νέες οικοδομές, δρόμοι, ακόμα και περιοχές, δημιουργούνται καινούριοι κόμβοι και αλλάζει η σήμανση των οδών, από την οποία εξαρτιούνται σημαντικά οι πραγματικές διαδρομές μετακίνησης με αυτοκίνητο. Μερικές φορές οι χάρτες προμηθεύονται με «συνδρομητική εξυπηρέτηση», δηλαδή με πρόσβαση σε περιοδικές αναβαθμίσεις.
{mospagebreak} Navigators: τόσο διαφορετικοίΟι συσκευές πλοήγησης κατασκευάζονται σε διάφορες διαστάσεις, οπότε ο καθένας μπορεί να αποκτήσει το πιο ταιριαστό για αυτόν μοντέλο, διαλέγοντας τον απαιτούμενο λόγο κομψότητας/λειτουργικότητας. Σήμερα στους αγοραστές είναι διαθέσιμα πολλά μοντέλα, γι' αυτό και η κατηγοριοποίηση τους μπορεί να γίνει αρκετά μπερδεμένη. Ας χωρίσουμε τις συσκευές πλοήγησης με βάση τον τύπο κατασκευής σε δύο μεγάλες ομάδες: αυτόνομες και ενσωματωμένες.
Αυτόνομες συσκευέςΟι εκδρομείς και οι λάτρεις του υγιούς τρόπου ζωής θα εκτιμήσουν ιδιαίτερα τα «σπορ» μοντέλα των navigators και τις συσκευές για ενασχόληση με φίτνες. Αυτές μοιάζουν με ηλεκτρονικό ρολόι χειρός με μεγάλη οθόνη. Εκτός από τον προσδιορισμό των συντεταγμένων, αυτές οι συσκευές μπορούν να λειτουργούν και ως όργανο για μέτρηση ύψους και ως ψηφιακή πυξίδα. Οι συσκευές των εκδρομέων συνήθως έχουν περίβλημα, το οποίο μπορεί να προστατέψει τα εσωτερικά εξαρτήματα του navigator από εξωτερικές επιδράσεις, όσο από την διείσδυση της σκόνης και της υγρασίας, τόσο και από μηχανικές ζημιές. Μερικές φορές τέτοιες συσκευές μπορούν να δουλεύουν με χάρτες. Βέβαια, το μέγεθος της οθόνης δεν επιτρέπει να εμφανιστεί η εικόνα ικανοποιητικού μεγέθους και επιπέδου λεπτομέρειας, τα οποία θα ήταν πιο βολικά για δουλειά, όμως παρόλα αυτά είναι καλύτερα να έχει κανείς τη δυνατότητα να δουλεύει με χάρτες σε μια μικρή «οθονούλα», παρά να μην έχει καμία. Τα μοντέλα για τους οπαδούς του φίτνες δεν υποστηρίζουν χάρτες, αλλά διαθέτουν διάφορες ενσωματωμένες λειτουργίες, όπως χρονομετρητές, ταχόμετρα, μετρητές θερμίδων, μετρητές σφυγμού, πίεσης κ.τ.λ. Περισσότερο από όλα έχουν διαδοθεί σήμερα τα navigators «τσέπης». Από τη μία, τέτοιο μέγεθος δεν περιορίζει την φορητότητα της συσκευής (το navigator μπορεί να μεταφέρεται στη τσέπη του μπουφάν, στη ζώνη κ.τ.λ., από την άλλη, μπορεί να εξοπλιστεί με αρκετά μεγάλη οθόνη για πιο άνετη εργασία, στην οποία μπορούν να απεικονιστούν λεπτομερείς χάρτες και οι επιπλέον πληροφορίες. Τα στοιχεία ελέγχου τέτοιας συσκευής επίσης έχουν αρκετά μεγάλα μεγέθη. Συνήθως τέτοιες συσκευές πλοήγησης έχουν στη συσκευασία τους στηρίγματα, με τη βοήθεια των οποίων μπορεί να γίνει η στήριξη τους στο παρμπρίζ ή στο ταμπλό του αυτοκινήτου, καθώς και στο τιμόνι του ποδηλάτου ή της μοτοσικλέτας. Τις περισσότερες φορές αυτές οι συσκευές έχουν διπλή τροφοδοσία: από τις μπαταρίες η συσσωρευτές που διαθέτουν και από το δίκτυο ηλεκτρισμού του αυτοκινήτου ή της μοτοσικλέτας. Ανάμεσα στα αυτόνομα navigators υπάρχουν και αρκετά εξωτικά, για παράδειγμα, το σύστημα παρακολούθησης του σκύλου, το οποίο αποτελείται από δύο συσκευές: η μια από αυτές στηρίζεται στο λουρί του ζώου και αποστέλλει στο δεύτερο το σήμα που περιέχει τις πληροφορίες σχετικά με την τωρινή του θέση. Ο ιδιοκτήτης του σκύλου και του navigator, μπορεί να παρακολουθεί στην οθόνη της δεύτερης συσκευής, που βρίσκεται το κατοικίδιο του ανά πάσα στιγμή.
Ενσωματωμένα NavigatorsΟι υπολογιστές τσέπης με GPS δεν αποτελούν πια σπάνιο φαινόμενο, ενώ τα τηλέφωνα και τα ασύρματα με ενσωματωμένο GPS προς το παρόν είναι κάτι το εξωτικό. Πρέπει να σημειωθεί, ότι σήμερα το GPS ενσωματώνουν και στα UMPC ( υπερφορητούς υπολογιστές). Ένας GPS-δέκτης όμως δεν είναι απαραίτητο να ενσωματώνεται στον υπολογιστή ή σε ένα τηλέφωνο, αφού μπορεί να συνδέεται με αυτά ως πρόσθετη εξωτερική συσκευή. Το κύριο πλεονέκτημα τέτοια συμβίωσης των gadgets (ειδικά στην περίπτωση που συνδέεται ο δέκτης με έναν υπολογιστή, ο οποίος έχει δυνατότητα ασύρματης σύνδεσης), είναι η δυνατότητα σύνδεσης στο Ίντερνετ . Σε αυτή την περίπτωση ο κάτοχος αποκτάει τις εγκυρότερες πληροφορίες, για παράδειγμα για την κατάσταση στους δρόμους: μποτιλιαρίσματα, ομίχλη, έργα κ.τ.λ. Ένα από τα είδη των ενσωματωμένων συσκευών πλοήγησης είναι οι συσκευές των αυτοκινήτων. Σε μερικά μοντέλα αυτοκινήτων το GPS ενσωματώνεται κατά την κατασκευή του, στο εργοστάσιο (στάνταρ εξοπλισμός, ο οποίος αποτελεί αναπόσπαστο κομμάτι του υπολογιστικού συστήματος του οχήματος), σε κάποια άλλα (και τέτοια είναι τα περισσότερα) , ο ιδιοκτήτης του αυτοκινήτου τα εγκαθιστά σαν εξτρά. Σε αυτή την περίπτωση, τα GPS μπορούν να είναι navigators «τσέπης», τα οποία στηρίζονται με τη βοήθεια στηρίγματος μέσα στο αυτοκίνητο και συνδέονται στο ηλεκτρονικό σύστημα του, καθώς και πιο σύνθετες συσκευές, οι οποίες ενσωματώνονται στο σύστημα υπολογιστή του αυτοκινήτου και χρησιμοποιούν το hads-free του. Τα ενσωματωμένα navigators μπορούν να βρίσκονται και στα γιοτ ή στα αεροπλάνα, αλλά οι περισσότεροι από τους αναγνώστες του Infopili.gr μάλλον δεν θα έχουν να κάνουν με τέτοιες συσκευές.
Κύριες και δευτερεύουσες δυνατότητεςΌπως είπαμε προηγουμένως, ο κύριος προορισμός ενός navigator είναι να προσδιορίζει τις συντεταγμένες, την ώρα, το ύψος επάνω από την επιφάνεια της θάλασσας. Πρακτικά όλες οι συσκευές μπορούν να καταγράφουν τα σημεία (π.χ. τη θέση του σταθμού μετρό, της σκηνής που έχετε στήσει, ενός τουριστικού θέρετρου κ.τ.λ.). Μερικές μπορούν ακόμα να καταγράφουν τη διαδρομή και τις παραμέτρους της (την ταχύτητα, τις εναλλαγές ύψους κ.α.). Όταν υπάρχει διαθέσιμος χάρτης, το navigator μπορεί να κάνει εντοπισμό διάφορων αντικειμένων, να χαράζει τις διαδρομές με δεδομένες τις τοπικές ιδιαιτερότητες (για παράδειγμα, εάν το ζητούμενο σημείο βρίσκεται από την άλλη πλευρά των σιδηροδρομικών γραμμών, τότε θα πρέπει να βρεθεί η κοντινότερη διάβαση κ.τ.λ.). Πολλές συσκευές πλοήγησης έχουν τη δυνατότητα να ειδοποιούν τον χρήστη, ενώ αυτός κινείται, για τις στροφές που πλησιάζουν, τους κόμβους κ.τ.λ., με τη βοήθεια των φωνητικών ειδοποιήσεων. Σημαντική λειτουργία είναι η δυνατότητα να απεικονίζει τα μποτιλιαρίσματα και άλλα εμπόδια στο δρόμο. Η μετάδοση τέτοιων πληροφοριών μπορεί να πραγματοποιείται με διάφορους τρόπους: μέσω του Ίντερνετ (για αυτό το navigator ή θα πρέπει να διαθέτει την ασύρματη σύνδεση μέσω GPRS* ή Wi-Fi), ή με τη βοήθεια του ειδικού ραδιοφωνικού δέκτη. Πολλές από τις συσκευές όμως απέκτησαν και κάποιες δυνατότητες που δεν είναι και πλέον απαραίτητες για τα navigators. Τέτοιες είναι για παράδειγμα η αναπαραγωγή των αρχείων πολυμέσων, και audio και βίντεο (ως συνήθως των πιο διαδεδομένων μορφών: MP3 και WAV), καθώς και η απεικόνιση των φωτογραφιών. Τα παιχνίδια και άλλες εφαρμογές, όπως το κομπιουτεράκι, ο μετατροπέας των μονάδων μέτρησης και των νομισμάτων και άλλες χρήσιμες μικροεφαρμογές, επίσης μπορούν να δουλεύουν σε ένα navigator. Η σημαντική ιδιότητα μιας συσκευής πλοήγησης είναι ο τρόπος με τον οποίο αυτή μπορεί να συνδέεται με τον «έξω κόσμο». Υπάρχουν δύο περιπτώσεις: υποδοχή για κάρτες μνήμης ή σύνδεση με τον υπολογιστή μέσω του USB-καλωδίου. Η πρώτη περίπτωση επιτρέπει εύκολα και γρήγορα να αυξηθεί η χωρητικότητα της μνήμης του navigator και να μεταφερθούν σε αυτό τα αρχεία πολυμέσων.
*General Packet Radio Service: προδιαγραφή, η οποία εξασφαλίζει την μετάδοση δεδομένων με ταχύτητα έως και 170,2 Kbit/sec
|



