GPS - навигация в жизни подводного охотника (Журнал "Мир Подводной Охоты" №3, 2008).

Спутниковая навигация... В этих словах заключена могучая притягательная сила. Совсем недавно это было чем-то из области фантастики, звездолетов и космических бродяг. Долгое время спутниковая навигация была доступна только людям особых мужественных профессий - таких, как летчики и моряки. Приборы спутниковой навигации были громоздкими и дорогостоящими, и чтобы представить себе, что в недалеком будущем они станут компактными, доступными и прочно войдут в жизнь людей, ведущих активный образ жизни, нужно было обладать незаурядным оптимизмом. Большинство людей понятия не имело, что такое GPS и с чем его едят. Сейчас интерес к GPS - навигации стал массовым. Кто-то уже приобщился к миру людей, которые в любой точке пространства знают свою широту, долготу и курс из пункта А в пункт Б, остальные что-то слышали, но хотели бы узнать больше. Я стал Навигатором с большой буквы пару лет назад. Поскольку в современном мире одной из самых мучительных проблем является проблема выбора из дикого многообразия предлагаемых дивайсов, я прошерстил массу источников информации, чтобы выяснить какой из возможных вариантов наиболее подходит для меня. Я поделюсь с вами этой информацией и расскажу о том варианте навигационного оборудования, котрый я выбрал для себя.



Сначала - немного ликбеза. Итак, GPS (Global Positioning System) - глобальная система позиционирования была создана военным ведомством США и предназначалась изначально для военных же нужд. Она представляет собой систему из 24-х основных и нескольких резервных спутников, находящихся на геостационарных орбитах, т.е. каждый из спутников висит неподвижно над одной точкой земной поверхности на высоте около 20000 км. Рзмещены они таким образом, чтобы из любого места на Земле были видны от четырех до двенадцати таких спутников. Работа системы контролируется наземными станциями, расположенными по всему шарику, вся информация стекается в главное паучье гнездо, находящееся на военной базе ВВС Шривер в Колорадо, откуда производится корректировка орбит и навигационной информации. Принцип, по которому данная система позволяет определять координты в любой точке Земли сводится к расчету расстояний до спутников, видимых из точки, где находится приемник и вычисления координат на основе известных координат спутников. Расчет производится микропроцессором, находящимся в GPG-приемнике по простейшей формуле - расстояние есть скорость распространения радиоволн (300000 км/сек) умноженная на время их прохождения от спутника до приемника. Поскольку сигнал каждого спутника содержит информацию о его точных координатах и времени посыла, для умного микрочипа не составляет большого труда сопоставить расстояние до спутников с их координатами и вычислить текущие координаты с точностью до 10 метров.


Теперь о самих дивайсах. Самый простой и сермяжный - портативный GPS навигатор (основные типы - Garmin, Magellan). Это компактное устройство, часто во влаго- или водонепроницаемом корпусе, снабженное небольшим дисплеем для вывода информации. Простейшие модели (например Garmin eTrex Vista) дают информацию о текущих координатах, позволяют запоминать от 500 и более точек и показывают курс и расстояние до любой из этих точек; некоторые модели показывают также текущую скорость и высоту над уровнем моря. Цена вопроса - 5-6 тысяч рублей.

Более дорогие модели снабжены картографическими модулями и позволяют работать с векторными картами. Прекрасная в общем-то вещь, и многие подводные и надводные охотники и рыбаки делают свой выбор именно в пользу такого устройства. Плюсы - компактность, надежность, низкая энергопотребляемость. Если речь идет о том, чтобы на акватории точно найти нужные камни, или наоборот, при обследовании нового места пометить перспективные точки - лучшего и не сыскать. Привязал к буйку, если нужно запомнить место, достаточно одного нажатия на "горячую" кнопку - и точка в памяти. Для выхода в нужную точку дисплей отобразит стрелочку, указывающую направление на нее, и дистанцию - и никакая карта тут в общем-то не нужна. Так что для такой узко-специальной цели, как поиск и фиксация перспективных точек на акватории наилучший вариант - это именно портативный GPS навигатор. Но есть и минусы - относительно маленький (от 54х27 мм) дисплей, картографический модуль (если он есть) позволяет работать только с векторными картами фирмы-производителя, приобретаемыми за отдельную плату. Да и наглядности никакой - ну много ли можно увидеть на мониторчике размером с дисплей сотового телефона ?



Достаточно большой монитор (порядка 640Х480 пикселей) имеют специализированные морские и автомобильные навигаторы. Эти устройства имеют уже не "карманные" габариты и стационарно устанавливаются на приборной панели автомобиля или плавсредства. Аппараты позволяют подгружать карты через флэш-карту и SD-слот, производить предварительную прокладку маршрута, есть звуковое оповещение об отклонении от курса, прибытии в путевую точку и множество других полезных функций.
В нашем случае, на мой взгляд, морские GPS навигаторы являются отличным вариантом для людей, не обделенных финансами и владеющих плавсредством. Огромным плюсом является возможность использования специализированных морских векторных карт, содержащих информацию, необходимую как для навигации, так и для нырялки - т.е. навигационные знаки, буи, вехи, глубины, банки и отмели, скалы, затонувшие объекты и т.д. Из минусов - только цена (от 25000 рублей - я имею в виду модели с возможностью подгрузки карт), а также узкая специализация - на буек его не подвесишь и по Парижу с ним шататься не пойдешь.


А мне хотелось иметь именно многофункциональное устройство - чтобы и в море с ним выйти, и в автомобиле использовать для навигации, и по незнакомому городу побродить и не заблудиться. Мне хотелось иметь компактное устройство, но при этом экран должен быть достаточно большим, чтобы удобно было читать карты. В общем, я пришел к выводу, что мне нужен КПК с GPS-модулем.


Выяснилось, что есть выбор - модели КПК со встроенным GPS - приемником, либо обычный КПК и внешний GPS модуль (GPS-mouse - мышь, короче). Эта самая мышь прозвана так недаром - она и вправду маленькая, округленькая и иногда с хвостиком. Мышь может быть беспроводной (bluetooth), либо коннектиться кабелем-хвостиком через USB. Также есть миниатюрные модули, вставляющиеся в КПК в разъем карты Compact-Flash.




Пару лет назад, когда я начал заниматься этим вопросом, выбор КПК со встроенным GPS модулем был невелик, и стоили они значительно дороже, чем КПК и внешний модуль. К тому же мне очень понравилась одна очень популярная на тот момент модель КПК - Fujitsu Siemens Pocket Loox 720. В ней отсутствует встроенный GPS, зато аппарат имеет большой VGA - монитор (640 Х 480), все виды коммуникации - инфракрасный порт, Wi-Fi, 802.11b, Bluetooth, практически все возможные для КПК слоты - CompactFlash I/II, SD/MMC, SDIO; а также USB и USB host... Забегая вперед, признаюсь честно - мои требования к оснащению дивайса всевозможными видами коммуникаций и подключений были явно чрезмерными - из всего этого набора реально пользуюсь только USB, голубым зубом и SD-слотом. Может когда и остальное пригодится, но гнаться за этим явно не стоило. Зато VGA мониторчик 640 Х 480 сильно радует до сих пор - карты и любая графическая информация воспринимается отлично.


В общем, в сети уважаемые люди рекомендовали связку Fujitsu Siemens Pocket Loox 720 и Bluetooth GPS-mouse BT-338. Ее я и приобрел. Сразу оговорюсь, что все написанное здесь - не реклама, так как описанная модель КПК уже снята с производства. К тому же, сейчас ситуация изменилась, и у тех, кто делает выбор в пользу КПК как средства навигации, есть огромные возможности в выборе моделей со встроенным GPS, вполне приемлемых по цене и набору функций...
Своего опыта использования КПК с встроенным GPS у меня нет, но в сети мне неоднократно попадалась информация о том, что в сравнении с ним внешний модуль обеспечивает более стабильную и безглючную работу. Но у этой связки оказался и существенный минус - относительно быстрый (около 3 часов непрерывной работы) разряд аккумулятора КПК из-за работы bluetooth, необходимой для обеспечения связи между устройствами. При использовании в автомобиле это не существенно - я сразу подключаю КПК к автомобильной электросети через прикуриватель, для чего, кстати, отлично подошел адаптер, входящий в комплект поставки GPS-mouse BT-338 - разъем и параметры батарей мыши и КПК оказались абсолютно идентичными - и всю дорогу никаких проблем с разрядом батарей. Но вот в лодке или в незнакомом городе это может стать проблемой. Но в любом случае, в нашем нелегком деле, в особенности при лимитированных финансах, идеальных решений не бывает, приходится как-то выкручиваться... Для себя я решил, что в сущности, в перечисленных случаях, в особенности при перемещении пешком в незнакомом городе, как правило нет необходимости постоянно смотреть в монитор КПК - так недолго ненароком и споткнуться... Да и по сторонам смотреть гораздо интереснее... Определил свое местонахождение, наметил маршрут - КПК выключил, и вперед ! В сомнительных ситуациях или если заблудился, он придет на помощь. При использовании в лодке, если есть необходимость постоянно иметь перед глазами карту с точной позицией, устройство можно подключить к аккумулятору через автомобильный адаптер. В общем, как говорится, голь на выдумки хитра, и для меня плюсы в виде цены, универсальности и большого экрана перевесили минусы.


Очень важным преимуществом КПК является возможность установить сразу несколько навигационных программ, работающих как с векторными, так и с растровыми картами, и исходя из ситуации, пользоваться той или иной из них. Например, для автомобильной навигации оказалось очень удобным использовать програму GisRussa - огромный выбор в сети бесплатных и достаточно подробных векторных карт практически любых регионов и городов России и СНГ, удобное меню, множество полезных функций. Но бывает занесет судьба в какую-то глухомань, для которой не удается раздобыть векторных карт - тут выручает програма OziExplorer, работаяющая с растровыми картами, т.е. с любыми картинками, которые вам угодно обозвать картами.
На самом деле сейчас очень много навигационных программ на любой вкус. Для перемещения и навигации за пределами Родины имеет смысл, на мой взгляд, обзавестись замечательной программой Tom Tom Navigator. Есть версии программы с наборами карт для Европы, Америки, Африки, Австралии, подробные карты городов, и очень полезная опция - маршрутизация, т.е. прокладка оптимального маршрута в нужную точку. Но поскольку пользоваться этой программой мне пока не приходилось, а цель моего рассказа - поделиться собственным опытом, вернемся к уже обкатанным мной программам.


Итак, Ozi Explorer. Имеет версию для стационарного компьютера (ноутбука) - Ozi Explorer, и для КПК - Ozi Explorer CE. Как уже говорилось, программа работает с растровыми картами, т.е. с картами в графических форматах - JPEG, GIF, TIFF. В этом заключается ее огромный плюс, т.к. близкие нам по духу люди не идут проторенными путями, и любому подводному охотнику известно, что чем глуше и труднодоступнее место, тем больше там рыбы. Подойдет любая отсканированная или скачанная в интернете карта - страница из автомобильного атласа, фото со спутника, графический файл Google Earth. Для того, чтобы картинка превратилась в КАРТУ, нужно сделать "привязку" - то есть указать программе координаты как минимум двух (в идеале - пяти) известных точек. Для привязки изображений Google Earth
есть специальная утилита, что касается отсканированных карт, то для их привязки есть несколько способов:

- оптимальный вариант - карты с координатной сеткой. Именно такие я в основном и использую - в инете полно километровок. Для привязки вводятся координаты четырех углов и центра карты.

- найти карту (несколько карт) нужной местности любого масштаба (пусть не такую подробную, как ваша) с координатной сеткой, и снять с них координаты наиболее заметных объектов, имеющихся на вашей карте.

- снять координаты наиболее заметных объектов, имеющихся на вашей карте, при помощи Google Earth.

- при помощи навигатора определить на местности координаты нескольких точек.

После привязки мы получаем полноценную карту, и можем заняься прокладкой маршрута. Для этого расставляем путевые точки на всех перекрестках, поворотах и развилках, в процессе движения программа будет указывать направление движения и расстояние до ближайшей путевой точки, давать голосовые подсказки, сообщать об отклонении от маршрута.
Для движения по незнакомому маршруту есть такая полезная опция - запись трека, т.е. линии вашего движения. Треки можно сохранять в памяти - пригодится, чтобы найти дорогу назад, или вернуться опять в понравившееся место. Ими можно обмениваться с друзьями, пересылать по электронной почте...
Программа достаточно простая и надежная. Поначалу я пользовался только ей, и все меня устраивало. Правда, есть и минусы - во-первых - графические файлы занимают очень много места. Например, для путешествия в Крым мне потребовалось порядка двадцати километровок, каждая из которых весит порядка 1,5 мегабайт. Да, километровки содержат просто море информации, на них нанесен буквально каждый кустик, ручеек, виноградник... Но для движения по трассе в таких подробностях просто нет необходимости... Есть еще один, пусть незначительный, но минус - как бы скурпузезно вы ни делали привязку, погрешность все равно есть, и в большинстве случаев трек прочерчивается не по трассе, а чуть-чуть в стороне.


В общем, протестировав программу GisRussa, лишенную указанных недостатков, я решил пользоваться именно ей для пилотирования болида по трассе, а Ozi Explorer CE оставить для навигации по пересеченной местности, т.к. физические карты-километровки содержат более детализированную информацию о рельефе местности.
Итак, отличие GisRussa, как вы уже поняли, заключается в том, что программа работает с векторными картами. Векторные карты - это математические формулы, которые программа отображает на экране в виде графики. В отличие от растровых изображений картинка не является единым целым, каждый объект существует независимо от других. Это дает огромные преимущества - карта не искажается при масштабировании, очень быстро загружается, занимает минимум места (для примера - атлас Краснодарского края с детализированными картами всех населенных пунктов "весит" около шести мегабайт). Все объекты четко привязаны к их географическим координатам, поэтому едешь всегда по дороге, а не рядом с ней, и повороты и перекрестки, обозначенные на карте, физически находятся именно там, где ты ожидаешь их увидеть.
Оценить все преимущества навигации по векторной карте мне довелось, когда я как-то зимой возвращался домой из Краснодара, и перед выездом из города угодил в плотный туман. Видимость не превышала 10 метров, солнце уже зашло, и было такое чувство, словно я вместе с машиной помещен в коробку с ватой, у которой к тому же закрыли крышку. Окружающий мир сузился до размеров маленького пятачка пробиваемого светом фар пространства впереди машины; окраина города, ни огней, ни людей. К тому же местность была мне практически незнакома, так как обычно я пользовался другим выездом из города. В общем, без навигатора ехать в таких условиях было чистым безумием, так как уже после нескольких поворотов и развилок представление о том, откуда приехал и кода ехать дальше терялось напрочь. Я же, имея на приборной панели приветливо светящий мне мудрый глаз, чувствовал себя в окружающем мраке вполне комфортно. Передо мной на эране КПК была дорога, ведущая к выезду на трассу, я видел все перекрестки, развилки и повороты, к которым приближался и которые визуально были абсолютно не видны. Я чувствовал себя капитаном космического корабля, летящего в бесконечной пустоте, единственной путеводной нитью был маленький светящийся в темноте кабины экранчик... Выехав на трассу, я быстро убедился в том, что могу вполне безопасно ехать со скоростью около 60 км/час, так как конфигурация дороги, ее малейшие повороты и изгибы были четко видны на экране и соответствовали действительности. В общем, до дома я добрался вполне благополучно и довольно быстро, учитывая тот факт, что зона тумана охватывала почти всю протяженность трассы до Новороссийска.


Что касается применимости описываемых программ для морской навигации, то тут возможен комплексный подход. Например, мне удалось раздобыть отсканированные морские карты интересующих меня акваторий; сделав привязку по координатной сетке, я могу полноценно пользоваться ими при помощи Ozi Explorer. Но есть и другой путь - есть замечательные векторные морские карты для Garmin, которые можно использовать при помощи GisRussa.
В общем, на данный момент описанная техника и програмное обеспечение вполне удовлетворяют мои скромные потребности. Комбинация удачная и проверенная на опыте, но это не значит, что другие варианты неудачны - пробуйте, испытывайте и приобщайтесь к плюсам современной техногенной цивилизации!