Где эта улица, где этот дом...
Карты, датумы, проекции... и пляски с бубном
Системы навигации прочно вошли в нашу жизнь. Определять географические координаты способны не только специализированные GPS-приемники, смартфоны или планшеты. Открытость стандарта всем пользователям, дешевизна и компактность чипсетов позволяют встраивать такие модули практически в любые приборы – вплоть до наручных часов. Что же такое системы навигации и как они работают?
Первыми систему навигации создали американцы. Спутники для системы GPS выводились на орбиту длительное время – с 1974 по 1993 год. В ходе последующих запусков заменяли спутники, отработавшие свой ресурс: чтобы обеспечить необходимую точность в любой точке земного шара, нужны 32 аппарата.
Измотанные «космической гонкой» наши соотечественники отстали на целых восемь лет: первый спутник будущей системы ГЛОНАСС был выведен на орбиту только в 1982 году, а работоспособного состояния система достигла лишь в 1991-м. Дальнейшее развитие притормозили небезызвестные события тех лет, однако в 1995 году на орбите оказался комплект из 24 спутников. Потом их количество сократилось, но есть шансы, что скоро на орбите вновь окажется «полный боевой комплект».
Не остались в стороне Евросоюз и Китай. Первый спутник европейской навигационной системы Galileo был запущен в 2005 году, к настоящему времени система находится в стадии разработки. Китай использует систему «Бэйдоу-2»: 13 спутников уже действуют, а полный комплект планируется вывести к 2020-му. Сейчас «Бэйдоу-1» служит для локального применения: орбиты спутников позволяют определять координаты лишь в самом Китае и на прилегающих территориях.
Зачем такое количество систем? Ответ прост: изначально все они создавались для военных нужд, и ни одно из государств — участников разработок, не хочет пострадать в результате преднамеренного внесения ошибок той страной, чью систему использует. Фактически для обычного пользователя выбор приемника ограничен двумя системами: американской GPS и российской ГЛОНАСС. А еще точнее – можно купить либо приемник GPS, либо прибор, принимающий сигнал со спутников обеих систем сразу. Специализированные навигаторы ГЛОНАСС практически отсутствуют (кроме экспериментальных моделей, вызывающих воспоминания о наших микросхемах, с восемью ножками и двумя ручками для переноски).
Казалось бы, зачем покупать приборы с GPS/ГЛОНАСС, если отдельно взятая GPS обеспечивает хорошую точность в любой точке земного шара? Но, во-первых, орбиты спутников GPS расположены таким образом, что практически не покрывают приполярных областей: чем ближе вы находитесь к Северному или Южному полюсу, тем ниже точность. Чтобы убедиться в этом, достаточно запустить Google Earth и посмотреть, какие чудеса начинаются с детализацией картинки в районах полюсов. Орбиты спутников ГЛОНАСС лишены подобного недостатка. Актуально для любителей побродить с рюкзаком по Заполярью. Во-вторых, не стоит забывать про ошибки, преднамеренно вводимые в показания GPS для гражданского пользования. Если в стороне от вашего маршрута окажется военная база НАТО, то о ней вы можете и не узнать, но «случайно» оказаться в паре километров от тех координат, которые показывает GPS. Впрочем, то же касается и отечественной разработки: в родной стране лучше применять GPS. Американцам ни к чему вносить поправки, если путешественник приблизился к нашим же военным объектам, а наши – могут сделать так, чтобы прибор ГЛОНАСС показал «погоду на Марсе».
И наконец, последний аргумент, скорее политический: устройства, не имеющие поддержки ГЛОНАСС, облагаются повышенными таможенными пошлинами. А значит, приемник GPS/ГЛОНАСС обойдется дешевле полностью аналогичного прибора, но имеющего только GPS.
Карты, датумы, проекции... и пляски с бубном
Еще один камень преткновения для пользователей систем геопозиционирования – карты. Изначально сделанная для той или иной модели навигатора карта, скорее всего, не будет содержать грубых ошибок. Однако, как правило, такие карты либо платные, либо неточные, либо вовсе не отображают нужный регион. В старших моделях GPS-приемников Magellan и Garmin имеется поддержка растровых карт, что разрешает использовать огромную базу отсканированных бумажных карт, в том числе превосходные «километровки» Генштаба, охватывающие далеко не только территорию бывшего СССР. Впрочем, неправильная подготовка таких карт способна привести к значительному смещению координат, даже если углы привязаны идеально. Происходит это из-за того, что земля неплоская, а стандартов переноса местности на плоскость существует много.
Опубликовано 01.11.2013