Modern navigációs rendszerek a mai járművekhez
Régebben a papírtérképek voltak az útvonal-navigáció tervezésének egyetlen módja. Mielőtt te vagy esetleg a szüleid nyaralni indulnának, minden egyes államhoz vagy tartományhoz térképet veszel, amelyen keresztül terveztél átmenni, kirakod a konyhai vagy étkezőasztalra, és kijelölöd a követendő útvonalat.
A térképekkel az a probléma, hogy valakinek el kell olvasnia, és vezetés közben egy térképet olvasni elég veszélyes. Az autógyártók rájöttek, hogy talán a technológia segítségével biztonságosabbá tehetik a vezetést. Ez a koncepció szülte a navigációs rendszert.
Az 1980-as évek során a Toyota és a Mazda több különböző navigációs rendszeren dolgozott autóihoz. E korai navigációs rendszerek némelyike digitalizált papírtérképeket használt. Az 1990-es években a Mazda bemutatta az első GPS-alapú navigációs rendszert. Manapság a legtöbb Észak-Amerikában értékesített jármű rendelkezik navigációs lehetőséggel.
Navigációs rendszer hardver
A modern navigációs rendszerek négy fő összetevőből állnak. Az első egy számítógép. Ez a számítógép futtatja a navigációs szoftvert, amely megtervezi az Ön által kért útvonalat, megmondja, hogy mikor forduljon, és tanácsot ad, amikor megérkezik. A második kulcselem a navigációs szoftverrel használt térképek. Két cég kínálja ezeket a térképeket, amelyek licenccel rendelkeznek a végfelhasználó számára. A harmadik komponens a GPS-vevő modul és az antenna. A GPS-vevő tudatja a navigációs rendszerrel, hogy hol van, és merre tart. Végül van egy interfész. Az interfész általában valamilyen érintőképernyő. A felület megjeleníti a térképeket, és elfogadja az útvonaltervezéshez szükséges információkat. Az információk beírhatók az érintőképernyőn, vagy bemondhatók a szoftvernek, és szöveggé konvertálhatók.
Mi az a GPS?
A GPS a Global Positioning System rövidítése. Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériuma hozta létre a technológiát 1975-ben, és 1995-re teljesen működőképes volt. A rendszer célja az volt, hogy pontos hely-, sebesség- és magasságadatokat biztosítson bárhol a bolygón. A GPS rendszer körülbelül 30 műholdból áll, amelyek a Föld körül keringenek. Mindegyik egyedi kódolású jelet továbbít nagyon pontos időbélyeggel. A GPS-vevő, miután több műholdtól kapott jeleket, háromszögelést végezhet az egyes jelek érkezési idejének különbségének összehasonlításával. A legtöbben általunk megszokott GPS-rendszer neve Navstar, és az Egyesült Államok Légierejének Űrparancsnoksága üzemelteti és tartja karban.
Sok fogyasztó GPS-nek nevezi a hordozható navigációs rendszert (PNS) vagy a műszerfalba épített navigációs rendszert. Bár ez a kifejezés elfogadottá vált, a GPS csak az egyik kulcsfontosságú eleme a navigációs rendszernek.
Nem meglepő, hogy egynél több GPS-rendszert használnak világszerte. Oroszország a GLONASS nevű rendszert üzemelteti, Indiában az IRNSS, a kínaiaknak a BeiDou-2, az európaiaknak pedig a Galileo. Egyes GPS-vevők több rendszerből is képesek információkat rögzíteni a pontosság javítása érdekében. Példa erre egy rádióvezérlésű kamerás drón – ezek a GLONASS és a Navstar segítségével nagyobb felbontást biztosítanak a pozíciójukat illetően.
A navigációs vevő által a navigációs számítógépnek küldött jel tartalmazza a hosszúságot, a szélességi fokot, az irányt (az utazási irányt), a magasságot, a sebességet és a pontos időt.
Mik azok a Navigációs térképek?
Nagyszerű tudni, hogy hol vagy a bolygón. A navigációs rendszer igazi kulcsa a térképei. A térképek két cég egyikétől érhetők el:a TomTomtól, amely 2007-ben megvásárolta a TeleAtlast, és a Nokia-tól, amely 2008-ban vásárolta meg a Navteqet.
A térképek vektorként tárolt utak adatbázisai. A vektor egy egyenes két pont között. A navigációs útitérképek esetében a vonalak (vagy utak) végpontjai GPS koordináták. A legtöbb navigációs térkép információ további információkat, például házszámokat tartalmaz. Ha már mindenki azon töprengett, hogy egyes ház- vagy épületcímek miért hiányoznak egy kicsit, ennek oka a címek tárolásának módja. Egy utca vagy útszakasz egyik végén a térképadatok a kezdő házszámot tartalmazzák. Az utca másik végén a végződő házszám van. A navigációs rendszerek egyenletesen osztják el a két házszám közötti különbséget az utca hosszában. Ez a megjósolt hely nem mindig felel meg a valóságnak a földrajzi adottság miatt – vagy a helyi önkormányzat építésügyi osztályának szeszélye alapján a puszta véletlenszerűség miatt.
A navigációs rendszerek használhatatlanok térképek nélkül. Nem tudtak útvonalat tervezni vagy útbaigazítást adni. Ön a szó szoros értelmében ki van szolgáltatva a tulajdonában lévő térképek minőségének és pontosságának.
A térképadatbázissal együttműködve egy Érdekes pontok (más néven POI) adatbázis működik. A POI-adatbázis vállalkozásokról és tereptárgyakról tartalmaz információkat, és gyakran tartalmaz egy telefonszámot is. Navigációs rendszerétől függően akár 1,5 millió vagy akár 11 millió érdekes pont is lehet. A gyártó dönti el, hogy mennyit hajlandó erre az információra költeni. Ha a navigációs rendszere benzinkutakat, szállodákat, éttermeket vagy kórházakat tud keresni, akkor a térképadatok tartalmaznak egy POI-adatbázist.
A legelső navigációs rendszerek némelyike analóg szalagot használt a térkép és POI adatok tárolására. Igen – analóg, mágnesszalag! Ettől kezdve áttértünk a CD-ROM-ra, a DVD-ROM-ra, a merevlemez-meghajtókra és a flash memóriákra. A legújabb rendszerek okostelefonokon alapulnak, és a térképadatokat nem tárolják állandóan a fedélzeten – mindezt az éteren keresztül, valós időben, mobilkapcsolaton keresztül töltik le.
Modern navigációs rendszer jellemzői
A modern navigációs rendszerek csodálatos eszközök a biztonságos és hatékony utazáshoz. Ezek a rendszerek rendkívül összetett és szabadalmaztatott algoritmusokat használnak az útvonal kezdő- és végpontja közötti legjobb útvonal kiválasztásához. A navigációs szoftverek legalapvetőbb része figyelembe veszi az út méretét (sávok számát és, ha van, sebességkorlátozást) és a kanyarok irányát, amelyet az útvonal teljesítéséhez meg kell tennie. A navigációs szoftvereket gyártó cégek nagyon védik az útvonal-létrehozó algoritmusaikat.
A modern navigációs rendszerek valós idejű információkat tudnak fogadni, hogy pontosabbá és hatékonyabbá tegyék az útvonaltervezést. Az első frissítés a forgalom forgalmi információit tartalmazza. Sok rendszer FM antennát használt a nagyobb városi területeken sugárzott forgalmi információk rögzítésére. Ezt a technológiát RDS-TMC forgalomnak nevezik, mivel az információt ugyanabba a frekvenciatérbe kódolták, mint az FM rádió RDS információit. Newer systems capture this traffic flow and accident information through the SiriusXM receiver. You do need a subscription to SiriusXM Traffic and, of course, supporting hardware in your vehicle to makes this work.
Apple CarPlay and Android Auto
If you have a vehicle with Apple CarPlay or Android Auto, your smartphone becomes an integral part of your navigation solution. Apple or Google stores map information and downloads it in real time through your smartphone’s data plan. The beauty of this solution is that you never, ever have to pay for map updates – the information is always being updated.
Apple Maps and Google Maps both offer turn-by-turn navigation solutions that use each brand’s advanced voice recognition software. All you have to do is press a button and ask the system to take you to an address.
CarPlay and Android Auto navigation has the benefit of being able to acquire Point of Interest information directly from the Internet. If a new company opens and registers itself with Apple and Google, you can search for it right away.
One drawback of CarPlay and Android Auto is that the maps aren’t stored on the phone or in the vehicle. If you are traveling to another country, your cellular provider will charge roaming fees. (You can get roaming data plans to help minimize the cost, so that’s not a huge deal, but it has to be considered before you buy.) Another consideration is that these systems are constantly downloading map information. If you happen to have a cellular data plan with very limited bandwidth, this could eventually cost some money in data overage charges. These are not show-stoppers, just considerations.
Google Waze
One very popular navigation application used by people who live in high-traffic areas like Los Angeles, Toronto, San Francisco, Seattle, Honolulu, New Orleans or Chicago is called Waze. This application is available for iPhone and Android phones for free. The beauty of Waze is that other users provide traffic flow information, including detours, accidents and warnings for potholes, weather or even animals on the road. Waze offers crowd-sourced traffic information at its finest. Google purchased Waze in June of 2013 for $1.3 billion. If you run the risk of getting stuck in a traffic jam, try Waze; it’s quite impressive.
Using any navigation solution has its perils. If your co-pilot is reading directions from a paper map, or you are trying to drive while listening to voice prompts from a navigation system, there is always the risk of making an error while turning, merging or exiting. Always be careful when navigating and heed the rules of the road at all times.
If you are in the market for a navigation solution for your vehicle, visit your local mobile electronics specialist. They have many different solutions depending on the vehicle you drive. Some systems replace the factory radio, some work with it and some operate separately from it. They can show you the options for your vehicle.