В категории: Брой 3-4/2009, Електроника, Хоби

GPS устройства за навигация сред природата

Подобно на мобилните телефони и цифровите фотоапарати през последните няколко години в ежедневието ни трайно се настаниха и GPS апаратите. При това на човек или на семейството му са необходими поне два GPS апарата – един специализиран за навигация при движение с превозно средство по пътната мрежа и из населените места. Вторият апарат е необходим на хората, които използват всеки свободен ден да бъдат сред природата, било пеш, било да щурмуват баирите с подходящо превозно средство – автомобил с висока проходимост, мотоциклет или модерните напоследък четириколки ATV. Строга граница между едните и другите GPS апарати няма, макар че всеки от тях е специализиран и оптимално пригоден към условията и средата, в която се използва.

С тези две големи групи обаче специализацията не свършва. Има GPS апарати за бягащи хора, велосипедисти и мотористи, плувци, за самолети и т.н. Апаратите за морска навигация са комбинирани най-често с ехолот за следене на профила дъното и дълбочината, както и за откриване на плуващите наблизо риби. Има и GPS апарати комбинирани с джобен компютър или преносим телефон, които общо взето вършат работа, но по принцип във всяко устройство, което съчетава едновременно няколко функции, винаги някоя от тях куца.

Наближаването на летния сезон неумолимо пробужда желанията за пътешествия и прекарване на повече време сред природата. Това ни подтикна да публикуваме статия за GPS апаратите, предназначени за навигация сред природата.

Ако сте любител на планините, обичате да се движите по потайни пътечки, да търсите отвора на пещера, невидим сред еднообразните хълмове и шубраци, да си пробивате път по речни корита или да пътешествате с лодка, с други думи, ако властно ви привличат приключенията сред природата, в раницата задължително трябва да има GPS апарат.

Това в никакъв случай не е лукс, а понякога може да се превърне и в животоспасяваща необходимост. Дори и при тежки метеорологични условия, при силно намалена видимост в мъгла или нощем, екранът на GPS устройството ще ви информира с точност около 3 m за текущото местоположение, за намиращата се наблизо маркирана туристическа пътека или природни дадености, ще ви отведе до източник на питейна вода, до заслон за пренощуване. Апаратът би могъл да издава и предупреждаващ сигнал при наближаване на опасно място.

GPS устройството записва съвсем точно маршрута на движение. Поради това във всеки момент може да ви върне в началната или друга точка от него, до избран върху екрана обект. С едно натискане на бутон координатите на текущото местоположение се съхраняват в паметта на устройството и по-късно може да бъдат зададени като цел за навигация. При нещастен случай съобщаването по телефона на точните координати на мястото, където се намира пострадалият, може да спаси човешки живот, защото спасителите ще бъдат неимоверно улеснени и много по-бързо ще окажат помощ.

Подобно на повечето страни по света и в България пазарът на GPS устройствата е доминиран силно от марката Garmin. Това е още по-силно изразено при апаратите за навигация сред природата. Причините са няколко. Garmin е водещият производител на GPS апарати в света, като предлага изключително широка палитра от модели. Фирмата е основана през 1989 г. в САЩ и досега са продадени над 43 млн. апарати. Средногодишният ръст на продажбите от 2000 г. насам е над 36%, което ясно показва бързото разпространение на тези устройства. Предпоставка за високото качество на Garmin е и това, че нейните устройства се произвеждат единствено в Тайван и САЩ.

Втората основа причина за големия успех на Garmin в България е изключително добрата електронна карта на България, разработена специално за тези приемници, а както е известно именно картата продава апарата. Без нея той е просто един добър приемник, който установява точно координатите на точката, в която се намира и толкова. Цялата останала извеждана на екрана информация и възможности за търсене и навигация са заложена в инсталираната в устройството електронна карта и управляващия софтуер.

Всеки Garmin у нас се продава с предварително инсталирана карта OFRM Geortrade, като актуалната към април т.г. версия е 4.80. За нейните възможности ще стане дума в края на статията, като ще кажем само, че тази карта в голяма степен е уникална, защото съчетава в едно два вида карти. Едната е за пътната мрежа на страната и улиците във всички по-големи селища и курорти на страната. Втората е топографска карта с точно отразен релеф на местността, природните дадености и изграденото от човека. Тя съдържа и безценната за любителите на моторния спорт и екстремните преживявания маркировка на над 21 500 km трасета според тяхната проходимост с едно или друго превозно средство. Причината за тази съвместимост е в произхода на картата, създадена от Събин Коларов, която първоначално е била замислена именно като офроуд карта.

Започната като любителско начинание на ентусиастки начала, разработването на картата вече е организирана професионално. OFRM Geortrade се развива и допълва непрестанно, като на всеки три месеца излиза поредната обновена версия. Това е огромно предимство, защото картата непрестанно се допълва с нови възможности за търсене и навигация, а съществуващата вече информация се актуализира, включително и с непрестанните промени в организацията на движение по нашенските пътища и улиците. Впечатляващ жест към хората, които ползват картата OFRM Geortrade е и това, че в рамките на две години от покупката, новите версии се предоставят безплатно. Колкото до цената на картата, ще използваме тривиалния израз, че е съобразена с покупателните възможности на българина.

И така, какво се предлага на нашия пазар от групата на GPS апаратите на Garmin за ориентация при движение сред природата? Това са модели от сериите eTrex, GPS 60/72, GPS 60MAP/76MAP, Colorado и Oregon. Ценовият диапазон е от 199 лв. за модела eTrex H до 905 лв. за модела Oregon 400 BG.

Моделът Colorado се продава у нас от началото на миналата година, а няколко месеца по-късно Garmin пусна на практика конкуриращия го модел Oregon. Тъй като в редакцията сме тествали обстойно Colorado 300, него ще представим по-подробно в статията. Освен това разлика между техническите характеристики на двата апарата практически няма, а цените им се различават само с 10 лв. Привържениците на Colorado се радват на характерния за този модел джойстик с колело, с който става неговото управление. Почитателите на Oregon пък са запленени от опростеното управление, което става чрез допир до чувствителния на натиск екран. Това несъмнено е известно улеснение и прави работата по-бърза и приятна, но носи и своите неудобства. Яркостта на екрана е малко по-ниска, а и пипането на екрана с окаляни и мокри пръсти, да не говорим за ръкавици, не е за препоръчване.

До появата на Colorado 300 в продължение на повече от три години на върха в този клас неумолимо властваше моделът GPSmap 60CSx. Години наред той се извисяваше над съперниците си, а и сега, въпреки появата на двата модела от по-ново поколение, продължава да бъде високо ценен и търсен. Освен това вече се продава на близо два пъти по-ниска от първоначалната му цена и сега струва 640 лв. – със 195 лв. по-евтино от Colorado 300. По своята чувствителност, точност на позициониране, включително измерване на надморската височина, бързодействие, продължителност на работа с един комплект батерии GPSmap 60CSx не отстъпва, а в някои отношения дори превъзхожда Colorado 300. Най-съществената разлика между двата апарата е в новия дисплей, с който Colorado 300 грабва окото и печели симпатията на всеки, който види отблизо отличното цветно изображение на релефната карта на местността с плавно преливащи се сенки и цветови нюанси. При еднаква широчина екранът на Colorado 300 е с 8 mm по-дълъг – 3,8 х 6,3 cm и диагонал 7,6 cm. Той е от вида трансрефлективен (transflective) TFT LCD панел с разделителна способност 240х400 пиксела или общо 96 000 пиксела при 65 000 цветови нюанса. Ето защо колкото и човек да е влюбен в своята „шестдесетка“, при скромната разделителна способност на нейния екран от 160х240 пиксела и 256 цветови нюанса, не може да не признае голямото предимство в качеството на изображението на Colorado 300.

Новият екран, в съчетание с очевидно по-мощния и бърз процесор за обработка на изображението, позволяват Colorado 300 да работи с топографски карти с релефно и много по-близо до реалността изобразяване на терена, а също така и да показва тримерно изображение на картата (3D). При това тук не става дума само за естетика, защото изобразяването на релефа и хоризонталите (изолиниите) носят важна информация за надморската височина и стръмнината на околните баири и върхове, а високата разделителна способност позволява по-точно и детайлно изчертаване на картата и подробностите върху нея – улици и пътища, контури на сгради и др.

На възможността за тримерно изобразяване на картата първоначално погледнахме като на екзотика с малка практическа стойност. Коригирахме това си мнение при движение с автомобил през пресечена планинска местност, когато изображението на дисплея на апарата направо оживя и с голяма достоверност започна да показва наклона и извивките на пътя, промушващ се в теснината на планински проход. Макар, че надписите в този режим изчезват, той радва погледа при движение извън града, докато в условията на уличната мрежа е безполезен.

Характерно за трансрефлективните LCD TFT дисплеи, които са най-добрите, използвани към момента за такъв вид устройства, е, че при ниско ниво на общата осветеност образът е доста тъмен, а оттам и неясен. Затова в такива случаи се налага осветяване откъм задната част на LCD панела. Излъчващите светлината светодиоди консумират електроенергия толкова повече, колкото осветяването е по-ярко. При нормална и силна дневна светлина това не е необходимо, защото част от слънчевите лъчи, преминали през панела се отразява обратно от специален слой и така се осветява изображението. Затова образът на обърнатия към яркото слънцето дисплей е по-ясен и контрастен. Двукратното преминаване на светлината до известна степен намалява яркостта на изображението, при това повече отколкото, ако се разчита само на задното осветление. Неговата яркост обаче е ограничена от необходимостта капацитетът на батериите да се изразходва възможно най-пестеливо.

Ето защо препоръката ни е, когато Colorado 300 се използва в автомобила, да се свърже със специален кабел към гнездото на запалката. В този случай яркостта на изображението рязко нараства, а изображението на картата вече се вижда отчетливо и по време на движение.

С оглед на предназначението му за навигация сред природата GPS апаратът има издръжливо на натиск и удар тяло, екранът също е добре защитен. Взети са мерки за добрата херметизация, която отговаря на стандарта IPX7. Това е най-високият клас за устройствата на Garmin въобще и означава, че апаратът няма да се повреди от водни пръски, дори ако бъде изпуснат във водата, където може да престои до 30 min на дълбочина 1 m. Батериите и гнездото за SD картата памет са защитени под плъзгащ се плътно прилепващ към тялото капак със солидна метална ключалка. С гумени тапи са защитени куплунгите за външната антена и mini USB порта за свързване към компютър. Тапите предпазват от проникване най-вече на кал и пряхоляк, докато самите куплунги са напълно водоплътни. Все със същата цел окачването на апарата към колана, раницата или на друго място става с алуминиев алпийски карабинер, който пък се закрепва много здраво към капака за батериите. Ще добавим още, че той е покрит с еластична материя, която го предпазва при удар и същевременно, заедно с оптимално подбраната овална форма, прави апарата удобен за държане в ръка. Трябва да отбележим обаче, че този GPS апарат не „плува“ във водата и това трябва да се има предвид при използването му в лодка.

Управлението на апарата се извършва основно чрез джойстик с колело, което е първото от този вид и засега единствено решение на Garmin. Джойстикът е многофункционален и може да изпълнява няколко функции. Чрез натискане в четирите краища на средния кръг той функционира като всеки друг джойстик, като замества четири бутона (стрелки) за движение в четирите посоки. В центъра на кръга е разположен бутонът за потвърждаване на избора (Enter). От своя страна целият кръг се върти вляво и вдясно и така се извършва придвижването между менютата за управление, а в самите менюта – за придвижване в подменютата. Освен този многофункционален джойстик Colorado 300 има още два симетрично разположени под него бутони (т.нар. Soft Keys) – ляв и десен. Бутонът за включване и изключване на устройството служи и за регулиране на яркостта на осветяване на екрана.

Освен че се улеснява управлението на устройството за хора с по-дебели пръсти и особено, ако се работи с ръкавици, прехвърлянето на почти всички команди за управление върху джойстика е позволило създаване на по-голяма прегледност в менютата, а човек без опит по-бързо и лесно ще усвои работата с Colorado 300. Със завъртане на колелото на джойстика смяната на мащаба на изобразяване на картата става по-удобно и бързо. Отново чрез въртене на вездесъщото колело става избирането на буквите, цифрите и препинателните знаци при въвеждане на имена, например за обозначаване на дадена точка или при търсене на обекти и адреси. Този начин на работа безспорно намалява и вероятността от погрешно въведени знаци.

Една от най-важните функции на апарата – маркирането на точки и записването на техните координати, е улеснено в максимална степен чрез двукратно натискане на бутона Enter, за което не е необходимо дори да се поглежда към екрана. По късно те може да бъдат редактирани, като им се зададат имена, промени се знакът за обозначаване, добавя се коментар и т.н.

За инсталиране на картите, запис на точки и маршрути, Colorado 300 разполага със свободна памет с капацитет 384 Мбайта, която, образно казано, може да побере около 200 листа на карти в мащаб 1:25 000. Допълнително може да ползва до 8 Гбайта върху SDHC карта или до 4 Гбайта върху обикновена SD карта. Използването на SD, а не на microSD карта, има предимството, че първата позволява по-голям максимален капацитет и е по-универсална, защото с преходник може да се използва и microSD карта.

Colorado 300 у нас се продава с фабрично инсталирана карта WW Autoroute DEM Basemap NR (90,4 Мбайта) и допълнително заредена картата OFRM Geotrade TOPO V4.8 ML, която заема 66,5 Мбайта. Останалите 273 Мбайта от вградената памет са свободни за зареждане на други карти и съхраняване на потребителски данни.

Новост при Colorado 300 е и възможността му да обменя по безжичен път информация с друг такъв апарат. Така може да се прехвърлят записи на следи или точки по маршрута. С други думи, ако срещнете по пътя си човек, който се връща след като вече е преминал този маршрут, вместо да ви описва характерни белези, които да ви ориентират за верния път, двата GPS апарата се доближават един до друг и записаната в единия информация се прехвърля на другия. Така със сигурност ще знаете откъде да минете и кои места да избегнете. Това е възможност, която когато потрябва, може да се окаже и безценна.

Colorado 300 може да записва поотделно до 20 следи с до 10 000 точки всяка. В активната следа се съхранява информация за координатите на всяка точка, надморската височина, температурата, времето и евентуално данни от външен сензор (например за измерване на честотата на пулса). Тази информация се запазва и след записване (архивиране) на следата във файл с формат gpx (GPS eXchange Format). Това се отразява върху точността на възпроизвеждане на маршрута по съхранената следа. Завоите се изчертават със значително повече точки и съответно по-прецизно.

GPS апаратът има също така вграден термометър, барометър и електронен компас – все уреди, необходими при движение из планини и непознати местности. Съмнително полезната на пръв поглед възможност на екрана на апарата да се разглеждат при добро качество на изображението записани в паметта му снимки, може да бъде и много полезна, когато това са картографски снимки на терена с важна информация, която допълва това, което дава картата.

Най-съществената характеристика за всеки GPS е неговата чувствителност и точността, с която той може да определя координатите на точката, в която се намира. За потребителя в случая е важно да знае, че при добра видимост към небесната сфера Colorado 300 има точност ±3 m, което е съвсем добро постижение и предостатъчно за туристически цели. Неговата чувствителност е достатъчно висока, за да може работи с добра точност и при неблагоприятни за сателитна навигация условия, като движение в гора с високи вековни дървета или в тесни клисури. При „студен“ старт апаратът е готов за навигация около 30 s след неговото включване, а при „топъл“ старт – след около секунда време.

Показател от съществено значение при GPS апаратите за навигация сред природата е разходът на електрическа енергия или иначе казано времето, за което апаратът може да работи с един комплект батерии. С комплект от две алкални АА батерии Colorado 300 работи около 15 часа. С две никел-металхидридни акумулаторни батерии GP с капацитет 2700 mAh устройството работи около 12 часа при включен компас, термометър и често включване на задното осветяване на екрана. Ако тези функции бъдат изключени, с едно зареждане на такъв комплект акумулаторни батерии може да се очаква Colorado 300 да работи до около 16 часа. За допълнително удължаване на работата с батерии вместо с алкални в апарата да се поставят по-качествените литиеви батерии.

Когато продължителността на автономна работа с един комплект батерии се сравнява с други модели, трябва да се има предвид, че по-големият и с по-висока разделителна способност дисплей, както и многократно по-големият поток информация, който се обработва от централния процесор за получаване на релефно с висока разделителна способност изображение на картата, включително и 3D изображение, задължително изисква и по-голям разход на електроенергия.

Вече споменахме, че Colorado 300 има вграден магнитен електронен компас и барометричен високомер. За разлика от други приемници, които определят географските посоки и посоката на движение според обработената от сателитните сигнали информация, компасът на Colorado 300 може да функционира и в покой при това с точност до ±2º. Това може да се окаже много полезно, когато по някаква причина движението не е желателно или възможно. Компасът позволява още да се определи отклонението от маршрута, а също и да се осъществи навигация към видима на хоризонта цел. За да показва вярно след всяко включване на апарата, електронният компас трябва да се калибрира.

Алтиметърът (високомерът) определя надморската височина в обхвата от –610 m до +9150 m. Той също се нуждае от калибриране. Височината се измерва с точност ±3 m, а движението във вертикална посока се записва през всеки 12 m. Благодарение на вградените сензори за налягане измерването е достоверно и когато приемането на сигнали от спътниците не е възможно. Така може да се измери разстояние по височина, да се проследи височинният профил на маршрута, скоростта на движение при набиране на височина или спускане надолу, достигнатата максимална и минимална височина.

Апаратът може да измерва и барометричното налягане, като промяната му се записва автоматично през 15 min за период от 48 часа, включително и когато е изключен. Информацията за състоянието и тенденциите за промяна на атмосферното налягане може да се окажат много полезни като предупреждение за наближаваща буря и дъждове.

Заслужава да се отбележи още една функция, която може да се окаже жизнено важна при движение по терен с опасни места. Около всяка предварително маркирана точка може да се зададе зона на сигурност, чието пресичане предизвиква алармен сигнал. Така се обозначават опасни места или райони със специален режим.

Движението в открита местност става по предварително избран маршрут с набелязани крайни и междинни точки. Много важна е и възможността за автоматично записване на маршрута на движение (следата) чрез поредица от точки с техните координати. Записът се извършва автоматично чрез маркиране на точки при промяна на посоката на движение или чрез ръчна настройка на интервали от изминато разстояние или време. Това позволява човек да се върне по следите си там, откъдето е тръгнал или в друга, посочена с показалеца, точка от записания маршрут. След време може да се мине по същия път или пък запаметеният маршрут да се използва от друг човек, включително да му се изпрати по електронната поща. В допълнение тази функция може да се използва и за измерване на площта чрез нейното обхождане по затворен контур. Резултатът отговаря на реалността при терени, които не са под голям наклон.

При движение в планинска местност особено полезни за ориентация, освен различни географски обекти – върхове, реки, мостове, чешми, хижи и заслони и др., са нанесените на топографските карти хоризонтали. Затова е необходима точна информация за надморската височина във всяка точка по маршрута, която GPS приемникът измерва с точност средно ±3 m.

Благодарение на големия си дисплей, на възможностите за търсене и на своята карта, Colorado 300 пълноценно може да служи и при навигация в автомобила при движение по шосейната мрежа или в населените места. Освен това продължителната работа в автономен режим може да се окаже твърде полезна, за да намерите автомобила си паркиран в голям непознат град. Освен въведени в картата обекти, апаратът може да търси и да осъществява навигация към населено място, зададен адрес или само по име на улицата, номер на блока в жилищен комплекс, кръстовище между две улици т.н.

Навигацията към зададената цел се извършва „завой след завой“ чрез обозначаване на текущото местоположение, посоката на движение по пътя, предварително обозначаване на всеки предстоящ завой и предлагане на алтернативен маршрут при отклоняване от предварително набелязания. За разлика от специализираните навигатори за движение в населени места Colorado 300 не подава гласова информация за предстоящите промени в посоката на движение. Вместо това предупреждава със звуков сигнал.

Поради липса на място ще се ограничим със съвсем кратко представяне на картата. Актуалната към момента версия е OFRM Geotrade 4.80, което ще рече, че следваща версия ще се появи към края на юни. Тя се предлага в 12 варианта, като в зависимост от възможностите, т.е. модела на GPS апарата се избира най-подходящата. Делят се основно на две групи – стандартни и топографски карти, със или без изолинии, с надписи само на латиница, на кирилица или и на двете азбуки.

Картата съдържа подробна информация за цялата пътна мрежа в страната с нанесени над 5300 населени места. За отбелязване е, че картата OFRM Geotrade версия 4.80 съдържа и огромен обем от информация, свързана с организацията на движението – еднопосочни улици, ограничения на максималната скорост, забрана за обратен завой и др. Информацията за максималната скорост на движение спомага за по-прецизното изчисляване на времето, необходимо за достигане до целта.

Картата позволява търсене по адрес в 86 населени места, по номер на блока в 47 и само по име на улицата – в над 141 селища. Значително е увеличен броят на включените в нея обекти, представляващи обществен интерес – общо над 16 600, които са подредени по групи като: бензиностанции, автосервизи, паркинги, транспортни терминали, обществени сгради, банки и банкомати, културни центрове, хотели, места за хранене, търговски обекти, болници и аптеки, заведения предлагащи безжична връзка към Интернет, природни забележителности, езера и язовири, различни обекти в планините и др.

Освен основните морски курорти, са въведени хотелите и в планинските центрове Боровец, Чепеларе, Пампорово, Банско, Мальовица и Паничище, въведени са и стоте национални туристически обекта на България.

В тази си версия картата е получила съществено развитие и по отношение на информацията за пътищата и пътеките извън пътната мрежа, чиято обща дължина вече надхвърля 21 500 km. Те са обозначени според вида на превозното средство, за което са проходими, посочено е и нивото на трудност.

Картата се развива неппрестанно и на всеки три месеца излиза нова версия, като в рамките на две години обновяването е безплатно.