Описание способа определения

На автомобильном транспорте для определения кратчайших путей и расстояний движения используются диспетчерские навигационные системы и навигационные системы водителя (НСВ).

Диспетчерские навигационные системы предназначены для передачи данных о местоположении подвижного средства на диспетчерский пункт автотранспортного предприятия. Передача может осуществляться с помощью космической, модемной, транкинговой и сотовой связи. Все космические системы связи имеют функции навигации и могут использоваться диспетчером для выбора кратчайшей трассы движения подвижного состава.

Навигационные системы водителя (НСВ) предназначены для указания водителю с помощью дисплея на приборной панели текущего положения подвижного средства, прокладки кратчайшей трассы маршрута, контроля установленного графика движения. По типу исполнения НСВ могут быть: картографические – показывают местоположение и трассу маршрута на карте, отображаемой на графическом дисплее; маршрутные – указывают водителю направление движения в соответствии с местоположением подвижного средства.

Глобальная система позиционирования GPS является основной используемой системой для определения положения (позиционирования) транспортных средств. Система GPS основана на обработке сигналов системы глобального позиционирования, состоящей из 26 спутников (21 рабочий и 5 резервных), находящихся на 6 орбитах с высотой около 20150 км, принадлежащей Министерству обороны США и представляемой для гражданских пользователей безвозмездно.

Аналогичная система ГЛОНАСС двойного назначения (для гражданских и военных нужд), включающая 24 спутника, имеется в России. Спутники находятся на орбите высотой 19100 км.

Применение системы ГЛОНАСС пока ограничено, так как число спутников еще мало, а компоненты системы дороже и больше по габаритам.

Обе системы совместно образуют глобальную навигационную систему ГЛОНАСС/GPS, в которую в настоящее время также входят Европейская система навигаций GALILEO и Китайская спутниковая система Compass.

Определение местоположения подвижного средства на местности осуществляется путем использования сигналов сразу с 4 спутников GPS– системы, поступающих на GPS-приемник транспортного средства. Точное положение на орбите каждого спутника GPS– системы определяется наземными станциями, находящимися на территории США. Эти точные координаты сообщаются каждому спутнику, и он постоянно передает их на GPS-приемники.

Сигнал с одного спутника на GPS-приемник дает величину радиуса сферы, на которой находится транспортное средство. Сигналы сразу с четырех спутников, принятые GPS-приемником, позволяют точно определить точку взаимодействия (пересечения) всех четырех сфер и, следовательно, местоположение транспортного средства. При этом в основном используются два метода вычисления положения транспортного средства – псевдодальномерный и разностно-дальномерный.

Приборное обеспечение персональных навигационных систем включает широкую номенклатуру ГЛОНАСС/GPS – навигаторов (приборов) и атласов электронных карт.

На российском рынке персональных навигационных систем лидируют автомобильные GPS – навигаторы производства американской фирмы Carmin. Также используются навигаторы фирм TeХeT, TomTom, Treelоgic и другие с русифицированными меню и голосами.

Электронные маршрутизированные карты автодорог, городов, водоемов и другие разработаны и широко используются для GPS – навигаторов.

Работа навигационных систем поддерживается GPS – программами Windows Mobile и другими. Например, картографическая база данных «Дороги России» включает карты практически всех областей и большого числа городов России.

Автомобильная навигационная GPS – система City Guide производит ежедневное обновление российских городских векторных карт и дорожной обстановки – знаки, проезды, скоростной режим, представляет информацию о «пробках» на дорогах.

Имеются атласы, содержащие подробнейшие детализированные маршрутизируемые GPS – карты Западной Европы, Северной Америки, Китая, Азии и другие. Например, в картографическую базу данных Западной Европы включено более 1,5 миллионов объектов: гостиницы, заправки, автостоянки, кафе, рестораны, пограничные пункты и многое другое. Картография поддерживает адресный поиск и автоматическую прокладку маршрутов в приборе с учетом правил дорожного движения и скоростных характеристик трасс.

Методические указания к проведению практического занятия №4

Практическое занятие №4 проводится под руководством преподавателя студентами очной формы обучения.

На практическом занятии выполняется прокладка кратчайшего маршрута движения подвижного средства (автомобиля)

Готовясь к практическому занятию, следует изучить изложенное выше в настоящем пункте 3.5.4 содержание метода, а также источник [1], с. 242...248.

Прокладка кратчайших маршрутов осуществляется непосредственно на экране компьютера с использованием электронных карт городов и регионов России. Выбор карты производится по указанию преподавателя. Прокладка трассы осуществляется на экране компьютера, с помощью навигатора или вручную на распечатке электронной карты с нанесением на карту масштабной сетки.