Что такое GPS и для чего он нужен в автогаджетах?
Все мы слышали про GPS и знаем, что используется эта система повсеместно. А вот как она работает? Что-то там про спутники… давайте разбираться!
GPS — Global Positioning System, то есть глобальная система позиционирования. Если совсем доступно, то система позволяющая определить собственные координаты. Она была создана американскими военными для военных же целей, но сейчас активно используется в мирной жизни. Система состоит из 24 спутников, которые перемещаются относительно поверхности земли, а также включает в себя наземные станции коррекции.
А как это всё поможет определить местоположение? Очень просто: допустим, есть плоскость и вы точно знаете местоположение трёх точек на этой плоскости. Теперь, если вы узнаете точные расстояния до этих точек — тем самым однозначно определите и собственные координаты. Геометрически эта задачка решается очень просто: в каждую точку ставится циркуль и проводится окружность соответствующего радиуса, точка пересечения всех трёх окружностей и есть наше местоположение. В трёхмерном пространстве, соответственно, «чертятся» не окружности, а сферы, ну и точек (а точнее спутников) нужно четыре
GPS является реализацией этой идеи. Каждый спутник вычисляет свои координаты (это несложно, так как траектория спутника точно просчитана, плюс они постоянно синхронизируются с земными станциями) и передаёт их в виде сигнала. GPS приёмник, принимая сигнал от четырёх таких спутников и определяя расстояния до них по смещению фазы сигнала, может вычислить собственные координаты. Для определения координат достаточно и 3-x точек (то есть сигнала с 3-x спутников), но в этом случае координаты будут на плоскости, то есть мы не сможем узнать высоту.
Точность определения координат — примерно 5 метров. Пользование GPS бесплатно во всём мире, однако США, как владельцы системы, оставили за собой право в любой момент включить режим шифрования данных, так что геопозиционирование, как и раньше, станет доступно только американской армии (так, например, было в Ираке и Афганистане).
Для чего нужен GPS в автомобиле? Ответ на этот вопрос все водители узнали на практике: ездить с навигатором гораздо приятнее, чем с картой или атласом. В последнее время GPS-приёмники стали устанавливать и на другие автогаджеты, например на радар-детекторы NEOLINE X-COP серии 4000 и выше. Для чего они нужны? Для детектирования так называемых «безрадарных» комплексов фиксации нарушений (Автодория). Такие комплексы не излучают сигналов и не «ловятся» радиомодулями. Зато они стационарны и имеют чёткие координаты, которые и зашиты в базу данных радар-детекторов. При приближении к безрадароному комплексу детектор с GPS-датчиком не только включит звуковое предупреждение, но и сообщит расстояние до него.
Установка GPS-антенны в автомобиле
Многие водители ставят антенну на автомобиль (по разным причинам). Существует несколько мест, где можно закрепить прибор. Причем расположены они как снаружи, так и внутри машины.
Автомобильная GPS-антенна
Существует несколько причин, почему стоит установить GPS-антенну в автомобиле:
Принцип работы
Главная функция автомобильной антенны – получение сигналов с орбитальных группировок с целью навигации. Полный процесс работы выглядит следующим образом:
Виды и крепление
Существует несколько параметров классификации. По наличию усилителя выделяют антенны:
Еще один параметр классификации – место крепления. Оба вида антенн рассмотрены в таблице.
| Вид | Описание | Недостатки |
| Внешняя | Монтируется снаружи авто: на корпусе, багажнике, крыше, бампере или крыльях. Предназначена для поиска телевизионных, радиосигналов. Выносной прибор отличается высокой чувствительностью. | Подвержена воздействию атмосферных осадков и смене температур |
| Внутренняя | Монтируется внутри машины (обычно на лобовом стекле). Признана самым универсальным прибором, так как принимает все типы сигналов, подходит для разных приборов. Внутри корпуса обычно устанавливается усилитель. | Стоит гораздо больше, чем внешняя |
Также существует несколько способов закрепить прибор на автомобиле:
Адаптеры
Переходник чаще всего покупают водители, заменившие магнитолу на своей машине, по этой причине антенну нельзя подключить к новому устройству. Адаптер нужен, чтобы соединить два прибора и «сгладить» разницу между ними.
Однако существует еще несколько причин обзавестись переходником:
Установка GPS-антенны в машине
В самом начале процесса определяют место для GPS-антенны в автомобиле. Далее проводится подключение и настройка прибора, устранение возможных неполадок.
Монтаж
Перед тем как ставить антенну GPS в автомобиле, лучше выбрать для нее место. К самым популярным локациям установки аппарата относятся:
Однако, для каждого из них применяются различные методы крепления: магнитный, врезной, внутренний или накладной.
GPS-антенна на стекле
Подключение и настройка
Калибровку устройства можно провести как в специализированном салоне, так и самостоятельно, по фото в инструкции. Примерная последовательность действий выглядит так:
Полный процесс настройки антенны показан на видео конце статьи.
Устранение неполадок
После правильной настройки устройство не должно давать сбоев в работе. И все же оно может выдавать некоторые частые ошибки:
Полезные советы автовладельцев
На форумах водителей можно встретить три самые частые рекомендации относительно GPS-антенн:
Выбор GPS-антенны для авто
При поиске устройства нужно опираться на технические характеристики. Первая из них – функционал. Аппарат способен принимать три вида сигналов:
Устройства могут принимать как один вид сигналов, так и несколько. Как правило, приборы комбинированного типа стоят больше. В качестве канала связи может использоваться кабель, подключенный к бортовой сети, или технология Bluetooth. Этот показатель отражается на цене прибора.
Техника определения координат также допускается комбинированная – помимо спутниковых систем, аппарат может определять свое расположение при помощи сотовой связи. По этому же принципу работают трекеры для авто. Приборы с GSM-передатчиком способны передавать данные о расположении на мобильный телефон или другое устройство. Такие приборы стоят больше, чем классические модели.
Установить GPS-антенну можно как в специализированном салоне, так и самостоятельно при наличии инструкции и нехитрых инструментов. Главное, заранее определить место крепления прибора.
Так, например, при выборе модели Starline s96 bt gsm gps установка производится в автосалоне.
Как правильно выбрать и установить GPS-антенну для автомагнитолы
GPS-антенна для автомагнитолы предназначена для поиска радиоволн, телевизионных сигналов, поддержки навигационных систем для фиксации географических координат машины при прохождении маршрута. Устройства подразделяются на внешние и внутренние, по конструкции модели выпускают дипольными либо несимметричными. Крепление осуществляется магнитным, накладным, врезным способом.
Описание работы антенны
Антенна для магнитолы входит в состав беспроводного поиска радио- и телевизионных сигналов, сообщения через систему навигации географических координат и скорости автомобиля. Приборы используются для преобразования электромагнитных колебаний в электрический сигнал, который усиливается принимающим корпусом антенны. К важным характеристикам прибора относятся расстояние приема сигнала спутниковой связи, пропускная способность, количество каналов.
Принцип функционирования устройства заключается в определении и переводе сигналов от спутников в автомобиль после обработки и преобразования на промежуточную частоту. Проводник подсоединяется к бортовой аппаратуре машины.
Аппарат обеспечивает беспрерывную и качественную подачу сигналов на автомагнитолу и видеорегистратор.
Устройство предназначено для объединения в единую систему с видеокамерами, навигацией, парктрониками для решения комплексных задач водителя технического средства.
Преимущества прибора заключаются в компактности, эргономичности, универсальности, простой установке, большом сроке службы.
Классификация
Антенны GPS для автомагнитол по виду крепления подразделяются на:
Внешние устройства предназначены для поиска радио- и телевизионных сигналов. Прибор отличается высокой чувствительностью, монтируется с наружной стороны машины. Необходимо учитывать подверженность аппарата воздействиям атмосферных осадков, смене температурных режимов. Технику оснащают адаптером, увеличивающим параметры поиска радиочастот. Внешние приборы крепятся к корпусу, на багажник, крышу, бампер либо крылья машины.
Аппараты внутрисалонные монтируются на лобовое стекло автомобиля. Техника снабжена усилителями внутри корпуса. Прибор универсален, подходит для разных типов автомагнитол, не требует сложных работ по монтажу, но отличается большой стоимостью.
Устройства подразделяются на пассивные и активные.
GPS-антенна активная является стандартным прибором, система которого дополнена внутренним усилителем сигнала. Устройства чувствительны, точно и оперативно определяют большое количество радио- и телевизионных волн. Прибор уменьшает число помех, шумов при воспроизведении музыки и видеозаписей.
Функциональность аппарата пассивного типа зависит от объема электромагнитных излучений на местности. При небольшом количестве помех прием радиосигнала будет стабильным, однако при наличии в радиусе действия электрических приборов (в городах) точность приема снижается.
По типу конструкции устройства подразделяются на:
Аппарат с несимметричным корпусом монтируется перпендикулярно относительно плоскости распространения радиочастот. Техника снабжена телескопической конструкцией, состоящей из частей, которые раскладываются ручным способом либо посредством использования электрического привода. В состав антенны входит штырь, снабженный спиралью в основании.
Устройства дипольные снабжены 2 стержнями, расположенными симметрично. Приборы монтируются в горизонтальном положении. Вид техники оптимален для размещения внутри салона машины.
Переходники
Переходник для антенны (адаптер) применяют при замене автомагнитолы на изделие другой марки. Устройство позволяет снизить разницу в настройках и конструктивных решениях, а также усиливает качество поиска радиочастот.
По мнению специалистов, приобретение адаптера необходимо:
При подборе переходника для машины необходимо учитывать:
Конструкции и габариты переходников для легковых машин и автомобиля грузового могут отличаться.
Как правильно установить GPS-антенну в автомобиле
Перед установкой важно определить оптимальное место для антенны. Специалисты рекомендуют размещать устройства на крыше машины либо на других поверхностях технического средства. Расположенная перпендикулярно антенна встречает меньше помех, оперативно передает сигнал. Оптимально разместить устройство под крышей, на верхней части лобового стекла машины.
Сигнал от аппарата на заднем стекле либо в нижнем блоке лобового стекла поступает с меньшей интенсивностью, однако прибор сохранится лучше. Не рекомендовано размещение устройства рядом с фонарями, т.к. качество приема снизится от электромагнитных излучений.
Конструкция крепится несколькими способами:
Магнитный способ позволяет фиксировать аппарат в разных участках машины. Крепление отличается бюджетной ценой, простой установкой, не требует выполнения проемов в корпусе технического средства при монтаже, снижает риск деформирования. Однако необходимо убирать прибор на стоянках для предотвращения краж. Важно учитывать небольшую длину приемного диполя, затрудняющего определение сигналов в пустынной местности.
Накладное крепление позволяет устанавливать прибор на кузове машины с помощью кронштейнов, резьбовых соединений. Аппарат крепится к заднему бамперу либо водостоку автомобиля. Усилителя в антеннах с накладным видом крепежа не предусмотрено, необходимо учитывать совместимость изделия с конструкцией машины.
Антенна врезная крепится через отверстие в корпусе автомобиля (переднее либо заднее крыло). Проем обрабатывается составом, предотвращающим коррозию. Метод позволяет скрыть крепежный штырь. Необходимо регулярно обрабатывать отверстие, контролировать целостность конструкции.
Внутренняя установка технического устройства рекомендована для модулей GPS. Прибор размещается на верхней части лобового стекла, поверхности перед монтажом обрабатываются специальным составом. Приборы требуют подключения усилителя спутниковых сигналов и выделенного источника питания. Внутрисалонная антенна снабжается регулировкой интенсивности усиления, не создает шумы, не требует сложного ухода и реконструкции машины, не имеет риска деформирования при эксплуатации.
Настройка работы и подключение
После установки GPS-антенны необходимо выполнить подключение и настройку прибора. Подсоединяет связи с внешними источниками и управлением провод с маркировочным кодом AMP-CON. Кабель серого цвета с буквенным значением BRAKE регулирует отсоединение от просмотра ТВ- и ДВД-программ при движении машины.
Работы по настройке можно своими руками сделать по инструкции от производителя, в которой зафиксирована программная поддержка модели (OZI, Навител, IGO). Необходимые программы записываются на карте SD. Для системы IGO8 требуется установка разрешения для магнитолы не менее 480х234 px.
Затем карта вставляется в устройство, в основном меню GPS выбирается раздел «Опции». В настройках подбирается необходимая программа, указывается путь к карте SD, включается навигационная программа. После тестирования настроек и функционирования прибора устройство определит расположение по географическим координатам, позволит подключать радио либо видео
Возможные проблемы и их решение
При установке прибора могут возникать помехи при приемке сигнала в городских условиях, гористой местности, в плотном потоке машин и т.д. При отсутствии четкого распознавания информации датчик фиксирует неточные данные либо прекращает работу.
Специалисты рекомендуют изменить расположение антенны, установив прибор на окно либо крышу. Необходимо учитывать вид и качество транспортного средства. Некоторые модели машин имеют тонированные стекла с металлическими включениями, которые блокируют подачу радиосигнала.
Советы по выбору антенны
При покупке антенны необходимо учитывать технические характеристики прибора, диапазон возможных сигналов, мощность устройства, месторасположение, разрешенный в модели автомобиля вид крепления и т.д.
Требуется определить необходимые функции:
Приборы могут работать на прием 1 вида сигналов либо функционировать комплексно. Практичны, эргономичны, экономят затраты на комплектацию машины многофункциональные устройства.
По стоимости товары относятся к бюджетной, средней и высокой категории. На выборе антенны сказывается тип магнитолы для машины. Для простой техники можно приобрести антенну средней стоимости. Для магнитолы с дополнительными датчиками требуется антенна комбинированного типа. Стоимость антенн среднего качества составляет 2-2,5 тыс. руб.
Важно определить технические характеристики прибора и диапазон приема сигнала. Устройства могут быть простыми либо оснащенными системой Bluetooth, техника может быть комбинированной (GPS/GSM). Подбор включает определение участка для крепления техники в соответствии с моделью машины. Определяющим критерием служит доступ к сети интернет устройства.
Необходимо обращать внимание на комплектацию прибора. Для комфортной эксплуатации учитывается длина кабеля. Элемент должен быть экранированным, с большой площадью сечения и требуемой для модели автомобиля (легковой, грузовой) длины.
Антенна GPS
Антенна GPS используется для определения специальными приборами координат местности, в которой находится человек в данный конкретный момент. С недавнего времени наша страна располагает собственной разработкой в данной области – системой ГЛОНАСС. Современные GPS-приёмники без дополнительных систем уточнения обладают достаточной для определения местоположения точностью – в районе 3-х метров.
Принцип работы
С появлением GPS-устройств для определения местоположения всё меньшее количество человек умеет пользоваться компасом. Первой составляющей GPS-навигатора является его антенна. Именно с помощью неё происходит приём сигнала от ближайшего навигационного спутника связи. От верного подбора характеристик принимающего устройства (антенны) зависит точность и способность принятия нужного сигнала.
Неверно подобранные характеристики принимающего элемента могут сильно усложнить жизнь во время таких природных явлений, как снег или дождь, что сделает определение местоположения невозможным как раз в тот момент, когда это наиболее необходимо. Поэтому проектированием GPS-антенн занимаются специальные проектные организации, и без обязательных полевых испытаний в промышленное производство изделие не запускается.
Дополнительная информация. GPS – Global Positioning System. В переводе означает система глобального позиционирования. Изначально была разработана военными для своих нужд на территории Северной Америки. Она настолько хорошо себя зарекомендовала, что военные ведомства в конце прошлого века вынуждены были поделиться технологией с гражданским населением.
На сегодняшний день в любом новом гаджете присутствует встроенная GPS-антенна. Однако точность определения местоположения зачастую оставляет желать лучшего. Выделяются три основные причины ошибочной работы устройства:
Типы антенн
Существуют различные типы антенн:
Для правильного выбора GPS-антенны необходимо охарактеризовать перечисленные выше разновидности. Это важно, т.к. неверное применение типа детали может привести к снижению характеристик GPS-приёмника.
Активные GPS-антенны
Это часто применяемое устройство со встроенным усилителем сигнала. Основная область применения – приёмники без встроенного аппарата приёма сигнала, но с возможностью его подключения через соответствующий разъём. Данные аппараты чувствительны. Ими же происходит понижение уровня помех.
Пассивные GPS-антенны
Обычно встроенные. Есть очень сильная зависимость от внешнего электромагнитного поля. Чем больше его влияние, тем менее сильный сигнал дойдёт до конечного устройства.
Производители выпускают огромное количество различных моделей данных GPS-устройств, в которых можно легко запутаться. Различаются и характеристики, вплоть до питающего напряжения. На рынке присутствует даже GPS антенна для планшета с фильтрацией паразитных сигналов.
На сегодняшний момент присутствуют различная комплектация моделей, виды разъёмов и марки кабелей, что позволяет применять их со всеми существующими видами приёмников. При выборе необходимо обращать внимание на длину кабеля: чем он больше, тем лучше.
При всём многообразии моделей устройства всё время модернизируются, улучшаются следующие показатели:
Подключение гаджетов
У современных гаджетов присутствует встроенная GPS-антенна. Однако в качестве навигаторов их использовать можно далеко не всегда. Не во всех неблагоприятных условиях они могут уловить сигнал от ближайшего спутника связи. К таким неблагоприятным условиям можно отнести:
При походе в магазин для приобретения необходимого устройства необходимо очень подробно объяснить продавцу-консультанту тип гаджета, для которого приобретается антенна, для каких целей планируется использование устройства, а также, какой результат применения требуется, где его необходимо будет устанавливать.
Всё это нужно учитывать потому, что сегодняшние усилители применяют такие современные средства коммуникации, как USB-порт и Bluetooth. Для использования в гаджетах последний кодированный протокол передачи данных предпочтительнее, т.к. не вменяет необходимость дополнительных проводов, мешающих при его использовании, например, у смартфона. Однако при данном подключении необходимо очень точно установить антенну в требуемое место. На компьютерах обычно используют специальные разъёмы USB.
GPS в автомобиле
В современном автомобиле нужен навигатор, зашитый в бортовой компьютер. Навигацией очень удобно пользоваться любому водителю.
Проектировщики, занимающиеся проектированием систем навигации автомобилей, остановились на следующем алгоритме работы:
При настройке определения местоположения автомобиля на загруженной в его память карте машина должна быть в статическом покое и в месте, обозначенном на карте. При этом gps антенна для навигационного блока устанавливается на заводе.
GPS-антенна своими руками
Бывают ситуации, в которых без определения местоположения, можно попасть в очень незавидное положение. В таком случае навигационные приборы просто жизненно необходимы. Здесь слабый сигнал от спутника связи или его полное отсутствие недопустимы. Тогда, зная, что из себя представляет GPS-антенна, есть возможность изготовить её самостоятельно.
На приведённом рисунке видно, каким образом можно изготовить необходимый элемент из подручных материалов:
В результате произведённых манипуляций можно получить приемлемый для определения координат местоположения сигнал.
GPS-антенны незаменимы в современных GPS-приёмниках для определения местоположения на местности. Очень востребованы туристами, которые с помощью данных устройств правильно прокладывают маршруты.
Видео
GPS антенна для усиления сигнала
GPS антенна – это устройство, предназначенное для усиления сигнала приборов, с помощью которых происходит передача координат местности, где в текущий момент находится пользователь. Современные GPS-приёмники с дополнительным оборудованием, способны определить местоположение с точностью до 3 метров. В России есть альтернативная разработка, названная ГЛОНАСС.
Типы GPS-антенн
Антенны делятся на две группы по типу исполнения:
Активные варианты используют в том случае, если устройство лишено встроенного аппарата приёма сигнала и нуждается во вспомогательном оборудовании. Подключается оно через разъем, расположенный на корпусе устройства. Минусом такого аппарата, является его повышенная чувствительность к окружающей среде, на него могут влиять дождь, снег, туман.
Пассивные антенны зачастую бывают встроенными, но их работа сильно зависит от напряженности окружающих электромагнитных полей. При их высокой напряженности можно заметить, как плохо ловит GPS.
Благодаря развитию современных технологий, производителям удалось создать универсальные устройства, которые подходят для большинства аппаратов навигации.
При их выборе особое внимание следует уделить:
Все эти параметры прямым образом влияют на качестве сигнала. Не стоит также забывать и об устройстве, с которым антенна будет компоноваться. Оно может приобретаться для автомагнитолы, планшета или смартфона, что вносит определенные коррективы.
Правила расположения гаджетов
При работе с любым устройством, выполняющим функции навигатора, необходимо учитывать нюансы, способные отразиться на качестве приёма и передачи сигнала.
Ошибки в использовании аппарата навигации могут привести к нестабильной работе гаджета по назначению даже при самых благоприятных условиях.
Чтобы связь со спутников всегда находилась на высоте, следует обратить внимание на следующие факторы:
В первом случае решить проблему можно, изменив расположение антенны. Если она должна смотреть прямо в небо, её следует зафиксировать чуть ниже на лобовом стекле, чтобы та не располагалась непосредственно на месте фриттов. Отличным вариантов, будет закрепить устройство под крышей. Добиться максимального результата, позволяет врезной тип крепления GPS приёмника. Для этого, сверху кузова делают небольшое отверстие, откуда выводят антенну. 
Вторую проблему призван решить усилитель GPS-сигнала. Учитывая потребительский спрос, такие устройства оборудуется современными системами коммуникаций по типу USB и Bluetooth. Это позволяет сэкономить пространство в салоне, тогда отпадает необходимость подводить ещё один кабель к планшету или смартфону. Усилитель имеет встроенную батарею и может заряжаться от стандартного зарядного кабеля от мобильного телефона. Они также имеют совместимость с бортовыми компьютерами через USB.
Варианты антенн
На рынке представлены сразу несколько ходовых моделей, которые незначительно отличаться характеристиками, в зависимости от производителя. В таком случае наиболее неудачным решением будет GPS-антенна с магнитной основой. Она выдает слабый сигнал GPS и принимает дополнительные помехи для приёма данных со спутника.
Порядком выше находится GPS/ГЛОНАСС. Её диапазон частот позволяет работать как с иностранной, так и отечественной системой передачи координат. Они наиболее востребованы у автомобилистов. Могут выглядеть как внешняя антенна и подключаться через разъём SMA-типа.
Заключение
Для повышения уровня сигнала и точности определения местоположения понадобится антенна GPS ГЛОНАСС, которая подойдёт для подавляющего числа современных устройств. В качестве альтернативы для мобильных гаджетов, можно использовать усилители.