Системы навигации и определения местоположения – очень важные и полезные функции. Еще около 15 лет назад представить их во всеобщем доступе было проблематично. Сейчас ситуация кардинально изменилась. Навигационные системы и определение местоположения встречаются повсеместно – на телефоне, планшете, в авто и других устройствах. Их способен использовать для тех или иных целей каждый желающий, даже ребенок. Современные технологии сделали навигацию предельно простой и понятной в управлении человеком.
Сегодня предстоит выяснить, что собой представляет GPS на телефоне. Нужно выяснить, для чего нужна эта система и как работает, ознакомиться с ее преимуществами и недостатками. Все это пригодится буквально каждому современному человеку.
Что это такое
GPS (или Global Positioning System) – система глобального позиционирования. Она называется просто «навигацией». Технология позволяет прокладывать маршруты, а также с легкостью ориентироваться даже на незнакомой местности.
При помощи GPS-навигации на телефоне или другом устройстве можно определить местоположение оборудования или человека, находящегося рядом с гаджетом. Технология успешно работает на Земле и в околоземном космическом пространстве.
Приемники GPS, согласно Google, устанавливаются на смартфонах, планшетах, в умных часах, навигационных транспортных системах и в других гаджетах. Они могут определять собственное местоположение на открытой местности с высокой точностью – до 1-2 метров. На лесистых местностях или в закрытых пространствах точность снижается до 20-30 метров. Это связано с созданием помех из-за барьеров в виде стен, деревьев и других физических объектов.
Преимущества и недостатки
Перед тем как более детально изучать принцип работы GPS в смартфонах, нужно выяснить, какие преимущества и недостатки есть у этой технологии. Она очень полезна, особенно в современном мире.
Google подчеркивает следующие преимущества GPS-навигации:
- Упрощение ориентирования на местности. Это может быть очень важно для тех, кто часто взаимодействует по долгу службы с электронными картами: курьерам, водителям и так далее.
- Поиск людей или объектов на интерактивных картах.
- Возможность использования разнообразных геосоциальных сервисов. В качестве примера можно привести возможность вставки в файл или сообщение координат местонахождения человека или проведения съемки.
- Быструю обработку данных и простую эксплуатацию.
Недостатки у GPS-навигации, согласно Google, тоже есть. Иногда определение местоположения будет неточным (особенно при наличии множества преград на пути к сигналу). Устройство, на котором активирован GPS-приемник, быстрее разряжается. А без Интернета получить необходимые человеку сведения будет практически невозможно.
Зачем необходим
Сейчас GPS-навигация есть на каждом современном смартфоне. Это полезный модуль, который может использоваться в самых разных целях:
- Определение расстояния до того или иного объекта. Google отмечает, что данный прием позволяет рационально расходовать время и планировать маршруты.
- Установка отметок местонахождения человека. Социальный аспект, согласно Google, сейчас имеет огромную роль.
- Помощь в поиске потерявшихся людей. Даже если человек не смог поставить отметку на интерактивной карте о своем местоположении, можно попытаться определить его.
За счет современных технологий, как уверяет Google, спутниковая навигация позволяет упростить загрузку файлов. В течение нескольких секунд получится отобразить свою «геопозицию» на карте или в конкретном заведении. А заодно – разослать приглашения близким и друзьям, чтобы встретиться и пообщаться.
Обычный навигатор при грамотной настройке, даже если он установлен на смартфоне, станет отличным помощником в путешествиях. А еще – поможет быстро выбраться из незнакомого района, если пользователь по каким-то причинам потерялся.
Современные карты с поддержкой GPS-навигации оснащены дополнительным функционалом. В качестве примеров можно привести Yandex-карты. Там можно не просто определить, где находится человек, но и посмотреть маршруты от «точки А» к «точке Б» на общественном транспорте, такси или пешком. А еще – выбрать оптимальный для себя вариант из представленных.
GPS-системы помогают вовремя садиться на общественный транспорт. Google отмечает, что сейчас есть приложения, позволяющие посмотреть в режиме реального времени, где находится автобус или троллейбус/микроавтобус. Они тоже используют возможности современного навигатора.
Принцип работы
Google отмечает, что GPS сейчас – наиболее точный и эффективный инструмент определения местоположения. Спутники передают информацию о своих координатах и времени в виде радиосигналов круглосуточно. Именно с их помощью получается вычислить местоположение по рассматриваемой технологии.
В смартфоне корректная работа спутникового позиционирования, согласно Google, обеспечивается через GPS модуль. Он будет улавливать частоты спутников и рассчитывать необходимые параметры.
Принцип работы геолокации по GPS, как уверяет Google, базируется на трилатерации. Смартфон принимает спутниковые координаты, рассчитывает время прохождения сигнала. На основе полученных сведений происходит определение положения устройства/пользователя/объекта.
Принцип трилатерации подразумевает следующий алгоритм функционирования:
- Информация с одного спутника обеспечивает общее расположение точки в большой круговой области (радиусе) на поверхности Земли.
- При помощи второго спутника, согласно Google, удается уменьшить радиус поиска до окружности, где пересекаются области двух спутниковых данных.
- Третий спутник дает возможность определить точность нахождения необходимого объекта с точностью до 30 метров.
- Если используется четвертый спутник, точность положения объекта, обнаруживаемого по GPS, увеличивается. Погрешность составит всего 2-3 метра.
Google отмечает, что сейчас у GPS есть много конкурентов. Так, в России есть схожая система ГЛОНАСС, а в азиатских странах используется Beidou. Европа тоже старается конкурировать с GPS-навигацией – там поддерживается система Galileo.
Принцип работы по мобильной связи
Современные телефоны для работы навигатора могут использовать разные системы связи. В качестве примера можно привести мобильную связь. Этот подход плохо работает под землей и в зданиях – чем больше и толще препятствия, тем сложнее будет определить местоположение человека.
При использовании GPS по мобильным сетям смартфон для определения локации использует данные, передающиеся на станции GSM-связи. Как только устройство получит их от трех станций (с их координатами), гаджет измеряет время, за которое сигнал доходит до вышек. На основе расчетов определяется текущая геолокация.
Без GPS-позиционирования точность определения местоположения, согласно Google, сильно снижается. Она зависит от плотности размещения базовых станций. В городах этот показатель достигает 100 метров, на трассах – до нескольких километров.
Bluetooth и Wi-Fi
Google подчеркивает, что на смартфоне для работы GPS модуля допустимо использование самых разных технологий. Мобильная сеть – не единственный вариант. Можно отдать предпочтение Bluetooth или Wi-Fi.
Такой вариант актуален для оживленных районов, где есть огромное количество точек беспроводной связи. Смартфон в этом случае при помощи специальных алгоритмов сканирует ближайшие точки доступа Bluetooth/Wi-Fi, а также узнает о мощности их сигналов. Далее происходит связь устройства с онлайн-сервисами со списками Wi-Fi-точек и их местоположений. На основе этой информации устройство определяет местоположение человека.
Хотите освоить современную IT-специальность? Огромный выбор курсов по востребованным IT-направлениям есть в Otus!
