| GPS START |
|
Для тех, кто духом с природой, мыслями в будущем и GPS - приемником в руке!
Что такое GPS навигация? С момента своего появления система глобального спутникового позиционирования GPS прошла путь, аналогичный тому, которым развивалась всемирная сеть Интернет. Созданная для военных целей, GPS эволюционировала в систему, подходящую для решения широкого круга "гражданских" задач. Однако настоящий прорыв произошел лишь в мае 2000 года, когда Билл Клинтон выступил с заявлением об отмене режима "selective availability", в результате чего точность определения местоположения с помощью обычных GPS-приемников возросла на порядок. Следствием такого шага американского правительства явились мощный рост популярности системы GPS, а также открытие все новых и новых сфер применения этой технологии. С GPS - приемником на старт! Новый вид спорта - Спортивная Спутниковая Навигация (ССН) - родился на стыке новейшей технологии и атлетики. Оказалось, что система глобальной спутниковой навигации годится не только для военных целей, геодезических измерений или походов за грибами. На ее основе возник и развивается весьма перспективный вид спорта, особенно привлекающий тех, кто держит руку на пульсе высоких технологий и уверен в том, что занятие спортом - необходимая составляющая здоровья и успеха современного человека. Идеи тем проще овладевают массами, чем они проще. Вы когда-нибудь задумывались, почему так популярен в мире футбол? Почему его называют спортом номер один? В футбол играют все - от клуба "Челси" до дворовой команды ребятишек, гоняющих по пыльной площадке резиновый мяч. Популярность футбола непоколебима. Здесь не существуют "входные барьеры". Не нужно покупать дорогостоящую экипировку, как, например, в горных лыжах или подводном плавании. Если есть мяч, есть и футбол. Спортивная Спутниковая Навигация относится к видам спорта, доступным практически каждому. Для того чтобы участвовать в соревнованиях по ССН, необходим только портативный GPS-приемник. Подойдет любой, даже самый простой прибор. Работа с GPS-приемником. Основным инструментом спортсмена в Спортивной Спутниковой Навигации является gps-приемник. Конечно, на дистанции немаловажную роль играет физическая подготовленность спортсмена, но для спортсмена умение быстро бегать еще ничего не означает без умения точно и быстро определить, куда именно надо бежать. А для этого необходимо уметь уверенно обращаться с gps-приемником. Изучение gps-приемника логичнее начать с принципов работы системы GPS. Принцип работы системы GPS. Работа системы GPS основана на определении координат местоположения по расстояниям до спутников. Это означает, что наши координаты на Земле вычисляются на основе измеренных расстояний до группы спутников в космосе, а спутники выполняют роль точно координированных точек отсчета. Допустим, мы приняли сигнал с одного спутника. Зная скорость распространения радиоволн (около 300.000 км в секунду) и время, которое затратил сигнал на прохождение до навигатора, мы можем определить расстояние от GPS-приемника до спутника, причем достаточно точно. Например, если до спутника 22000 км, это означает, что мы находимся где-то на воображаемой сфере, радиус которой 22000 км. Приняв сигнал со второго спутника, мы получим новую сферу, пересекающуюся с первой. Пересечение двух сфер – окружность. Следовательно, круг нашего поиска существенно сузился. Получив третий сигнал, и осуществив пересечение окружности и сферы, останется сделать выбор между двумя точками. Обычно, одна из двух точек - это неправдоподобное решение. Процессоры GPS-приемников используют различные алгоритмы для определения истинного положения из двух возможных. Таким образом, чтобы получить координаты на плоскости необходимо принять сигнал минимум от 3-х спутников. Чтобы проводить столь качественные вычисления, необходимо пользоваться очень точными часами, ведь расхождение во времени всего в 1 тысячную секунды даст ошибку определения месторасположения около 300 км! На борту спутников установлены атомные часы. Каждый спутник имеет их в количестве 4, чтобы можно было гарантировать, что хотя бы одни работают обязательно. Способ измерения времени основан на атомном стандарте частоты, который обеспечивает ход бортовых часов спутника с наносекундной точностью. А это 0,000000001 секунды! В космосе на орбитах выше 20000 км находятся 24 спутника. Если возникает необходимость убрать с орбиты один из спутников, например, по причине устаревания, то на смену ему запускают новый. Большинство GPS-приемников способны принимать сигнал одновременно от 12 спутников. Этого более чем достаточно для решения большинства задач. Однако в настоящее время в продаже появились 14 и даже 18 канальные приемники. Но одновременно принять сигнал даже от 12 спутников очень сложно. Для этого необходимо находиться на открытом месте, причем само спутниковое созвездие (т.е. положение спутников на небосклоне) должно быть благоприятно. Принять же сигнал сразу от 18 спутников в настоящее время просто невозможно, так как часть из них скрыта и находится по другую сторону Земного шара. Важно помнить, что мощность передатчика на спутнике сравнительно невелика (~50Вт), а расстояние от спутников до GPS-приемника превышает 20000 километров. Поскольку передача ведется в СВЧ-диапазоне, сигнал на пути от спутника к приемнику легко может быть экранирован различными препятствиями. Применительно к соревнованиям по спортивной спутниковой навигации такими препятствиями могут быть густой лес (особенно после дождя), скалы и т.д. При работе с gps-приемником важно помнить, что gps-приемник - это прежде всего прибор для определения координат, а все остальные его возможности основаны на сравнении текущих координат с координатами заданной точки! Т.е., если, например, из-за плохого приема сигнала от спутников текущие координаты были определены с большой погрешностью, то и все остальные данные (скорость, направление (азимут) на заданную точку, расстояние до заданной точки и т.д.) будут определены с погрешностью. Именно поэтому в любом gps-приемнике существует возможность контроля «качества» gps-сигнала. В этом режиме на экране gps-приемника можно видеть созвездие спутников и уровень сигнала от каждого спутника. Внешняя окружность на экране представляет собой линию горизонта, внутренняя окружность – условно обозначает угол возвышения 45° над горизонтом. Таким образом, спутник в центре экрана находится практически в зените, а спутники на внешней окружности практически за горизонтом. Под созвездием спутников отображается уровень сигнала от каждого спутника. Чем выше столбик, тем сильнее сигнал. Если столбик, отображающий уровень сигнала, темный, то это означает, что сигнал от этого спутника используется при расчете координат. Если же столбик светлый, то это означает, что сигнал от этого спутника принимается, но не используется в расчетах. Важно помнить, что при движении в лесу невозможно качественно «поймать» сигнал от спутников, расположенных низко над горизонтом. Кроме того, необходимо учитывать, что в случае, когда все спутники расположены в одной части небосвода, будет велика погрешность определения координат. Текущие координаты и точность их определения отображаются в верхней части экрана. После выбора точки, на которую Вы хотите двигаться, на экране gps-приемника появится электронный компас, стрелка которого указывает на выбранную точку. В зависимости от модели gps-приемника одновременно с компасом на экран можно вывести несколько информационных полей: скорость – «speed», расстояние до цели – «distance», азимут – «bearing», направление движения – «heading» и т.д. Необходимо помнить, что gps-приемник показывает правильное направление ТОЛЬКО ВО ВРЕМЯ ДВИЖЕНИЯ!!!! Еще одной особенностью работы gps-приемников, связанной с тем, что всегда существует некоторая погрешность в определении текущих координат, является то, что вблизи от точки назначения gps-приемник уже не будет показывать точное направление на точку. В большинстве gps-приемников в этом случае на экране появляется надпись наподобие «Arriving destination» («Приближение к точке назначения»). С учетом особенностей приема сигнала в лесу такая надпись обычно появляется за 30-50 метров до КП. Об этом необходимо помнить и при подходе к КП критически воспринимать информацию gps-приемника о направлении движении и не впадать в догматизм. А в чем же идея, наконец!? В основе Спортивной Спутниковой Навигации лежит идея поиска спортсменом при помощи GPS-приемника, компаса и карты установленных на местности и необозначенных на карте КП по заранее известным географическим координатам. Результаты определяются по времени прохождения дистанции или по количеству набранных очков. Перед стартом каждому участнику выдается карта местности, на которой проводятся соревнования. Масштаб карты 1:15000 или 1:25000. Географические координаты всех контрольных пунктов заносятся в память GPS-приемника спортсменом на старте. Длина дистанции (измеренная по карте как сумма отрезков, соединяющих точки старта, контрольных пунктов и финиша в оптимальном порядке) от 4 до 30 км. Спортсмену предстоит преодолеть целый ряд трудностей, причем следует отметить, что крепкие ноги не являются единственным залогом победы в соревнованиях по ССН. Вот почему. Во-первых, количество КП - 10 или даже 30. Легко понять оптимальный порядок взятия сможет лишь тот, кто правильно нанесет на карту все КП, а также учтет характер местности, на которой проводятся соревнования. Ведь важно не только разгадать геометрию поиска, но и выбрать маршрут, наиболее легко "пробегаемый". Стоит ошибиться хотя бы один раз - выбрать отличный от оптимального порядок взятия КП, - и придется делать крюк от нескольких сот метров до нескольких километров. Во-вторых, необходимо уметь ориентироваться по карте, чтобы не бежать по кустам параллельно дороге, или переходить речку в 50 метрах от мостика. Навык чтения карты экономит время и силы. В-третьих, GPS-приемник указывает верный пеленг только тогда, когда спортсмен движется. Остановился - и точное направление на КП потеряно. В-четвертых, густой лес, рельеф могут оказать существенное влияние на качество принимаемого сигнала, а, следовательно, и на точность определения местоположения. Этот факт еще раз подчеркивает необходимость умения ориентироваться по карте и избегать движения в глухом лесу и по дну глубоких оврагов. Несколько минут, потерянных на поиск места устойчивого приема сигнала, дорого обойдутся на финише. Таким образом, мастерство настоящего спортсмена складывается из нескольких факторов, а не только из одной физической подготовки. Этот бесспорный факт позволяет участвовать в соревнованиях по ССН самым разным людям с различной степенью подготовки. Спортивная Спутниковая Навигация невероятно азартна. Организаторы соревнований уверены, что стоит однажды поучаствовать в стартах, и в следующий раз отказаться от этого увлекательного вида спорта будет очень трудно. В чем основные отличия ССН от спортивного ориентирования? Во-первых, для поиска КП используется современная технология - спутниковая навигация, которая запрещена к использованию в программе соревнований по ориентированию. Каждый участник соревнований по ССН кроме бумажной карты имеет GPS-приемник, с помощью которого, собственно, и происходит поиск КП. Во-вторых, в отличие от ориентирования, в ССН КП не обозначаются на карте. Вариант действий спортсмена на дистанции. Все вроде бы очень просто. GPS-приемник способен указывать направление (пеленг) и расстояние до КП. Остается перебрать все координаты КП, занесенные в память прибора, построить на карте "веер" пеленгов и бежать или ехать на велосипеде, выбрав оптимальный порядок взятия КП. Вне зависимости от того, бежите ли вы дистанцию, или проезжаете ее на велосипеде, рекомендуем иметь с собой: обычный компас (на редкий случай выхода из строя GPS-приемника - компас поможет сориентироваться и выйти из леса); планшет для карты (так удобнее, карта не мнется и ее не надо постоянно держать в руке - планшет, обычно, крепится к запястью или рулю велосипеда); маркер для оперативных пометок на карте; часы для контроля времени прохождения дистанции; хорошую крепкую спортивную обувь, которую в то же время не жалко намочить; большое желание победить, и это, пожалуй, главное! Какой GPS-приемник купить? Все зависит от Ваших финансовых возможностей и тех характеристик, которые Вы хотели бы видеть в Вашем GPS-приемнике. Почти любой GPS-приемник имеет функции, необходимые для участия в соревнованиях по ССН! |
