Navigacija - tai laivų plaukiojimo, orlaivių skraidymo, erdvėlaivių skriejimo, automobilių eismo valdymas ir jų padėties nustatymas judėjimo metu.
Žodis „navigacija“ yra kilęs iš lotyniško termino navigatio, reiškiančio „plaukimas“ arba „kelionė jūra“. Šis žodis yra susijęs su judėjimu ir krypties nustatymu įvairiose erdvėse - tiek jūroje, tiek ore ar žemėje. Kalbant apie žodžio struktūrą, „navigacija“ yra sudėtinis žodis, kuriame matoma navigare (plaukti, keliauti) ir sufiksas -cija, kuris dažnai naudojamas lietuvių kalboje formuojant daiktavardžius, reiškiančius veiklos ar proceso atlikimą.
Etimologiškai, „navigacija“ atsirado iš lotyniško „navigatio“, kuris, savo ruožtu, susijęs su „navigare“ (plaukti, keliauti jūra), ir yra tiesiogiai susijęs su senovės jūrininkų praktika, kai buvo naudojami žemėlapiai, kompasai ir žvaigždės, kad būtų galima nustatyti teisingą kelionės kryptį.
Navigacijos priemonės padeda pasirinkti saugų ir optimalų judėjimo kelio maršrutą, kontroliuoti judėjimą, nustatyti judančio objekto buvimo vietą tam tikru metu, analizuoti galimas klaidas, įvertinti hidrometeorologinių veiksnių poveikį.
Skiriama navigacija vandens keliais (laivyba), oro linijomis (oro navigacija), sausumos keliais (kelių navigacija) ir kosminėje erdvėje (kosminė navigacija).
Kaip veikia navigacijos sistema?
GPS (angl. Global Positioning System) - globalinė padėties nustatymo sistema arba globali padėties nustatymo sistema. Leidžia nustatyti objekto koordinates bet kurioje pasaulio vietoje visomis oro sąlygomis, kuomet yra galimybė gauti signalus iš keturių ar daugiau palydovų.
Sistemos pagrindas - IT technologijų sąveika su planetą gaubiančiu GPS palydovų tinklu.
Palydovų sistema: Pasaulinė padėties nustatymo sistema sudaryta iš palydovų tinklo, kurie orbituoja Žemę ir nuolat siunčia signalus, kuriuose yra laiko ir vietos informacija. Šiuos signalus gauna žemėje esantys GPS imtuvai, pavyzdžiui, navigacijos įrenginiai ar išmanieji telefonai.
Trianguliacija: Navigacija veikia pagal trianguliacijos principą. GPS imtuvas skaičiuoja savo padėtį matuodamas laiką, per kurį jam pasiekia signalai iš kelių palydovų. Lyginant laiko skirtumus ir žinant palydovų tikslų padėtį, imtuvas gali nustatyti savo platumą, ilgumą, aukštį ir greitį.
Žemėlapių programinė įranga: Navigacijos įrenginiai yra aprūpinti žemėlapių programine įranga, kuri interpretuoja iš palydovų gautą vietos informaciją ir ją rodo skaitmeniniame žemėlapyje. Tai leidžia vartotojams matyti savo dabartinę vietą, planuoti maršrutus ir naviguoti į norimus tikslus. Žemėlapių programinė įranga taip pat gali teikti papildomą informaciją, pavyzdžiui, interesų objektus, eismo sąlygas ir prognozuojamas atvykimo laikus.
Vidutiniškai iš vieno posūkio instrukcijos: Vienas pagrindinių navigacijos bruožų yra vidutiniškai iš vieno posūkio instrukcijos. Įvedus tikslą į įrenginį, navigacijos programinė įranga skaičiuoja optimalų maršrutą pagal atstumą, eismo sąlygas ir vartotojo pageidavimus. Tada įrenginys teikia kalbines arba vizualines instrukcijas, vedančias vartotoją per kiekvieną kelionės etapą, įskaitant posūkius, juostos keitimus ir išėjimus.
Realus laiko atnaujinimai: Daugelis navigacijos sistemų siūlo realaus laiko atnaujinimus, kad būtų užtikrinta tikslia ir efektyvi navigacija. Tai apima eismo atnaujinimus, padedančius vartotojams išvengti perkrautų teritorijų ir rasti alternatyvius maršrutus į jų tikslą. Kai kurios sistemos taip pat teikia informaciją apie kelių uždarymus, nelaimingus atsitikimus, statybos zonas ir kitus potencialius kliūčių šaltinius.
GPS sistemos istorija ir vystymasis
1973 metais JAV pradėjo vystyti GPS projektą, kad būtų galima apeiti prieš tai naudotų navigacinių sistemų trūkumus.
Pirmasis GPS palydovas buvo paleistas 1978 m. Visa 24 palydovų sistema pradėjo veikti 1994 metais.
GPS palydovai skrieja 6 orbitinėmis trajektorijomis (po 4 kievienoje).
Sparti technologijų kaita ir nauji poreikiai tapo akstinu modernizuoti GPS sistemą ir panaudoti naujos kartos GPS III palydovus, kurių pradžia siejama su 1998 metais JAV viceprezidento Al Goro pareikštais pasisakymais.
„Boeing“ korporacijos nešančioji raketa Delta II iškelia į orbitą palydovą GPS-IIR-14. (2005 m.)
GPS imtuvai ir tikslumas
Tai prietaisai, priimantys signalus iš GPS palydovų. GPS imtuvus naudoja vartotojai, esantys žemės paviršiuje ir aviacijai tinkamame atmosferos sluoksnyje, savo buvimo koordinatėms nustatyti. Informacija (grafinė ir tekstinė) yra išvedama vartotojui į ekraną.
Šiuo metu GPS imtuvo vietos nustatymo tikslumas gali siekti nuo 100 metrų iki 1 cm. Tai priklauso nuo naudojamo imtuvo sudėtingumo, naudojamų matavimo ir apskaičiavimo priemonių bei metodų.
Civilinės paskirties arba buitiniais GPS imtuvais nustatomų koordinačių neapibrėžtis siekia apie 3-5 m.
Kur reikia didelio tikslumo, prie GPS imtuvo yra naudojamas papildomas diferencialinis GPS imtuvas (Differential GPS, DGPS). DGPS imtuvas koordinačių tikslumą gerina pasinaudodamas antžemine stotimi. Antžeminė stotis, priėmusi palydovo signalą, apskaičiuoja jo paklaidą ir kitu radijo dažniu siunčia „patikslintą“ signalą DGPS imtuvui.
Tyčia - selektyvus priėjimas (SA - Selective Availability). Tai tyčinis GPS signalo pabloginimas, į jo transliavimą įvedant pseudoatsitiktines paklaidas. GPS tikslumas yra tyčia sumažinamas iki maždaug 100 metrų atstumui ir 5 km/h greičiui. SA naudoja GPS sistemos kūrėjai ir savininkai. Vartotojams atblokavus trukdžių kodus, 2000 m. gegužės mėn.
Signalno priėmimo sąlygas gali gadinti ir atmosfera, ir aukšti objektai šalia imtuvo (kalnai, tankus miškas, pastatai, tuneliai, pn.). Kai erdvėje tarp imtuvo ir GPS palydovo lyja ar sninga, tai neturi juntamos įtakos priimamam GPS signalui. GPS imtuvams kenkia žaibai.
Normaliam darbui GPS imtuvas turi „matyti“ bent 3 palydovus. Pastatui užstojus kelis palydovus iš vienos pusės, darbas nesutriks, jei aparatas tuo metu „matys“ daugiau palydovų.
Automobiliniuose GPS navigacijos aparatuose būna ne mažiau 12 GPS imtuvų kanalų. Atviroje Lietuvos teritorijoje šiuo metu (2007 m.) portatyviniai aparatai su SIRF-III „mato“ iki 20 palydovų (naujausias (nuo 2007 II pusmečio) HammerHand GPS imtuvas „mato“ iki 30 palydovų).
Navigacijos pritaikymas
Kelių (automobilių eismo) navigacijai pritaikoma globalinė padėties nustatymo sistema (GPS) su papildoma įranga. Supaprastina vairavimą, padidina eismo saugumą. Vaizdo kamera atpažįsta kelio ženklus ir juos rodo ekrane, navigacijos sistema specialiu signalu gali įspėti, pvz., apie greičio ribojimą, staigų posūkį, neteisingą manevrą, grafinis kelrodis gali parodyti, kaip įveikti sudėtingus kelio tarpsnius, pvz., sankryžas, nukrypus nuo maršruto - vėl į jį grįžti.
Į navigacijos sistemos programą gali būti įtraukiami specialūs logistikos įmonei reikalingi duomenys, pvz., į sunkvežimių navigacijos sistemą - tiltų, tunelių aukštis, kelio plotis, vairuotojų darbo ir poilsio parametrai, prekių pristatymo laiko kontrolė ir kita.
Automobilinė GPS navigacija yra skirta padėti lengvųjų automobilių vairuotojams nustatyti savo buvimo vietą, sekti maršrutą ir gauti navigacinę informaciją, kuri padeda pasiekti norimą tikslą automobiliu. Ši technologija yra plačiai naudojama šiandieniniuose automobiliuose ir yra pasiekusi didžiulį populiarumą dėl jos naudingų funkcijų.
- Buvimo vietos nustatymas: GPS prietaisai naudoja satelitus, kad nustatytų Jūsų buvimo vietą su aukštu tikslumu.
- Maršruto planavimas: Automobilinės GPS navigacijos sistemos gali apskaičiuoti trumpiausią arba greičiausią maršrutą iki Jūsų paskirties vietos.
- Balsiniai nurodymai: Dauguma GPS navigacijos sistemų gali suteikti balsinius nurodymus, kurie informuoja vairuotoją, kada ir kur reikia pasukti, sustoti ar keisti juostą.
- Eismo informacija: Kai kurios Automobilinės GPS navigacijos gali pateikti informaciją apie eismo sąlygas realiu laiku.
- Atnaujinimai: Navigacijos sistemos gali būti atnaujinamos naujausiais žemėlapiais ir informacija apie objektus.
Automobilinė GPS navigacija naudojama kaip atskiras prietaisas, kurį galite pritvirtinti prie priekinio automobilio stiklo arba prietaisų skydelio. GPS Navigacija Automobiliams naudoja palydovų signalus, kad vairuotojams suteiktų realaus laiko navigacinę pagalbą. Funkcijos apima išsamias kryptis, detalius žemėlapius, realaus laiko eismo atnaujinimus, garso nurodymus, lietimui jautrų sąsają, taškų ieškojimą ir Bluetooth ryšį. Integravusias į transporto priemones arba kaip savarankiškos priemonės, jos pagerina vairavimo patirtį, siūlydamos funkcijas, tokias kaip maršrutų planavimas, greičio ribų įspėjimai ir nuolatiniai žemėlapių atnaujinimai.
GPS navigacija, arba Pasaulinis padėties nustatymo sistema, yra technologija, kuri naudoja palydovų signalus, kad būtų nustatoma tikslia prietaiso vieta bet kurioje Žemės vietoje. Ji plačiai naudojama įvairiose srityse, įskaitant automobilių navigacijos sistemas, išmaniuosius telefonus, planšetinius kompiuterius, išmaniuosius laikrodžius ir atskirus GPS įrenginius.
Integracija su kitais įrenginiais: Navigacija dažnai integruojama į kitus įrenginius, tokius kaip išmanieji telefonai ir planšetiniai kompiuteriai. Daugelis mobiliųjų programų siūlo GPS navigacijos galimybes, teikdamos vartotojams galimybę naudotis navigacija visur, nenaudojant specializuotų GPS įrenginių. Be to, GPS navigacija gali būti integruota į automobilių infotainment sistemas, leidžiant vairuotojams tiesiogiai pasiekti navigacijos funkcijas iš savo transporto priemonės prietaisų skydelio.
Lauko ir laisvalaikio naudojimas: GPS navigacija nėra apribota tik kelių navigacijai; ją taip pat plačiai naudojama lauko ir laisvalaikio veikloms, tokioms kaip žygiai, dviračių žygiai, baidarės ir geocaching’as. Specializuoti GPS įrenginiai, skirti lauko naudojimui, dažnai apima funkcijas, tokias kaip topografiniai žemėlapiai, taškų žymėjimas ir navigacinė pagalba, pritaikyta konkrečioms veikloms.
GPS sistema su papildoma įranga pritaikoma navigacijoje - apskaičiuojamas maršrutas tarp pasirinktų taškų, rodomas objekto judėjimas detaliame žemėlapyje, grafinio kelvedžio nurodymai kaip įveikti artėjančias kryžkeles, sankryžas ar posūkius, o nukrypus - kaip vėl sugrįžti į maršrutą. GPS navigacija masiškai taikoma transporto, turizmo ir kt. srityse.
„Garmin“ | GPSMAP 67 | Delninis GPS navigacijos įrenginys
Trumpai tariant, GPS navigacijos technologija revoliucionizavo būdą, kaip mes naviguojame ir tyrime pasaulį aplink mus.
tags: #kas #yra #navigacija