Холодний старт в навігаторі

В якості базових понять, на яких заснована функція холодного старту, використовуються ефемериди і альманах. Суть цих термінів буде розглянута нижче. Користувачі сучасної техніки слабо цікавляться внутрішніми процесами її роботи. Не є винятком і навігатор, який сьогодні досить широко використовується в різних цілях для отримання точних координат. Механізм дії цього приладу дуже простий. За рахунок пари рухів пальцями можна за хвилину накидати майбутній маршрут. Після включення пристрій за секунди визначає точне координатне розташування свого власника.


Щоб розібратися з характеристиками технічної сторони, які притаманні даному виду техніки, і тим більше зрозуміти, як зробити холодний старт на навігаторі, мало просто ознайомитися з основною інформацією, необхідною для користування. Слід копнути глибше в саму термінологію, так і в будову апарату і дія його функціональної сторони.

Основна термінологія

Щоб зрозуміти, як діє холодний і гарячий старт GPS, слід розібратися з основною термінологією. Кожна сфера техніки і науки насичена термінами. Незважаючи на відносну загадковість вперше почутого слова, при розборі значення воно набуває цілком зрозумілий і усвідомлений сенс. Теорією космічної навігації розглядаються:

пересування супутників;

прийом сигналів, обробка, передача;

кодування сигналів.

Як вже згадувалося раніше, гарячий і холодний старт залежать від термінології. Розглянемо більш детально поняття альманаху і ефемерид.

Яким чином використовується в навігації альманах

З терміном «альманах» знайомі багато. Причому вперше це слово можна було почути в школі. По суті, альманахом вважається своєрідний довідник, що містить у собі основні інформаційні дані астрономічного значення. До таких даних відносяться положення небесних тіл у космічному просторі, специфіка прив'язки їх до руху календарним дням. Найстарішим альманахом на Землі вважається книга «Тун Сін» з Китаю. До часу появи навігаторів, які мають гарячий і холодний старт, нічого не змінилося в призначенні альманахів. Змін зазнали тільки самі дані, точніше їх кількість. З урахуванням розвитку сучасних технологій, а також особливостей функціонування складної техніки, дані в альманах стали більш великими та точними. Альманах, який використовується в сучасної космічної навігації, являє собою набір даних, що включають інформацію про всіх основних орбітальних параметрів, у рамках яких здійснюється рух супутників навігаційної системи. Альманах має шість орбітальних параметрів, що належать супутникам. Причому кожен з них дійсний на певний період часу. Кожен супутник цієї системи володіє даними про інших супутниках. В результаті цього навігатор, встановлюючи зв'язок лише з одним з них, при отриманні альманаху «дізнається» дані про всіх інших їх орбітах. При завантаженні альманаху в пам'ять навігатора користувач може застосовувати цю інформацію протягом 30 днів. Незважаючи на це, уточнення даних відбувається набагато частіше. Цей процес здійснюється під час з'єднання з однією із існуючих наземних станцій один раз на кілька діб.

Специфіка ефемерид

Холодний старт керується такими даними, як ефемериди. Вони використовуються для обчислення орбітальних відхилень, коефіцієнтів збурень та іншого. Іншими словами, ефемериди не тільки допомагають визначати місцеположення супутників, але і дають можливість робити це з високою точністю. Ті ефемериди, які несуть найточніші дані, швидше за все застарівають. Активність цієї інформації триває всього лише 30 хвилин. Оновлення цих даних також здійснюється за рахунок наземних станцій. Важливість цих даних для того, щоб здійснювати гарячий або холодний старт в навігаторі, очевидна. Без інформації про розташування навігаційних супутників не можна визначити координати приймача. Для цього потрібно чотири супутники.

Алгоритм, який застосовується в роботі навігатора

Зрозуміти загальні принципи, за якими відбувається холодний старт в навігаторі, нескладно. Але якщо говорити про алгоритм, що діє в самому пристрої, то він може бути тільки загальною. Поглибленими знаннями можуть володіти тільки самі розробники навігатора. У цілому, дія цього пристрою наступне:

Включений навігатор робить спроби зв'язатися з одним з існуючих навігаційних супутників.

Перший супутник, з яким вдалося успішно встановити зв'язок, починає передачу альманаху пристрою. У ньому зазвичай міститься вся основна орбітальна інформація про одного угруповання супутників у рамках певної навігаційної системи.

Оскільки згідно з одним супутником для отримання точних координат недостатньо (мінімальна кількість їх – 4), то решта починають передачу своїх ефемерид. Відбувається уточнення їх розміщення.

Особливості холодного старту

При включенні навігатора вперше або після довгої перерви в роботі спрацьовує холодний старт. Користувачеві доводиться чекати деякий час, поки будуть отримані власні координати. Це і буде час холодного старту GPS.
Тривалість періоду очікування залежить від різних причин:

від якісного рівня приймального блоку, встановленого в навігатор;

від того, скільки супутників розташоване в зоні видимості;

від атмосферних особливостей;

від показника електромагнітного шуму, який є на робочих частотах.

В цілому холодний старт – це стан навігатора, при якому його пам'ять взагалі не має ніяких ефемерид і альманаху. В деяких випадках ці дані можуть бути, але вони будуть вважатися застарілими. Для отримання нових даних доведеться запустити холодний старт GPS і виконати всі необхідні маніпуляції.

Алгоритм дії холодного старту

Для отримання нових даних навігатора вимагається проходження повного циклу. Холодний старт при цьому включає такі дії:

пошук першого супутника і спроба встановлення з ним зв'язку;

отримання альманаху і збереження цих даних;

отримання і збереження ефемерид;

спроба встановлення зв'язку з трьома іншими супутниками;

отримання від трьох супутників ефемерид і збереження цих даних;

використання ефемерид з метою обчислення власних координат.

З урахуванням того, скільки дій виконується, щоб «розігріти» навігатор, стає зрозумілим, навіщо при холодному старті пристрою потрібен час. В цілому, якщо проводити аналогії, такий запуск навігатора нагадує за витратами часу холодний старт двигуна.

Особливості теплого і гарячого стартів

Гарячий старт навігатора характеризується присутністю в його пам'яті актуальних даних – активного альманаху і ефемерид. Час дії вже розглядалося. Воно становить 30 діб на альманах, півгодини – на ефемериди. Можливість виконання гарячого старту існує в тому випадку, якщо харчування було відключено на нетривалий термін. Це означає, що для отримання координат алгоритм включення значно скоротиться. Потрібно лише:

спробувати встановити зв'язок з усіма супутниками;

при необхідності здійснити оновлення ефемерид і їх збереження;

використовуючи ефемериди, обчислити координати власного місця розташування.

При теплому старті робота значно спрощується. У цьому стані навігатор володіє актуальним альманахом, проте він потребує отримання оновлених ефемерид.

Особливості навігатора «Навітел»

«Навітел» є програмним забезпеченням навігаційного типу. Воно призначене для різних типів пристроїв, оснащення яких входить зовнішній або вбудований GPS-приймач. Даною програмою забезпечується завантаження карт різних країн в детальному вигляді. Такі карти містять:

нумерацію будинків;

назви вулиць;

назви станцій метрополітену та інше.

Холодний старт «Навітел» передбачає, що невідомими показниками є час, ефемериди, позиція, альманах. Поріг відключення, при якому втрачаються навігатором дані, становить 70 годин і більше. Цьому може посприяти і перевезення навігатора на великі відстані у вимкненому стані. Процес отримання даних в цьому випадку вже описувався раніше. Час холодного старту може тривати більше 20 хвилин. Багато водіїв купують для своїх авто комплект для холодного старту Webasto. Адже двигун автомобіля під час простою в холодну пору року так само потребує розігріві, як і навігатор. Якщо говорити про теплом і гарячому старті навігатора «Навітел», слід зауважити, що аналогічна схема дії. Тільки при теплому старті прилад активізується вже через кілька хвилин. При гарячому координати обчислюються менше ніж через хвилину.

Переваги навігатора «Навітел»

Існує безліч аналогічних програм. Але порівняно з ними «Навітел» має безліч переваг. Переваги:

швидка система масштабування і прокручування карти;

процес перемикання автоматизований;

можливість вибору орієнтації карти на підставі направлення, в якому здійснюється рух, або на підставі розташування півночі;

повноекранне сприйняття інформації;

режими 2D і 3D;

функція спливаючих підказок.

Функціональна сторона приладу підтримує безліч можливостей, включаючи визначення нинішньої позиції на карті, відображення її, прокладання маршруту (ручним або автоматичним способом) і т. д.