JAKOU GPS VYBRAT

Jak vybrat navigační přístroj, zkráceně GPSku?

Ne každý GPS přijímač je vhodný pro každý druh použití a nabídka GPSek na trhu není zrovna malá, aby se v ní každý dokázal orientovat. S tím, jak se zorientovat v současné situaci na trhu, se Vám pokusíme pomoci dále.

GPS přijímače se dělí na modely mapové (ty, co umožňují zobrazit přímo na displeji mapu, ať už je to automapa, turistická mapa nebo například mapa letecká ) a nemapové (určí polohu uživatele, směr a rychlost pohybu, atd, ale pokud chcete vědět kde vlastně jste, musíte si pomoci papírocvou mapou. Ne vždy je mapa tou nejpotřebnější věcí u GPS-ky, rozhodně ale usnadňuje práci s přijímačem a nabízí více možností využití. Modely mapové jsou na trhu za ceny vyšší, než modely nemapové.

Nejrozšířenějším využitím GPS přijímače je dnes automobilová navigace. Samozřejmostí by měl být barevný displej, české MENU a česká hlasová navigace. Snadná přenositelnost přístroje znemožní jeho krádež, umožní Vám použití přístroje ve více automobilech a kdykoliv jej můžete půjčit také kolegovi... U navigačních přístrojů do automobilu je rozhodující především nabídka podrobných map. Podrobná mapa České republiky je ne u všech výrobců samozřejmostí. Co Vám je platný špičkový navigační přístroj při cestě do Košic, když obsahuje jen podrobnou mapu Bratislavy... Ty nejlepší přístroje pak umožňují i navigaci na základě dopravních informací, měly by tedy podporovat tzv. standard TMC.

Často je důležitou vlastností odolnost v extrémních podmínkách - hlavně proti vodě, která je označována zkratkami IPX2, IPX4, IPX7, kdy nižší číslo označuje nižší odolnost, IPX2 je proti kapající vodě, IPX7 označuje již odolnost na ponoření do vody (30min. v hloubce 1m). Dalším parametrem je výdrž a počet použitých baterií, která se pohybuje mezi 12-36 hodinami provozu. Není nic horšího, než stále u GPSky měnit baterie. Mějte na paměti, že dobíjecí baterie vydrží o něco méně, než udává výrobce ve specifikaci, hlavně v závislosti na kvalitě baterií.

Při výběru byste neměli zapomenout na vlastnosti, které jsou často opomíjeny a těmi jsou: přehlednost a velikost displeje, možnost uživatelského nastavení jednotlivých funkcí a zobrazovaných hodnot na displeji, jednoduchost ovládání přístroje, příslušenství, které je v ceně, možnosti upevnění a celkový vzhled. S těmito vlastnostmi je těžké radit a je lepší si GPSku vyzkoušet ještě před nákupem v prodejně. GPSka nepatří mezi věci, které se mění každou sezónu a tak je dobré si nákup dobře rozmyslet. Možná vám pomohou i další informace na těchto stránkách.

Typické příklady použití

turistika, cykloturistika:

navigace v neznámém terénu v kombinaci s mapou i bez, statistika o prošlé trase, času, rychlosti a pod. Možnost zaznamenání trasy a zajímavých míst po trase, převýšení, výškového profilu trasy

motorismus:

podrobná navigace po silnicích, cestách a ulicích od ulice k ulici, od domu k domu včetně hlasové navigace, statistika max. a prům. rychlosti, možnost ukládání trasy se zpětnou navigací, ukládání svých vlastních bodů a tras

UL létání, paragliding:

navigace za letu včetně možnostu využití speciálních leteckých map, záznam proletěné trasy pro vyhodnocení letu na závodech, atd.

námořní plavba:

navigace na moři buď s modely obsahujícími podrobné námořní mapy nebo ve spolupráci s papírovou mapou, funkce navigace zpět po projeté trase, alarm pro případ utržení kotvy, navigace 'muž přes palubu'

potápění:

možnost zaměření zajímavých lokalit se zpětnou navigací s přesností na několik metrů

rybaření:

možnost záznamu míst na vodní ploše, kde je možné pravidelně vnadit a chytat ryby, při použití GPS ve spojení se sonarem možnost vymapování rybích hejn a možnost vytvoření mapy pohybu ryb na vodní ploše

zemědělství:

možnost kontroly výměry pozemku při např. zavlažování, sklizni a podobných službách, kde se platí od výměry - botanika, zoologie: možnost protokolace nálezu živočišných a rostlinných druhů kdekoliv na světě

geologie, geofyzika:

zaměření objektů ve volném terénu, navádění na plánované profily měření

geodézie:

vyhledání trigonometrických, polygonových a jiných bodů, zjednodušení a zrychlení práce při vytvoření místopisu, přebírání např. trasy u liniové stavby a pod.

logistika:

zaměření odběratelů a dodavatelů pro vytvoření logistického modelu

sběr dat:

propojení sběru databázových dat s pozicí objektu, možnost propojení na digitální mapu

výpočetní technika:

časové servery, zdroj velmi přesného času

sledování pohybu vozidel a objektů:

GPS jako zdroj informace o pozici objektu

bezpečnostní služby:

informace o pozici s možností napojení na bezpečnostní systém

JAK GPS PRACUJE

Jak pracuje GPS přijímač?

Anténa přijímače přijímá signál z viditelných družic systému GPS, signál z družic je zpracováván, jsou identifikovány jednotlivé družice a počítány pseudovzdálenosti k nim. K výpočtu se používá metoda, kterou si lze představit jako prostorové promítání paprsků reprezentujících signál z jednotlivých družic do společného bodu někde na zemském povrchu nebo v jeho okolí. Aktuální pozice uživatele se odvodí z vypočtených vzdáleností k jednotlivým viditelným satelitům a ze souřadnic každé, pro výpočet použité družice v okamžiku vyslání signálu (tato informace je obsažena v signálu GPS). Vzdálenost družice-přijímač se vypočítá součinem rychlosti šíření signálu prostorem (300 000 km/s = rychlost světla) a rozdílu časů vyslání a příjmu signálu.

Jaká je přesnost měření s pomocí GPS?

Záleží jaká technika měření je použita a jaký přístroj máte k dispozici. Předem je ještě důležité poznamenat, že přesnost u GPS není pevná hodnota, jako je tomu např. u optických přístrojů. Protože systém GPS využívá k výpočtu pozice signálu ze sítě družic, jejichž pohyb a změna parametrů dráhy jsou dynamické, dále tvar Země je nepravidelný, na Zemi dochází ke stínění signálu, atd., pak přesnost u GPS je časově a prostorově proměnná. Proto se v tomto případě přesnost udává s hodnotou mezní odchylky a pravděpodobností, s jakou nebude překročena. Např. okamžitá střední polohová chyba (50% všech měření) je u nejjednoduššího - kódového měření, které používají všechny komerční GPS přijímače 5 - 10 metrů, u diferenčního měření, které již vyžaduje speciální vybavení, pak kolem 0,75 - 3 metrů.

Kde všude GPS funguje a kolik se platí za družicová navigační data ?

Navigace GPS ( resp. příjem GPS signálu ) funguje všude na souši, na vodě i ve vzduchu, prostě všude, kde je viditelná potřebná část oblohy. Navigační data určená pro civilní sektor nejsou nijak zabezpečena proti obecnému použití, které je a bude bezplatné. Celý systém (včetně jeho vojenské části) provozují a financují USA.

Je možné na dálku zjistit polohu GPS přijímače?

Není. Přístroj je pasivní přijímač signálu jako třeba Váš rozhlasový přijímač a žádný signál nevysílá.

K čemu je dobrá extertní GPS anténa?

Externí anténa je dobrá tehdy, máte-li umístěn GPS přístroj tam, kde není přímý výhled na oblohu. Může to být v místnosti, v podpalubí lodi, ale dnes je nejčastějším případem pokovená vrstva čelního skla automobilu. POZOR, u automobilů není tento parametr často uváděn a GPS bez možnosti připojení externí antény by Vám moc dobře neposloužila.

Na jakém principu pracuje barometrický výškoměr používaný u GPS přijímačů Garmin?

Barometrický výškoměr pracuje na známém fyzikálním principu, že hodnota tlaku je závislá na výšce (obecně - tlak s výškou klesá). Tlak jako veličina je časově a prostorově proměnný. Tlak je vždy vztažen k určité výškové hladině. Existuje tzv. normalizovaný tlak, který je přepočten na hladinu moře. Údaj o normalizovaném tlaku pak lze použít v jakékoliv výšce.

Jak funguje WAAS (EGNOS )

WAAS (Wide Area Augmentation System ) je metoda, která umožňuje zpřesnit výpočet pozice GPS přijímače. Zatímco běžná přesnost se pohybuje při dobrém výhledu na oblohu okolo 7-10 metrů v poloze, přesnost při použití WAAS signálu se pohybuje v rozmezí 1-3 metrů. WAAS signál se přenáší bezplatně pomocí geostacionárních družic. WAAS signál lze přijímat přímo prostřednictvím GPS přijímače, který tuto funkci podporuje. Jedinou podmínkou je, aby byl signál pro dané území dostupný. Pro výpočet přesné pozice GPS přijímače je třeba výrazně delší doba, než pro běžné měření. Pro zpracování signálu a změření přesné pozice je třeba cca 5 minut. WAAS signál je vysílán jednou družicí nad dílčím územím. WAAS jako název je používán pro oblast Severní Ameriky, v Evropě se používá název EGNOS.

Slovníček pojmů

Anténa

Anténa slouží k příjmu GPS signálu a její typ ( provedení ) ovlivňuje kvalitu přijímaného signálu a také částečně předurčuje ideální polohu přijímače pro příjem signálu. Mezi nejčastěji používané typy antén patří:

PATCH (pásková) anténa

díky svým miniaturním rozměrům je obvykle použita u menších, ručních GPS přijímačů a většiny externích antén. Ideální poloha PATCH antény je ve vodorovné poloze. Anténa velice dobře přijímá signály, které na anténu dopadají svisle, naopak nepřijímá signály, které se šíří po horizontu.

HELIX (tyčková) anténa

tyto antény by měly být orientovány směrem vzhůru na oblohu. Anténa velice dobře přijímá signály ze stran, ale není citlivá na signály přicházející kolmo shora.

U obou typů antén se dají dosáhnout téměř shodné parametry citlivosti, jen je potřeba brát v úvahu typ antény a umístění přijímače tomu přizpůsobit.

Basemap

základní podkladová mapa - je obsažena v pevné paměti každého mapového modelu Garmin ( velikost této části paměti není nikde uváděna a neubírá nic z volné paměti přístroje na dohrávání dalších map ). Tuto mapu nelze smazat ani upgradovat. Evropské verze přístrojů obsahují vždy základní podkladovou mapu území Evropy, Afriky a části Asie a hrubou podkladovou mapu světa. Tato mapa je málo podrobná ( dálnice, silnice I. třídy, větší obce bez uličních detailů ) a také nepřesná a slouží pouze k určení přibližné polohy uživatele.

Displej - info

Parametr udává typ, barevnost, případně další popis displeje.

Displej - rozlišení

Udává horizontální a vertikální rozlišení displeje v pixelech.

Displej - rozměry

Rozměry displeje jsou dány buď délkou jeho stran nebo úhlopříčkou ( často uvedeno v palcích, 1' = 2,5399 cm )

EGNOS

European Geostationary Navigation Overlay Service. Systém šíření diferenčních korekcí a monitorování integrity GPS. Systém, který doplňuje a vylepšuje vlastnosti GPS v Evropě - především přesnější určení polohy.

GPS přijímač

zařízení umožňující a určené pro zpracovaní signálu z družic GPS, dnes často jen čip, který je malou součástí 'GPS přijímače', tedy přístroje, který si můžete zakoupit. O kvalitě GPS přijímače vypovídá dnes především počet kanálů, které je schopen současně prohledávat. Méně než 12 kanálové se dnes na trhu většinou neobjevují a pro běžné použití jsou naprosto vyhovující.

Hlasová navigace

tento parametr uvádí, zda přístroj disponuje hlasouvou navigací a pokud ano, zda také českou. Nejsou uváděny další jazyky, ale naprostá většina přístrojů, které mají hlasovou navigaci, disponuje hlasem ve většině hlavních evropských jazycích. U některých přístrojů lze volit mezi mužským a ženským hlasem.

Hmotnost

hmotnost přístroje, většinou je uváděna včetně baterií.

Mapy

tento parametr udává, jaké mapy jsou přednahrány v přístroji, případně jsou součástí balení přístroje na CD nebo DVD.

Možnost připojení externí antény

parametr udává, zda je možné připojit externí anténu a pokud ano, jaký je typ připojovacího konektoru.

Napájení - adaptér

Parametr udává typ, případně rozsah napětí externího napájecího zdroje, pokud jej lze k přístroji použít.

Napájení - baterie

Parametr udává, zda lze přístroj napájet pomocí baterií a pokud ano, pak je uveden typ, případně kapacita baterií ( pokud ji výrobce udává ).

Napájení - výdrž

Parametr udává provozní čas ( výdrž ) přístroje na jedno nabití ( případně na jedny nové baterie ). U přístrojů, které umožňují volbu úsporného režimu - většina outodoorových modelů ( bez podsvícení a s nižší frekvencí vyhledávání satelitů ) je tento údaj uváděn pro tento režim.

NMEA

standardizovaný komunikační protokol pro přenos dat z GPS do jiného elektronického zařízení (nejčastěji PC) v reálném čase. Data z GPS jsou tematicky rozdělena do několika skupin - ASCII řetezců a posílána ven z přístroje. Nejčastěji se NMEA protokolu používá pro zobrazování pozice uživatele GPS nad digitální mapou.

Paměť

v tomto případě máme na mysli paměť GPS přijímače určenou pro dohrávání map. Její velikost určuje, jak velké množství dat je možné do přístroje nahrát a tím je určena také velikost území, které je mapou pokryto. Přístroje mají buď nerozšiřitelnou interní paměť, nebo využívají různé typy paměťových karet. Vybrané modely disponují jak interní pamětí, tak slotem pro paměťovou kartu.

POI

Point of Interest. Bod zájmu - záznam v databázi zahrnující souřadnice, název, adresu a další informace o cestovatelsky užitečném, nebo zajímavém místě. K bodům zájmu patří například muzea, galerie, hotely, restaurace, kulturní památky, úřady, sportoviště, autoopravny, parkoviště, čerpací stanice,... Navigační SW umožňuje tyto body vyhledat a spustit k nim navigaci.

Provozní teplota

parametr udává výrobcem garantované a doporučené teplotní rozmezí pro provoz přístroje.

Připojovací rozhraní

parametr určuje, zda lze přístroj připojit k PC a jakým způsobem, nejčastěji přes USB port nebo přes seriový port RS232. Vybrané modely umožňují oba druhy připojení, což může být důležité, chcete-li používat SW, který podporuje například jen RS232 ( některé, především volně dostupné SW podporují zatím právě jen RS232 ).

Rozměr(y)

fyzický rozměr, tedy velikost přístroje. Rozměry jsou uváděny při pohledu zepředu, tedy většinou na displej, v pořadí: šířka x výška x hloubka.

S-42

Souřadnicový systém 1942. Matematický geodetický model zemského elipsoidu používaný např. armádou ČR. Používá ho též na svých mapách Klub českých turistů. GPS přijímače tento systém implicitně nepodporují, některé modely však umožňují tento souřadný systém uživatelem nadefinovat.

SiRF

nová technologie GPS čipů s označením SiRF, které mají několikanásobně vyšší citlivost při nižší spotřebě energie a umožňují tak příjem GPS signálu i ve značně stížených podmínkách. Drobnou nevýhodou této technologie je, že se při prudké změně rychlosti nebo směru může projevit prodloužení času zpracování dat a tím dojde ke krátkodobé ztrátě signálu.

Souřadnicový systém

přístroj GPS poskytuje údaje o aktuální pozici ve formě čísel - souřadnic, které jasně definující a identifikující konkrétní místo v nějakém smluveném systému, ten se označuje jako souřadnicový systém. Souřadnicových systémů je celá řada a při práci s papírovou mapou je nutné sledovat, zda mapa i přístroj mají stejný souřadnicový systém, jinak diference z špatného nastavení systému v GPS dosahují hodnot v řádu stovek metrů až kilometrů! Vybrané outdoorové přístroje podporují až 100 souřadných systémů.

TMC

Traffic Message Channel. Kanál dopravních hlášení se stále aktualizovanými daty o dopravní situaci. Přijímače s TMC umožňují dynamicky upravovat trasu podle momentální dopravní situace. Zatím nefunguje ve všech státech. V ČR v plném provozu pouze v Praze.

Voděodolnost

parametr udává, zda je přístroj odolný proti vodě nebo není a pokud ano, pak třídu odolnosti. Tímto parametrem je v podstatě také určeno, zda je přístroj vhodný pro venkovní použití ( tedy do přírody, na kolo, na motocykl, apod. ) nebo zda je určen jen na použití uvnitř, tedy většinou v interiéru automobilu. Většina přístrojů, které jsou voděodolné splňuje kriteria normy IEC 60529 IPX7 ( zkráceně jen IPX7 ), která umožňuje dočasné ponoření přístroje do hloubky 1 m na dobu 30 minut.

WAAS

Wide Area Augmentation System. Systém šíření diferenčních korekcí a monitorování integrity GPS. Se systémem umí pracovat většina novějších přijímačů. V Evropě je nyní testován kompatibilní systém EGNOS. Oba poskytují 95% měření s horizontální chybou menší, než 3 metry.

WGS-84

dnes asi nejrozšířenější matematický geodetický model zemského elipsoidu (souřadný systém) používaný od ledna 1987. Implicitní souřadný systém většiny GPS přijímačů.

Měření s GPS:

Na tomto místě bych Vás chtěl upozornit, že měření s GPS přístroji rozhodně nemůže nahraditvšechno klasické geodetické měření, ale můžete si být jisti, že mnoho měření zvládne přesněji a mnohé měření zvládne rychleji než jiné přístroje. Teprve kombinací GPS s dalšími přístroji zefektivníte svojí práci.