Struktura

Navigace a GPS

Navigace

Navigace - Znamená určení vlastní polohy vozidla, určení směru a vzdálenosti cíle, kterého chceme dosáhnout, stanovit trasu, jak daného cíle dosáhnout.

Navigaci můžeme rozdělovat

1) navigace pomoci mapy

2) navigace pomoci družice

Družicová navigace GPS

Pomocí družicové podporované navigace je možné dosáhnout cíle rychleji, pohodlně a spolehlivě, bez předem náročného studování mapy. Během jízdy nemusí řidič hlídat navigační značky a může se plně věnovat řízení.

  • Princip družicové navigace

Je založen na způsobu stanovení polohy daného objektu pomocí Družicového systému  GPS (Global-Positioning-Systém).

Tento systém byl původně vyvinut pouze pro vojenské účely. Pro využití tohoto vojenského systému v civilní oblasti jsou družicemi vysílaná data záměrně speciální metodou rušena, aby došlo ke zhoršení výsledné přesnosti stanovené polohy. Proto vysílá generátor náhodných čísel do komunikačního kanálu rušivé signály a paralelně s nimi kódovaná korekční data. Tato data není možné civilními prostředky GPS dekódovat. Metoda má za následek, že se mění přesnost polohy, a to s tolerancí 100 metrů. V současné době došlo ke zrušení záměrného znepřesňování polohy civilního uživatele. Díky technologickému pokroku dochází k miniaturizaci GPS přijímačů,  a tím ke snížení ceny a spotřeby energie z baterie. GPS systém dokáže určovat polohu civilních uživatelů s velkou přesností (cca 15-20 m).

Obr. 1: Princip navigace

  • Družicový systém GPS

Systém GPS se v současné době skládá ze 24 družic, které jsou rovnoměrně rozmístěné na 6 oběžných drahách ve výši 20 000 km nad zemským povrchem.

Oběžná dráha družic je 12 h. Pomoci tohoto uspořádání je teoreticky z každého místa na zeměkouli možné radiové spojení s nejméně 4 družicemi.

                                                          

                                                                            Obr. 2: Družice

  • Výpočet polohy

GPS přístroj a družice ke své komunikaci používají rádiový signál. Při každém zapnutí se navigační přístroj pokouší o příjem radiových signálů z družic. Pro výpočet přesné polohy je potřeba signál ze 3 družic.

                                                         

                                                                       Obr. 3: Výpočet polohy

Každá družice vysílá k povrchu Zemi milisekundovém taktu identifikační kód, vlastní pozici a vysoce přesný čas. Radiový přijímač GPS přijme data a vypočítá, pomocí srovnání s vlastním přesným časem, jakou dobu trval přenos signálu z družice k přijímači. Při příjmu dat ze 3 družic může následně vypočítat svoji polohu. K rušení signálu GPS dochází při jízdě v tunelech, prolukách mezi domy, v údolích a v podzemních garážích.

Obr. 4: Komunikace

Navigace ve vozidle

Ve vozidle se používájí GPS přijímače s doplňkovou navigací, který porovná polohu s mapou, která je uložená v přijímači, a tím dojde k upřesnění polohy vozidla.

Činnost navigace                                                                                         

  • pomocí tlačítek nastavíme cíl cesty

  • na základě automapy uložené v navigaci je určena poloha cíle

  • navigace na základě přijatých dat z družic vypočítá okamžitou polohu, tato poloha je zpřesněna pomoci mapy uložené v navigaci

  • provede se vypočtení vzdálenosti k cíli, trasa jízdy

  • začnou se vydávat pokyny pro jízdu prostřednictvím optických signálů na displeji a akustických signálů z reproduktoru

  • přijímač nepřetržitě kontroluje dodržování doporučených pokynů k jízdě                                                                               

  • při odchýlení od směru stanoveného navigací je řidič upozorněn.

  • pokud nedojde k opravení směru jízdy, dojde k přepočítání trasy k cíli                                 

  • po dosažení cíle, je řidič informován o konci jízdy jak opticky ,tak i akusticky

 

            

                                              

                                                                  Obr. 5: Přístroj GPS 

                                                                                                                    

Nejmodernější navigace, vestavěné ve vozidle, komunikuje s ABS a se snímačem natočení vozidla. Tímto vznikne spojená navigace a pomocí těchto údajů dojde k upřesnění polohy vozidla ve městě cca 5 m a na ostatních úsecích cca 50 m.  Snímač úhlu natočení vozidla je integrován do radionavigačního přístroje.

Obr. 6: Automobilová navigace

Zdroje

  • Powerpointová prezentace BOSCH a Škoda pro pedagogické pracovníky.
  • http://www.itbiz.cz/satelitni-navigace-clanek
  • Obrázky 

  • Obr. 1: Princip navigace. Powerpointová prezentace BOSCH a Škoda pro pedagogické pracovníky. [cit. 15.06.2014 ]
  • Obr. 2: Družice. Powerpointová prezentace BOSCH a Škoda pro pedagogické pracovníky.                [cit. 15.06.2014 ]
  • Obr. 3: Výpočet polohy. Powerpointová prezentace BOSCH a Škoda pro pedagogické pracovníky.   [cit. 15.06.2014 ]
  • Obr. 4: Komunikace. Powerpointová prezentace BOSCH a Škoda pro pedagogické pracovníky. [cit. 15.06.2014 ]
  • Obr. 5: Autor neznámý. Přístroj GPS [online]. [cit.15 .06.2014 ]. Dostupné na www:http://kasa.cz/navigacni-system-gps-garmin-nuvi-54-lifetime-europe45-010…
  • Obr. 6: Autor neznámý. Automobilová navigace [online]. [cit. 15.06.2014 ]. Dostupné na www: http://www.itbiz.cz/satelitni-navigace-clanek

  

Otestuj se

Test zde.

Logolink