Βικιπαίδεια

Σύστημα πλοήγησης αυτοκινήτου: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων

Περιήγηση ιστορικού διαδραστικά
← Προηγούμενη διαφοράΕπόμενη διαφορά →
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
ΟπτικήΚώδικας wiki
Χωρίς σύνοψη επεξεργασίας
διορθώσεις και νέα στοιχεία (πάντως το λήμμα έχει τεράστιες ελλείψεις)
Γραμμή 1:
[[Αρχείο:Lexus Gen V navigation system.jpg|thumb|312px|right|Το στάνταρ σύστημα πλοήγησης του [[Lexus LS|Lexus LS 460 L]] (5ης γενιάς), με οθόνη υψηλής ανάλυσης 9 ιντσών, 800x600 πίξελ και touch-screen ([[οθόνη αφής]] (touch-screen).]]
 
Το '''σύστημα πλοήγησης''' οχημάτων βασίζεται στο σύστημα εντοπισμού θέσης [[GPS]] '''(Global Positioning System)'''. Αποτελείται από ένα σύνολο συσκευών που, συνεργαζόμενες έχουν ως αποτέλεσμα την καθοδήγηση του οδηγού του οχήματος έτσι, ώστε, μέσω ηλεκτρονικού χάρτη καθοδήγησης να φτάσει στον προορισμό του.
Γραμμή 8:
==Ιστορική αναδρομή==
 
Το πρώτο δορυφορικό σύστημα, ήταν ένα σύστημα που κατασκευάστηκε από τον στρατό των [[ΗΠΑ]], το [[1960]]. Οι δορυφόροι εγκαταστάθηκαν στις καθορισμένες τροχιές τους και μετέδιδαν (ραδιοφωνικά) σήματα σε γνωστή συχνότητα. Η λαμβανόμενη συχνότητα διαφέρει ελαφρά από τη συχνότητα ραδιοφωνικής μετάδοσης, λόγω της μετακίνησης του δορυφόρου όσον αφορά το δέκτη ([[Φαινόμενο Ντόπλερ|φαινόμενο Doppler]]). Με τον έλεγχο αυτής της μετατόπισης συχνότητας σε σύντομο χρονικό διάστημα, ο δέκτης μπορεί να καθορίσει τη θέση του στην μία ή στην άλλη πλευρά του δορυφόρου. Διάφορες τέτοιες μετρήσεις συνδυάζονται με ακριβή γνώση της τροχιάς του δορυφόρου και μπορούν να καθορίσουν μία συγκεκριμένη θέση.
 
Ταυτόχρονα με το GPS, η πρώην [[Σοβιετική Ένωση]] προχώρησε στη δημιουργία ενός παρόμοιου συστήματος προσδιορισμού θέσης με την ονομασία GLONASS. Αρχικά, ο χαρακτήρας του συστήματος GLONASS ήταν στρατιωτικός, αντίστοιχος με το GPS, και κάλυπτε τις ανάγκες της Πρώην Σοβιετικής Ένωσης και των συμμαχικών της χωρών. Με τη διάλυση της Σοβιετικής Ένωσης και τις αλλαγές σε πολιτικό επίπεδο, η χρήση του συστήματος GLONASS άρχισε να επεκτείνεται και έξω από τα σύνορα της Σοβιετικής Ένωσης. Τα τελευταία χρόνια έχει γίνει μια σημαντική προσπάθεια για την συνεργασία των συστημάτων GPS και GLONASS, η οποία δίνει μεγαλύτερη κάλυψη της επιφάνειας της [[Γη]]ς για τους χρήστες των συστημάτων αυτών και μεγαλύτερο πλήθος παρατηρούμενων δορυφόρων.
Γραμμή 18:
Η βασική αρχή στην οποία στηρίζεται είναι ο προσδιορισμός θέσης με την μέτρηση τεσσάρων «συντεταγμένων» μεταξύ του παρατηρητή και του δορυφόρου. Γι' αυτό η σχεδίαση των τροχιών των δορυφόρων έγινε με τέτοιο τρόπο, ώστε να είναι δυνατή η παρατήρηση τεσσάρων τουλάχιστον δορυφόρων από οποιοδήποτε σημείο της γης για κάθε στιγμή. Για τον προσδιορισμό της θέσης ενός σημείου στο χώρο αρκούν οι μετρήσεις των αποστάσεων από τρία σημεία γνωστών συντεταγμένων. Βέβαια, θα αρκούσαν και τρεις δορυφόροι για τον προσδιορισμό της θέσης ενός σημείου στο σύστημα αναφοράς των δορυφόρων. Ο λόγος που απαιτούνται τουλάχιστον τέσσερις δορυφόροι (αποστάσεις) είναι για να προσδιορίζεται η διαφορά ανάμεσα στην ένδειξη του χρονομέτρου του χρήστη και την ένδειξη του χρονομέτρου του δορυφόρου, δηλαδή η καθυστέρηση του χρονομέτρου του δέκτη σε σχέση με το χρόνο αναφοράς του GPS. Ακριβώς για αυτό το λόγο της ύπαρξης αυτού του σφάλματος χρησιμοποιείται ο όρος ''ψευδοαπόσταση''.
 
Ο χρόνος αναφοράς του GPS έχει ως σημείο έναρξης την 00.00 UTC της 5ης Ιανουαρίου [[1980]].
 
Η προσδιοριζόμενη θέση (Χ,Υ,Ζ) αναφέρεται στο '''Παγκόσμιο Γεωκεντρικό Σύστημα Αναφοράς 1984''', γνωστό ως '''WGS 84'''. Το σήμα που εκπέμπει κάθε δορυφόρος είναι μοναδικό και εξαιρετικά σύνθετο και βασίζεται σε δυο φέρουσες συχνότητες στην περιοχή του φάσματος των [[Μικροκύματα|μικροκυμάτων]].
 
L1 = 154 x 10.23 = 1575.42 ΜΗz &
Γραμμή 61:
===Μέθοδος προσδιορισμού θέσης===
Η μέθοδος '''[[RTK]] (Real Time Kinematic / Σχετικός κινηματικός προσδιορισμός)''' είναι κινηματικός προσδιορισμός, στην οποία χρησιμοποιούνται δύο δέκτες (base – rover) L1/L2, και είναι η μοναδική που μπορεί να δώσει αποτελέσματα καθώς και πληροφορίες για την ποιότητα της λύσης σε πραγματικό χρόνο. Για τη λειτουργία της μεθόδου, απαιτείται επικοινωνία μεταξύ των δεκτών, η οποία πραγματοποιείται είτε με κάποιο μόντεμ UHF είτε με κάποιο μόντεμ [[GSM]]/GPRS. Ο κινητός δέκτης (rover) λαμβάνει συνεχώς διορθώσεις από τη σταθερή βάση (base), η οποία διαθέτει ακριβή δεδομένα της θέσης της, και τις χρησιμοποιεί για να επιλύσει εν κινήσει (On The Fly) τις ασάφειες φάσης. Πλέον, ο χρήστης μπορεί να αποτυπώνει σε περιοχές περιορισμένης ορατότητας σε δορυφόρους (φυσικά ή τεχνητά εμπόδια) χωρίς να χάνεται χρόνος για επανέναρξη. Η ακρίβεια της συγκεκριμένης μεθόδου είναι της τάξης του εκατοστού και ο χρόνος που χρειάζεται για υπολογισμό νέας θέσης είναι της τάξης του 1 δευτερολέπτου.
 
==Τα δορυφορικά συστήματα==
==Δορυφόρος==
 
===GPS===
Το όλο σύστημα αποτελείται από 28 [[Τεχνητός δορυφόρος|τεχνητούς δορυφόρους]]. Το '''«Global Positioning System» (GPS)''' είναι το μόνο πλήρως λειτουργικό σύστημα πλοήγησης στην Γη (satellite navigation system).
ΈναςΤο αστερισμόςόλο μεσύστημα GPSαποτελείται από 28 [[Τεχνητός δορυφόρος|τεχνητούς δορυφόρους]] που μεταδίδουν ακριβή σήματα συγχρονισμού σε ραδιοφωνικούς ηλεκτρονικούς δέκτες GPS μαςοι οποίοι επιτρέπουν να καθορίσουμε ακριβώς μία θέση ([[γεωγραφικό μήκος]], [[γεωγραφικό πλάτος]], ύψος) ημέρα ή νύχτα, με οποιοδήποτε καιρό.▼
 
▲Ένας αστερισμός με GPS που μεταδίδουν ακριβή σήματα συγχρονισμού σε ραδιοφωνικούς ηλεκτρονικούς δέκτες GPS μας επιτρέπουν να καθορίσουμε ακριβώς μία θέση ([[γεωγραφικό μήκος]], [[γεωγραφικό πλάτος]], ύψος) ημέρα ή νύχτα, με οποιοδήποτε καιρό.
Από τότε που το GPS έγινε πλήρως λειτουργικό το [[1993]], έχει γίνει εργαλείο ζωτικής σημασίας και σφαιρικής χρησιμότητας, αρκετά χρήσιμο στο [[αυτοκίνητο]] και ακόμα πιο αναγκαίο για την σύγχρονη ναυσιπλοΐα. Το GPS επίσης παρέχει και ακριβήςακριβείς χρονικές αναφορές, που απαιτούνται για κάποιες επιστημονικές έρευνες, συμπεριλαμβανομένης και της μελέτης των [[Σεισμός|σεισμών]].
Το σύστημα αύξησης εκτενών ζωνών (WAAS), διαθέσιμο από τον Αύγουστο του [[2000]], αυξάνει την ακρίβεια του GPS μέσα σε 2 μέτρα για τους συμβατούς δέκτες. Με το GPS ηΗ ακρίβεια μπορεί να βελτιωθεί σε 1 εκατοστόμετρο, χρησιμοποιώντας άλλες τεχνικές όπως την '''διαφορική εξίσωση του GPSη (DGPS)'''RTK.
 
===DGPS===
 
Βασίζεται σε επίγειους σταθμούς οι οποίοι εκπέμπουν σε FM ή ΑΜ. Δεν μπορούν όλοι οι δέκτες να εκμεταλλευτούν αυτό το σήμα. Η εμβέλεια των σταθμών φτάνει ως και 600 χλμ. Οι σταθμοί κρατούν στατιστικά στοιχεία για τη θέση των δορυφόρων, έτσι ώστε μπορούν να διορθώνουν τα σφάλματα στο σήμα και τα εκπέμπουν προς τους δέκτες ώστε εκείνοι να διορθώσουν αντίστοιχα τους υπολογισμούς. Με τον τρόπο αυτό, η ακρίβεια φτάνει τα 3 - 5 μέτρα.
Οι σταθμοί κρατάνε στατιστικά στοιχεία για την θέση των δορυφόρων, έτσι ώστε μπορούν να διορθώνουν τα σφάλματα στο σήμα και τα εκπέμπουν στους δέκτες ώστε να διορθώσουν αντίστοιχα τους υπολογισμούς.
 
Η ακρίβεια μέσω της διόρθωσης φτάνει τα 3 - 5 μέτρα.
 
===WAAS===
Το σύστημα αποτελείται από 25 επίγειους σταθμούς στηνστη [[Βόρεια Αμερική]]. Παρέχει διορθωτικά δεδομένα τα οποία μεταδίδονται από έναν κεντρικό επίγειο σταθμό πίσω στους δορυφόρους και από τους δορυφόρους στους δέκτες. Αυτό σημαίνει ότι ο δέκτης GPS δεν χρειάζεται να είμαστεβρίσκεται κοντά σε κάποιον επίγειο σταθμό για να εκμεταλλευτούμεεκμεταλλευτεί τα δεδομένα αυτά.
 
Τα σήματα μεταδίδονται όπως και στο βασικό GPS, άρα δεν χρειάζεται να υπάρχουν ειδικά κυκλώματα στον δέκτη.
 
Οι [[Γεωσύγχρονη τροχιά|γεωστατικοί δορυφόροι]] που υποστηρίζουν το WAAS (τελευταία πληροφόρηση 02/2004) είναι πάνω από τον Ειρηνικό και τον Δυτικό Ατλαντικό και καλύπτουν τηντη [[Βόρεια Αμερική]].
Παρέχει, ωστόσο, λίγες δυνατότητες όταν χρησιμοποιείται έξω από την περιοχή κάλυψης των επίγειων σταθμών. Σε αρκετά μακρινές περιοχές (όπως στην [[Αυστραλία]]) έχει παρατηρηθεί ότι οι διορθώσεις του WAAS έχουν προκαλέσει λάθη στους υπολογισμούς και συνεπώς απόκλιση στην θέση του δέκτη.
Γραμμή 92 ⟶ 88 :
Η ακρίβεια μέσω της διόρθωσης φτάνει τα 2 - 3 μέτρα.
 
===EGNOS-GalileoGLONASS===
Το σύστημα [[GLONASS]] άρχισε να αναπτύσσεται, για τις ανάγκες του σοβιετικού στρατού, το 1976. Τέθηκε σε πλήρη λειτουργία το 1995.
 
Αυτή τη στιγμή το σύστημα χρησιμοποιείται σαν διορθωτικό του GPS, όπως και το WAAS. Οι δέκτες που υποστηρίζουν το EGNOS υποστηρίζουν και WAAS. Δημιουργήθηκε για τις ανάγκες της [[Ευρωπαϊκή Ένωση|Ευρωπαϊκής Ένωσης]].
 
===EGNOS-Galileo===
Αποτελείται από 3 γεωστατικούς δορυφόρους και 34 επίγειους σταθμούς. Στην πλήρη υλοποίηση του θα είναι ένα σύστημα αντίστοιχο με το GPS, θα δουλεύει όμως και ανεξάρτητα, με ονομασία Galileo και θα υποστηρίζεται από 30 δορυφόρους.
 
Το σύστημα [[Galileo]] αυτό δημιουργήθηκε για τις ανάγκες της [[Ευρωπαϊκή Ένωση|Ευρωπαϊκής Ένωσης]]. Βρισκόταν σε δοκιμαστική περίοδο ήδη από το 2000 και μπήκε κανονικά σε λειτουργία από το 2016<ref>{{Cite web|url=https://www.usegalileo.eu/EN/index.html|title=UseGalileo – Find a galileo-enabled device to use today|website=www.usegalileo.eu|access-date=2019-01-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20190113062855/https://www.usegalileo.eu/EN/index.html|archive-date=2019-01-13|url-status=dead}}</ref>.
Βρίσκεται σε δοκιμαστική περίοδο ήδη από το [[2000]]. Η πλήρης υλοποίησή του, προγραμματίζεται να ολοκληρωθεί το [[2014]] <ref>[http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/10/7&language=en "Commission awards major contracts to make Galileo operational early 2014". Brussels, 7 January 2010.]</ref> και θα παρέχει ακρίβεια λιγότερη του ενός μέτρου.
<!--Εδώ τελειώνει το τμήμα που πρέπει να μεταφερθεί στο άρθρο GPS-->
 
==Ο δέκτης==
[[Αρχείο:KyotoTaxiRide.jpg|thumb|335px|[[Ταξί]] στο [[Κυότο]] με aftermarket συσκευή πλοήγησης GPS.]]
 
Τα δορυφορικά συστήματα επιτρέπουν στις μικρές ηλεκτρονικές συσκευές να καθορίσουν θέσεις (γεωγραφικό μήκος, γεωγραφικό πλάτος και ύψος) μέσα σε μερικά μέτρα χρησιμοποιώντας τα χρονικά σήματα που μεταδίδονται με ραδιοσυχνότητες από τους δορυφόρους. Οι δέκτες στο έδαφος σε σταθερή θέση βέβαια, μπορούν να χρησιμοποιηθούν και για επιστημονικά πειράματα που χρειάζεται ορισμός θέσεως.
Για να έχουμε έναν πλοηγό στο [[αυτοκίνητο]], αρκεί να εφοδιαστούμε με μία κατάλληλη συσκευή που να έχει ενσωματωμένο GPS. Από τηντη [[Δεκαετία 1990|δεκαετία του 1990]], πολλοί κατασκευαστές αυτοκινήτων άρχισαν να τοποθετούν στην κεντρική κονσόλα του αυτοκινήτου μία οθόνη, η οποία εκτός από τις λειτουργίες που αφορούν στο αυτοκίνητο ([[ραδιόφωνο]], κατανάλωση, υπολογιστής ταξιδιού κτλ.), μπορεί να μετατραπεί και σε πλοηγό. Για να γίνει βέβαια αυτό, πρέπει ο κατασκευαστής να έχει εφοδιάσει το όχημα με τον απαραίτητο εξοπλισμό (GPS, μονάδα, κεραία κτλ). Το μόνο που πρέπει να κάνει ο οδηγός, είναι να ενσωματώσει στη συσκευή με κάποιον τρόπο τους χάρτες που τον αφορούν.
 
Αν ο κατασκευαστής δεν έχει εξοπλίσει με κάτι τέτοιο την συσκευή, ο οδηγός θα πρέπει να εφοδιαστεί με μία συσκευή-πλοηγό '''(φορητό υπολογιστής τσέπης / pocket pc)''', ένα ρολόι ή και ένα [[κινητό τηλέφωνο]]) και να το τοποθετήσει σε κάποιο βολικό για την παρακολούθησή του σημείο στο εσωτερικό του αυτοκινήτου, ώστε να καθοδηγείται από αυτό. Το πλεονέκτημα του μηχανήματος αυτού είναι ότι με το να είναι φορητό, εκτός από το αυτοκίνητο, μπορεί να χρησιμοποιηθεί από τον κάτοχο του και αλλού, όπως σε ένα σκάφος, σε δεύτερο αυτοκίνητο, στο σπίτι (αν είναι υπολογιστής) κτλ.
 
==Συνεργασία δορυφόρου - δέκτη==
Γραμμή 123 ⟶ 118 :
Η λειτουργία ενός συστήματος πλοήγησης αυτοκινήτου έχει ως εξής:
 
'''α)''' #Άνοιγμα της συσκευής - και αν είναι υπολογιστής τσέπης, επιλογή του προγράμματος πλοήγησης που έχουμε εφοδιαστεί
 
'''β)''' #Αναμονή για την λήψη σήματος μέσω δορυφόρου
'''γ)''' #Επιλογή προορισμού με εισαγωγή οδού, είτε με καθορισμό ενός σημείου στο χάρτη
 
'''δ)''' #Επιλογή του τρόπου μετάβασης (συντομότερο σε χλμ. ή μέσω κεντρικών οδόν)
'''ε)''' #Αναμονή για τον υπολογισμό της επιλεγμένης διαδρομής
'''στ)''' #Επιλογή της διαδρομής - εμφανίζεται στην οθόνη και καθοδηγεί τον οδηγό καθ' όλη την πορεία μέχρι τον τελικό προορισμό, δίνοντας σχηματικές και φωνητικές κατευθύνσεις για την πορεία. Η πορεία που έχει επιλεγεί είναι μαρκαρισμένη στο χάρτη με διαφορετικό χρωματισμό, ώστε να μπορεί να βλέπει ο χρήστης της συσκευής όλη την διαδρομή που θα διανύσει.
 
Σε όλη τη διαδρομή επίσης μπορεί να παίρνει πληροφορίες για την απόσταση και το χρόνο μέχρι τον προορισμό, την [[ταχύτητα]] με την οποία κινείται το όχημα, καθώς και το [[υψόμετρο]] που βρίσκεται .
Γραμμή 144 ⟶ 139 :
 
==Επιλογή κατάλληλης συσκευής==
[[Εικόνα:Mobiles Navigationsgeraet Navigon im Einsatz.JPG|thumb|300px|GPS συσκευή πλοήγησης '''Navigon''', πάνω από το [[Ταμπλό αυτοκινήτου|ταμπλό]] - η συνηθέστερη aftermarket τοποθέτηση.]]
 
Για να επιλέξει κανείς τον κατάλληλο δέκτη, αν δεν είναι εφοδιασμένο το αυτοκίνητό του εξ' αρχής, θα πρέπει αρχικά να έχει αποφασίσει τι ακριβώς θέλει να κάνει με την συγκεκριμένη συσκευή εκτός από την χρήση του σαν πλοηγό (π.χ. [[κινητό τηλέφωνο]] ή [[Ηλεκτρονικός υπολογιστής|υπολογιστής]]). Στη συνέχεια, το κόστος της κάθε συσκευής είναι σημαντικός παράγοντας για την τελική επιλογή και επηρεάζει τον κάθε υποψήφιο αγοραστή.
Ανακτήθηκε από "https://el.wikipedia.org/wiki/Σύστημα_πλοήγησης_αυτοκινήτου"