Невероятно нужной современным автомобилистам стала услуга GPS навигации, позволяющая определять с точностью до 500 метров нахождение автомобиля, скорость, с которой он движется. Не заблудиться в каменных джунглях пользователям мобильной техники позволяют две технологии, в основе которых лежит gps модуль. Чтобы понять, что это gps модуль, нужно поближе познакомиться с технологиями.

{ ArticleToC: enabled=yes }

• Первая из них – это спутниковая глобальная система, которую придумали для военных американские ученые. Позже она стала доступна простым пользователям мобильными устройствами. Это и есть собственно GPS.
• Вторая – технология AGPS, которую не стоит сравнивать с A-GPS. Определить координаты с ее помощью можно, если пользователь пребывает в зоне, где есть сотовое покрытие.

Достоинством GPS модуля и в целом навигатора является точность – координаты определять возможно с вероятностью до пяти метров. Несмотря на то, что пользоваться спутниками могут все желающие, заплатить единовременную плату придется за навигационные карты и специальные программы.

Есть у GPS и недостатки – он функционирует только в ясную погоду, поскольку в пасмурные дни трудно отыскать необходимое число спутников. На этот случай имеется иная технология, по которой навигатор подключается к специальному серверу, вместо того, чтобы посылать сигналы на спутники.

Данные о нахождении спутников он скачивает с этого сервера и, пользуется этим, гораздо быстрее обнаруживает последние. С помощью сотовой программы местоположение определяется с меньшей точностью, но погодные условия не влияют на работу.

Принципы работы схожи с работой спутниковой навигационной системы: с трех базовых (минимум) станций сигналы поступают на смартфон. По их силе вычисляются координаты. С AGPS куда-либо добраться получится вряд ли, но не потеряться на карте получится.

Устройство GPS

Она наиболее простое их всех. При помощи GPS-приемника происходит общение со спутниками, но навигацию он не обеспечивает. Если же его подсоединяют к компьютеру, ноутбуку, смартфону и т.д., и имеется соответствующее программное обеспечение, можно попасть в любое место. Очень помогает он туристам, передвигающимся по лесным и горным тропам, где легко потеряться.

Автомобильные навигаторы

Среди навигационных устройств наиболее популярны автомобильные навигаторы с модулем GPS, представляющий собой небольшого размера сенсорный экран, работа которого осуществляется от операционной системы. Навигационную программу устанавливает производитель. Заменить ее, не нарушая лицензии, невозможно.

Сматрфоны с модулем GPS

Но, уже на ранках появился и другой класс устройств. Это смартфоны со встроенным модулем GPS. Помимо того, что они подсказывают дорогу, устройства позволяют сделать звонок и многое иное. Пока у них несколько существенных недостатков: малый экран, слабая программная база, требующая частого соединения с Интернет, плохая видимость на карте, да и сами карты хороши не совсем. Поэтому их пока лучше использовать не для навигации автомобильной, а для пешеходной и городской.

Устройства с сотовой навигацией

Последний тип без встроенного GPS модуля– смартфоны AGPS (с сотовой навигацией), который, правда, не определяет местонахождения, но незаменим для нахождения какого-нибудь неизвестного переулочка.

Как выбрать навигатор?

Поскольку существует масса моделей навигаторов, сложно разобраться какая лучше. Поэтому рекомендуется при покупке выбрать их несколько, чтобы сопоставить характеристики.

Основные функции автонавигатора GPS

Их не так мало:

• прослушивание MP3-файлов посредством записи любимых композиций на встроенную память или с помощью флеш-карты, вставляемой в навигационное устройство. В большей части устройств размер памяти составляет 2-4 Гб;
• просмотр фильмов на экране навигатора и клипов в разных форматах, которое в пробках поможет скоротать время. При этом, нужно помнить, что эта функция основной не является и не в состоянии сравниться с полноценным проигрывателем DVD;
• нередко в приборах присутствует функция просмотра изображений в графическом файле типа GIF и JPEG;
• устройство, транслирующее голосовые подсказки и музыку на автомобильную аудиосистему — FM-трансмиттер. Удобна потому, что динамики час то не могут заглушить шум работающего двигателя;
• еще одна функция «свободные руки» дает возможность пользоваться за рулем телефоном — Hands-Free. Реализована «громкая связь» через Bluetooth, т.е. соединение навигатора с мобильным телефоном с динамиком и микрофоном. Помимо этого, Bluetooth дает возможность загрузки в навигатор новых карты и маршрутов;
• очень востребованная функция загрузки пробок, которая помогает маршрут проложить так, чтобы не попасть в дорожный затор;
• ТВ-тюнер, встроенный в устройство, принимающий цифровое и аналоговое телевидение;
• поддерживающий сим-карту сотовой сети модуль GSM/GPRS, позволяющий навигатору быть одновременно интернет-браузером и мобильным телефоном. Оснащенные модулемGPRS навигаторы предоставляют данные о пробках;
• разъем AV.

При его помощи от внешних источников данные можно передавать на навигатор:

• с приставки игровой;
• DVD – плеера;
• камеры заднего вида, используемой для парковки.

Характеристики навигаторов

Основные:

• время работы прибора, в течение которого он способен работать на сменных батареях или встроенной батарее аккумуляторной;
• величина постоянной памяти (встроенной). Особое значение имеет характеристика в случае отсутствия слота для памяти дополнительной;
• память оперативная, служащая непосредственно для работы (расчета маршрута и пр.), а не для хранения информации. Характеристика определяет быстродействие навигатора и равна в большинстве моделей 128 Мб, хотя может достигать и 512;
• чипеет – главный элемент устройства, благодаря которому происходит связь со спутниками, определяется местонахождения авто;
• количество каналов приемника, которое соответствует числу спутников, работающих одновременно с навигатором (минимум их должно быть три). Если их больше, возрастает точность. В некоторых навигаторах их от 20 до 32;
• частота процессора, означающая, как и для компьютера, число операций, одновременно выполняемых за секунду.

Видео: Как подключить GPS-модуль к Arduino

GPS-навигатор – самая полезная вещь для людей, которые часто бывают в новых для себя местах или путешествуют на автомобилях. Ориентация в пространстве через спутник – невероятно удобная возможность. Раньше ей обладали только специальные устройства, сейчас многие планшеты могут похвастаться такой функцией. Гаджеты имеют множество преимуществ по сравнению с классическими навигаторами, поэтому приобрести «таблет» куда логичнее. Подобрать самое подходящее устройство поможет наш традиционный рейтинг лучших планшетов с GPS-навигатором, которые точно не позволят заблудиться в неизвестном районе.

Samsung Galaxy Tab A 10.1 SM-T580

Самый популярный на сегодня планшет с 10-дюймовой диагональю может похвастаться сочным и насыщенным Full HD-разрешением и хорошей отзывчивостью сенсора. GPS-навигатор работает очень шустро, показывая малейшие перемещения, и к тому же поддерживает ГЛОНАСС. Выделяется качественный и удобный планшет от Samsung шустрой работой процессора на 8 ядер частотой 1600 МГц, а также прекрасной тыловой камерой на 8 Мп. Со включенным GPS время работы девайса может достигать 13-15 часов, поскольку работает он от Wi-Fi, который гораздо экономичнее передачи данных по мобильным сетям.

Достоинства:

• емкий аккумулятор - 7300 мАч
• хороший объем оперативки - 2 Гб
• неплохая фронталка – 2 Мп
• поддержка многих видео- и аудиоформатов
• качественная сборка

Недостатки:

• все динамики – только с одной стороны
• отсутствует поддержка 3G и LTE

Huawei Mediapad T2 7.0 Pro

Если вы хотите выбрать планшет с GPS-навигатором и ГЛОНАСС-модулем с небольшим экраном, но с огромным количеством дополнительных функций, стоит обратить внимание на новинку от Huawei. Предложенная модель обзавелась 7-дюймовым дисплеем с картинкой формата 1920х1200, слотами для двух сим-карт и прекрасной фронталкой на 5 Мп. Достойна внимания и тыловая оптика с матрицей 13 Мп, которая точно понадобится в путешествии. Для ценника в 15000 рублей такой набор функций просто прекрасен. Любителям качественной стильной электроники обязательно стоит посмотреть официальный видеообзор планшета.

Достоинства:

• 8-ядерный чип с частотой 1500 МГц
• оперативка на 2 Гб
• аккумулятор на 4360 мАч
• сканер отпечатка
• быстрое подключение к спутникам
• хорошее звучание

Недостатки:

• небольшие проблемы с настройкой подсветки
• неудобное расположение сканера отпечатков

Lenovo Tab 3 TB3-850M

Следующим в рейтинге рассмотрим хороший китайский планшет с GPS от Lenovo. Модель с 8 дюймами диагонали и HD-дисплеем позволяет наслаждаться отзывчивым сенсором и быстрой работой системы, которая прекрасно взаимодействует с навигаторами от Google и Yandex. Две сим-карты – отличная возможность использовать недорогой планшет даже за пределами своего региона или страны.

Достоинства:

• отлично ловит сигнал
• работа в режиме мобильника
• добротная батарея на 4290 мАч
• процессор на 4 ядра и частотой 1000 МГц

Недостатки:

• верхняя часть сильно нагревается иногда
• слабые камеры

ASUS ZenPad 8.0 Z380M

Если на новый гаджет вы выделили всего 10000 рублей, вопрос о том, какой купить планшет с GPS-навигатором, должен быть однозначным – ASUS ZenPad 8.0. Шустрый 4-ядерный чип частотой 1200 МГц, HD-дисплей с диагональю 8″, камеры на 5 и 2 Мп – шикарный набор параметров бюджетного девайса. Подтверждает прекрасное соотношение цены и качества хорошая работа планшета подключением к сети от прикуривателя: такой способ позволяет заряжать 15,2-ваттную батарею за пару часов.

Достоинства:

• аккумулятора хватает на 8-10 часов
• удобно лежит в руках благодаря эргономичным изогнутым краям
• шустрая работа GPS-навигатора
• отличный внешний вид
• планшет с хорошим экраном

Недостатки:

• мало оперативки – всего 1 Гб
• слабый Wi-Fi-модуль
• отсутствие вспышки на основной камере

Prestigio MultiPad PMT3118С

Продолжил наш ТОП качественный бюджетный планшет с модулем GPS от Prestigio, возможно, не сильно известен в широких кругах, однако это не снижает его привлекательности. Сочетание одновременной работы с 2 сим-картами, металлического корпуса и HD-дисплея на 8-дюймов – предложение, от которого не стоит отказываться. Планшет можно купить довольно-таки недорого, цена не превысит 5000 рублей.

Достоинства:

• батарея на 4000 мА/ч
• 4-ядерный процессор на 1200 МГц
• дисплей с неплохими углами обзора и хорошей яркостью
• сочетание цены и функционала
• небольшой вес и компактные габариты

Недостатки:

• слабые камеры
• тихий динамик

Irbis TZ745

Полистав несколько форумов и просмотрев множество отзывов водителей об этом планшете, можно подумать, что его используют только таксисты. Конечно, в данной профессии гаджет за 3000-4000 рублей – идеальный вариант недорогого GPS-навигатора, но популярен бюджетник компании Irbis еще и среди рядовых покупателей. Недорогой, удобный в использовании, не тормозит, работает с двумя сим-картами, карты подгружаются быстро… Что еще нужно водителю для счастья? Конечно, игрушки планшет будет тянуть плохо, потому что по характеристикам для них он откровенно слаб, но предназначен девайс вовсе не для развлечений.

Достоинства:

• есть поддержка A-GPS
• процессор Spreadtrum SC7731G на 1,3 Ghz
• дисплей с неплохими разрешение
• сочетание цены и качества
• хорошее качество работы навигации

Недостатки:

• отсутствует датчик освещенности
• малый объем ОЗУ
• не установлена световая индикация

Prestigio MultiPad PMT3147

Еще один дешёвый планшет с GPS-навигатором от упомянутой выше китайской компании чуть более функционален по сравнению с предшественником. Фронтальная камера получила матрицу 3,2 Мп, тыловая – 5 Мп. Процессор на 4 ядра работает с повышенной до 1300 МГц частотой, что позволяет даже играть в некоторые игры. Две сим-карты – отличный вариант для любого водителя, поэтому в актив наличие двух слотов определенно стоит внести.

Достоинства:

• 7-дюймовый экран, картинка формата 1024х600
• батарея, несмотря на небольшой объем 2800 мАч, хорошо держит заряд
• неплохая оптимизация
• свежая версия ОС Андроид 6.0
• быстрая работа 3G интернета

Недостатки:

• отсутствие вспышки на камерах
• углы обзора экрана

Какой купить планшет с GPS-навигатором?

Хороший планшет, оптимизированный под поддержку GPS, - лучший попутчик любого путешественника. Покупать простой навигатор сегодня не имеет смысла, поскольку большая часть «таблетов» способна с помощью карт и интернета точно проложить маршрут и подсказать дорогу до места назначения. Кроме того, девайсы предлагают также множество дополнительных функций, которые определенно будут полезны в дороге. Найти идеальную модель поможет отобранный нашими экспертами ТОП-7 лучших планшетов с GPS-навигатором, получивших от покупателей самые лучшие отзывы.

Смартфоны давно перестали быть простыми «звонилками». Своим владельцам они открыли массу новых возможностей.

На первом месте полноценный скоростной доступ в интернет и общение в социальных сетях и мессенджерах. Но не менее востребовано и GPS-позиционирование, о котором мы сейчас подробно расскажем.

Что такое GPS?

GPS - система навигации, которая определяет местоположение смартфона, строит маршруты и позволяет найти нужный объект на карте.

Практически в каждый современный гаджет встроен GPS-модуль. Это антенна, настроенная на сигнал спутников системы геолокации GPS. Изначально она была разработана в США для военных целей, но позже ее сигнал стал доступен всем желающим. GPS-модуль гаджет является принимающей антенной с усилителем, но передавать сигнал она не может. Получая сигнал от спутников, смартфон определяет координаты своего местоположения.

Практически каждый современный хотя бы раз пользовался GPS-навигацией на смартфоне или планшете. Потребность в ней может возникнуть в любой момент у людей разных профессий и разного рода занятий. Она необходима водителям, курьерам, охотникам, рыболовам и даже простым пешеходам, оказавшимся в незнакомом городе. Благодаря такой навигации можно определить свое местонахождение, найти нужный объект на карте, выстроить маршрут, а при наличии доступа в интернет объехать пробки.

Оффлайн-карты для GPS

Google разработала для своей операционной системы Android специальное геолокационное приложение - Google Maps. Оно быстро находит спутники, разрабатывает маршруты до объектов и предлагает альтернативы. К сожалению, при отсутствии зоны покрытия сотовой сети Google Maps не работает, так как географические карты тут подгружаются через интернет.

Для навигации без использования сети лучшим выходом будет скачать приложения с поддержкой оффлайн-карт, например, Maps.me, Navitel и 2GIS. Также можно установить приложение «Карты: транспорт и навигация» для Google Maps.

В этом случае придется расходовать интернет-трафик для загрузки карт не придется - они будут всегда в вашем устройстве, независимо от местоположения. Особенно это актуально при нахождении за границей, так как стоимость роуминга для доступа в интернет весьма высока.

Как включить GPS на Android?

Активация GPS-модуля в операционной системе Android возможна двумя способами:

• Верхняя шторка. Проведите по дисплею сверху вниз и в открывшемся меню нажмите кнопку «Местоположение», «Геолокация» или «Геоданные» (зависит от версии Android).
• В настройках Android найдите пункт аналогичные пункты передвиньте флажок в положение «Включено».

Во время активной работы навигационной системы смартфона заряд его аккумулятора начинает расходоваться достаточно активно, поэтому стоит позаботиться о дополнительных источниках питания. Например, за рулем нужно воспользоваться автомобильной зарядкой, а при передвижении на велосипеде или пешком - .

Также стоит помнить, что уверенный прием спутникового сигнала возможен на открытой местности, поэтому при нахождении в помещении или туннеле геолокация становится невозможной. Пасмурная погода также влияет - из-за туч устройство дольше ищет спутники и менее точно определяет свои координаты.

Не так давно GPS была единственной системой геолокации, поэтому в ранних версиях Android упоминалась только она, а кнопка активации службы так и называлась. С 2010 года полноценно заработала российская , а с 2012 - .

Навигация сегодня – услуга простая, нужная и невероятно популярная. Мало того, что навигаторы – почти что самый ходовой товар на мобильном рынке (обгоняют их только вездесущие телефоны), так еще и множество смартфонов за последние пару лет обзавелись собственными GPS и A-GPS чипами – и пользователи так к этому привыкли, что «смартфон без навигации» вызывает у них теперь, по меньшей мере, удивление. Все это, конечно, весьма радует (прогресс! цивилизация!), да только есть одна беда: производители так стараются продать свой товар, что часто выдают желаемое за действительное, заманивая покупателей не спецификациями своих товаров, а громкими словами на коробочках. О том, что эти слова значат, и какая на самом деле бывает навигация, мы и расскажем вам в этой статье.

Технология: как это работает?

На сегодняшний день существуют, по сути, всего две технологии, позволяющие пользователям мобильной техники не заблудиться в каменных джунглях: спутниковая и сотовая навигация. Первая – это собственно GPS, глобальная спутниковая система позиционирования, придуманная американскими учеными для американских военных, а потом подаренная ко дню Благодарения всему остальному миру. Вторая – AGPS (не путать с A-GPS), технология сотовой связи, позволяющая определить ваше примерное местоположение (с точностью до 500 метров), если вы находитесь в зоне покрытия сотовой сети.

GPS хорош прежде всего тем, что он точный (определяет ваше положение с точностью до пяти метров) и абсолютно бесплатный (добрые американцы позволяют пользоваться своими спутниками всем желающим). За конкретные навигационные программы и карты, конечно, придется заплатить – но плата эта будет единовременной, и никакой подписки на GPS-услуги не существует в природе. Плох же GPS тем, что он работает только на улице, и в основном в ясную погоду – если на небе пасмурно, найти нужное для работы количество спутников довольно сложно. Для того, чтобы бороться с тучами, была придумана специальная технология A-GPS (Assisted GPS): по этой технологии вместо того, чтобы посылать сигналы в небеса, навигатор просто подключался к некоему серверу, где скачивал информацию о местоположении спутников, и, пользуясь этими координатами, находил их куда быстрее. Сегодня A-GPS – непременный спутник любого GPS-приемника автомобильного навигатора. Наиболее популярные карты, работающие с сервисом GPS: iGo, «Автоспутник», «Навител», Be-On-Road.

Сотовая система AGPS (Alternative Global Position System) дает, конечно, куда менее точное определение положения объекта на карте, но зато абсолютно никак не зависит от погоды и степени углубленности в здание. Главное, чтобы ваш смартфон ловил сеть, у вашего номера была подключена услуга GPRS, а на вашем счету еще оставались деньги. Принцип работы AGPS аналогичен принципу работы спутниковой системы навигации: смартфон принимает сигналы от нескольких (минимум трех) базовых станций и, основываясь на силе сигнала каждой из них и принимая в расчет их местоположение, рассчитывает ваши координаты. Дешево и сердито: доехать с AGPS вы, конечно, никуда не сможете, но зато на карте точно не потеряетесь. Наиболее популярные карты, работающие с сервисом AGPS: Google Maps, «Яндекс.Карты».

Устройства: что бывает?

Самое простое из всех существующих в природе навигационных GPS-устройств – это внешний GPS-приемник. Сам по себе он только общается со спутниками, и никакой навигации, собственно, не обеспечивает. Но подсоединить его можно практически к любому устройству – ноутбуку, карманному компьютеру, телефону или смартфону – и тогда, при наличии правильного программного обеспечения, вы сможете ориентироваться в пространстве и прокладывать маршруты до места назначения. Приемники особенно полезны туристам, предпочитающим наезженным дорогам узкие горные или лесные тропки: приемники, в отличие от большинства других устройств, к карте не привязаны, и при большом желании могут водить вас даже по отсканированной миллиметровке с наложенной на нее навигационной сеткой. Если вы, конечно, найдете таковую для нужного вам региона.

Самое популярное из навигационных устройств на сегодняшний день – это автомобильный GPS-навигатор. Это, по сути, небольшой компьютер с сенсорным экраном, работающий на базе закрытой операционной системы. В навигаторе уже установлена производителем навигационная программа, сменить которую, не нарушая лицензий, обычно нельзя. Помимо собственно навигации, автонавигаторы часто умеют много чего еще: играть музыку, показывать фильмы, работать с электронными книгами и изображениями, и даже подключаться к интернету.

В последнее время на рынке появился новый класс устройств – смартфоны со встроенным GPS-приемником. С одной стороны, это устройства крайне удобные: и позвонить могут, и дорогу подскажут, и много чего еще умеют. С другой – программная составляющая у таких устройств пока еще очень слабая: в основном в качестве навигационных программ используются «онлайн-решения» вроде Nokia Maps или Google Maps, для работы с которыми нужно постоянное подключение к интернету (хотя на некоторые смартфоны можно поставить и настоящий навигационный софт). Да и подходят такие смартфоны скорее для пешеходной, нежели для автомобильной навигации – экранчик у них маленький, карту видно плохо, да и с картами нашей обширной родины все, мягко говоря, плохо. Только по городу и поездишь.

Последний тип навигационных устройств – смартфоны с сотовой навигацией (AGPS). У них нет встроенного GPS-чипа. Подходят они только тем, кто не хочет носить с собой бумажную карту – ни ведения по маршруту, ни даже точного определения вашего местоположения они не дают. Зато отлично помогают сориентироваться в пространстве во время длительной поездки или найти какой-нибудь особо незаметный переулок, про который слухом не слыхивал ни один из опрошенных вами прохожих.

К сожалению, идеальной карты в природе не существует (хотя бы просто потому, что у каждого свои представления об идеале), поэтому для начала придется понять, зачем вам в принципе нужен навигатор и что вы с ним будете делать: для туристических походов подойдет один тип устройств и карт, для автомобильной навигации – другой, для пешеходной навигации – третий. Кроме того, нужно обратить внимание на саму картографическую базу: у самой симпатичной на вид программы может вдруг не оказаться карты вашего города, а самая «городская» из карт будет показывать вам белые пятна сразу за окружной автодорогой. В общем, как ни крути, а придется все-таки уделить некоторое время процессу выбора. О том, как выбрать карту для навигатора, вы можете прочитать в статье «Какие бывают навигационные карты?»

Понравилось?
Расскажите друзьям!

Благодаря совершенствованию спутниковой системы позиционирования NAVSTAR GPS, в последние годы произошло значительное расширение сфер применения встраиваемых GPS-модулей. В статье представлен краткий обзор последних разработок компании Leadtek Research Inc. на базе новых GPS-чипов SiRF. Проведено сравнение с другими встраиваемыми GPS-модулями, представленными на рынке.

Встраиваемые GPS-модули

Сегодня уже никому не нужно объяснять, что такое GPS. Потрясающие возможности этой системы давно известны туристам, рыболовам и автомобилистам - тем, кто предпочитает отдыхать вдали от дома, суеты шумного города, душной квартиры и прочих «благ» цивилизации.

Однако наиболее быстрыми темпами в последние годы развивается рынок именно встраиваемых GPS-модулей. Такие модули представляют собой полностью готовый к использованию и не требующий дополнительных внешних элементов малогабаритный GPS-приемник и используются производителями конечных устройств. Основными потребителями встраиваемых GPS-модулей по-прежнему остаются производители систем мониторинга и охраны наземных подвижных объектов, в число которых входят охранные автомобильные системы, системы мониторинга и управления муниципальным и ведомственным транспортом, а также системы мониторинга и диспетчеризации грузоперевозок. Новыми перспективными направлениями использования встраиваемых GPS-модулей являются персональный мониторинг и системы скрытого слежения. До недавнего времени вопрос использования GPS в носимых устройствах оставался открытым. Причин тому несколько: во-первых, необходима более высокая чувствительность для приема GPS-сигналов внутри помещений и транспортных средств, во-вторых, потребляемая мощность должна быть достаточно мала, чтобы обеспечить продолжительное время работы устройства от аккумулятора, в-третьих, требуется более широкая, по сравнению с традиционной планарной GPS-антенной, диаграмма направленности. Последняя проблема, в принципе, решена, так как уже достаточно давно существуют цилиндрические антенны, диаграмма направленности которых близка к диаграмме направленности изотропного излучателя. Применение новых решений крупнейших мировых производителей GPS-чипов сегодня позволяет решить как проблему высокой чувствительности, так и низкого энергопотребления. Системы персонального мониторинга и скрытого слежения уже нашли применение в структурах вневедомственной охраны. Заказчиками таких систем выступают также МВД и МЧС.

Новые GPS-модули Leadtek

Сегодня на российском рынке представлено несколько десятков встраиваемых GPS-модулей различных производителей, и потребителям - производителям конечных устройств - остается только выбирать тот приемник, который будет наиболее подходящим по чувствительности, цене, конструктиву и т. д. Задача данной статьи - познакомить читателя с линейкой новых GPS-модулей компании Leadtek, созданных на основе микросхем SiRF. Также в статье представлен сравнительный анализ модулей Leadtek и других широко известных российским разработчикам OEM GPS-приемников.

В основе любого GPS-приемника лежит набор микросхем, обеспечивающий прием и обработку сигналов от спутников, - так называемый GPS-чип. Безусловным лидером рынка, занимающим первое место в мире по продажам GPS-чипов, является компания SiRF Technology: 70% GPS-чипов, продаваемых в мире, произведены SiRF. Компания существует уже более 10 лет и к настоящему времени обладает передовыми разработками в области GPS, а ее GPS-чип SiRF Star III де-факто стал передовым по чувствительности решением, с которым в англоязыч-ном Интернете сравниваются модули других производителей. Компания SiRF достаточно быстро отказалась от производства собственных модулей, сосредоточив свое внимание на разработке микросхем и внутреннего программного обеспечения для GPS. Производством приемников на основе микросхем SiRF занимается мно-жество компаний по всему миру, большинство из которых находится в Азии. Компанию Leadtek с SiRF связывают тесные партнерские отношения (value-added manufacturer contract), о чем свидетельствует соответствующая информация, представленная на сайте SiRF.

Leadtek Research Inc. - крупнейшая исследовательская и производственная компания в Азиатско-Тихоокеанском регионе с головным офисом в Тайбее (Тайвань). Компания основана в 1986 г. и сейчас занимается разработкой широкого спектра IT-устройств: мультимедийных устройств, материнских плат, оборудования для видеоконференцсвязи, GPS-навигации и беспроводной связи. Наряду с этим, Leadtek является крупнейшим азиатским производителем GPS-приемников. Одним из передовых направлений деятельности компании стало в последние годы производство именно встраиваемых GPS-модулей. И это, прежде всего, высокочувствительные модули на основе архитектуры SiRF Star III.

Как известно, чувствительность GPS-приемника определяется, кроме всего прочего, и особенностями обработки и анализа сигналов, принимаемых от спутников. Основным параметром принятого сигнала является его дальномерная задержка, которая может быть вычислена при помощи набора корреляторов. Чтобы достигнуть высокой чувствительности, GPS-приемник должен параллельно анализировать достаточное количество задержек сигнала. Наличие большого количества корреляторов значительно повышает производительность приемника, что приводит к улучшению чувствительности и уменьшению времени первого определения местоположения (Time To First Fix, TTFF) по сравнению с обычными приемниками. В GPS-модулях на основе SiRF Star III, общее количество параллельных корреляторов составляет 200 000, что позволяет модулям достигать чувствительности –159 дБм. В условиях хорошего приема сигнала это значит, что захват сигнала происходит практически мгновенно. При слабых сигналах интеграция сигнала может занять несколько секунд. Так, например, модули ближайшего конкурента SiRF - швейцарской фирмы u-blox, в основе которых лежит их последняя разработка ANTARIS 4, содержат всего 8 192 коррелятора. Все вышесказанное особенно важно применительно к устройствам персонального мониторинга, где наряду с высокой чувствительностью необходимо обеспечить малое время TTFF. В этом году компания Leadtek представила миниатюрный высокочувствительный GPS-модуль на чипсете SiRF Star III - GPS9101, его размер составляет 15,0 × 14,0 × 2,8 мм. Наличие встроенного малошумящего усилителя и полосового фильтра позволяет приемнику показывать отличные характеристики при работе с пассивной антенной. Благодаря миниатюрным размерам, высокой чувствительности и малому времени определения местоположения, Leadtek GPS9101 идеально подходит для использования в устройствах персонального мониторинга. Энергопотребление модуля, составляющее 70 мА, может быть уменьшено в 3 раза при использовании режима энергосбережения Adaptive Trikle Power. В мобильных устройствах, где постоянное слежение не так важно, может быть применен режим Push-to-Fix, при котором потребление модуля составляет сотни микроампер. При этом местоположение определяется через равные промежутки времени, устанавливаемые таким образом, чтобы обеспечить заданное энергопотребление.

Еще один модуль на чипсете SiRF Star III, разработанный для широкого спектра применений, - Leadtek GPS9548S. Этот 20-канальный GPS-приемник также отличается высокой чувствительностью и малым временем «холодного» старта. Одним из возможных применений приемника могут быть охранные системы мониторинга автотранспорта и грузов, для которых особенно важна высокая чувствительность и надежность GPS-приемника. Последним в линейке новых GPS-модулей Leadtek появился приемник GPS9805ST, созданный для широкого спектра устройств, в которых наряду с высокой чувствительностью требуется обеспечить максимально низкое энергопотребление. Модуль выполнен на чипсете SiRF Star II GSC2x и содержит высокочувствительное встроенное программное обеспечение SiRF Xtrack, благодаря чему его трэкинговая чувствительность составляет –154 дБм. Преимуществом приемника является низкое энергопотребление (32 мА) и миниатюрный размер, что немаловажно при разработке мобильных устройств. К числу достоинств приемников Leadtek следует также отнести большой набор поддерживаемых функций. Приемник обладает двумя последовательными портами, поддержкой спутниковых систем дифференциального сервиса WAAS и EGNOS. Модули Leadtek GPS9548S и GPS9805ST повыводно совместимы и взаимозаменяемы.

Сравнение модулей Leadtek с другими распространенными GPS-приемниками

Микросхемы от SiRF лежат также и в основе GPS-модулей, которые выпускаются под торговой маркой Orcam. Многим российским разработчикам хорошо известны модули GPS20 и GPS21 от Orcam. В этом году им на смену пришли приемники GPS25 и GPS26, в основе которых лежит новый чип SiRF Star II GSC2x. GPS25 и GPS26 - повыводные и функциональные аналоги GPS20 и GPS21, отвечающие требованиям RoHS. Приемник GPS26, в отличие от GPS25, содержит встроенный малошумящий усилитель (Low Noise Amplifi er - LNA), что позволяет ему работать с пассивной антенной. Кроме того, и GPS25, и GPS26 выпускаются с двумя различными версиями встроенного ПО. Применение высокочувствительной прошивки SiRF Xtrack за счет изменения алгоритма обработки и анализа сигналов позволяет модулям Orcam осуществлять прием сигналов, приближающихся к уровню –154 дБм. Новые модули Orcam отличает крайне малое энергопотребление (25…40 мА, в зависимости от версии), что зачастую является определяющим фактором при разработке устройств с автономным питанием. Следует отметить, что потребление может быть еще снижено в 2-3 раза при применении специальных адаптивных режимов Adaptive Trickle Power и Advanced Power Management. К достоинствам приемников Orcam следует также отнести и широкий диапазон питающих напряжений, что гарантирует универсальность применения модуля.

Другим производителем GPS-модулей, который хорошо известен разработчикам, является швейцарская фирма u-blox AG, выпускающая модули на базе технологии ANTARIS 4. Это базовая технология обработки навигационных сигналов в современных моделях приемников компании u-blox, разработанная в сотрудничестве с Atmel. Она обеспечивает неплохую чувствительность, низкое энергопотребление и малое время первого определения позиции при условии хорошего уровня сигнала. Модули u-Blox выпускаются в двух конструктивных исполнениях - TIM-xx и LEA-xx. Основным отличием приемников серий TIM и LEA является меньший размер модулей серии LEA и наличие в них интерфейса USB 1.1. Модули обеих серий являются 16-канальными GPS-приемниками. Приемники серии TIM повыводно совместимы с модулями Orcam, но модули Orcam на 2,5 мм меньше по ширине. Следует также отметить, что решения на базе технологии SiRF зачастую оказываются дешевле аналогичных решений от u-blox, поскольку производством приемников на чипах компании SiRF занимается огромное количество ее партнеров по всему миру.

Являясь одним из пионеров в области GPS, компания Trimble не останавливается на разработке встраиваемых GPS-модулей и акцентирует свое внимание на производстве завершенных решений для конечного потребителя. Разработанный Trimble чипсет и архитектура под названием First GPS положены в основу нескольких модулей. Для нашего обзора наиболее интересен модуль Lassens iQ, являющийся одной из последних разработок компании. Говоря об этом приемнике, нельзя не отметить его низкое энергопотребление, сравнимое с потреблением Orcam25S. К сожалению, это, пожалуй, единственное преимущество модулей Lassens. Чувствительность Lassens iQ уступает чувствительности других модулей, что вызвано довольно старой архитектурой приемника, которая фактически не позволяет создавать решения, аналогичные созданным на чипсетах SiRF и ANTARIS. Также стоит отметить, что фактическая цена приемника, в отличие от всех других представленных в обзоре модулей, увеличивается на стоимость ответного разъема и кабельной сборки, необходимой для подключения антенны.

В 2003 г. компания Tyco Electronics представила модуль А1029-А, который является первым представителем в семействе GPS-приемников нового поколения. Приемник построен на основе ARM-микроконтроллера фирмы ST Microelectronics - STA2051, а также миниатюрного GPS-кристалла SE4100L. Результатом такого объединения явился полностью законченный модуль, выполненный в виде компонента для поверхностного монтажа. Помимо поддержания протокола NMEA, приемник (как впрочем, и все другие модули, представленные в обзоре) выдает высокоточный импульс в секунду (1 pps), синхронизированный со Всемирным скоординированным временем (Universal Time Coordinated, UTC). По времени «холодного» старта приемник значительно уступает модулям на чипах SiRF и ANTARIS, но после захвата спутников показывает неплохую чувствительность, хотя, тем не менее, «не дотягивает» до модулей на чипсетах SiRF. К числу достоинств модуля следует также отнести поддержку DGPS (дифференциального режима, существенно улучшающего точность приема) и SBAS - спутниковых подсистем дифференциального сервиса. Габаритные размеры и энергопотребление модуля А1029-А превышают аналогичные параметры остальных приемников, представленных в обзоре, что существенно ограничивает его применение в мобильных устройствах.

Заключение

Опыт, накопленный компанией SiRF Technology за годы ее существования, позволяет ей занимать лидирующие позиции в области разработки и производства GPS-чипов. Leadtek, как крупнейший азиатский партнер SiRF, постоянно обновляет свою линейку GPS-модулей в соответствии с последними разработками SiRF. По базовым характеристикам, таким как чув-ствительность, время определения первой позиции, габаритные размеры, энергопотребление, продукция Leadtek опережает продукцию большинства конкурентов. GPS-приемники Leadtek выполнены в виде SMD-компонентов и пригодны не только для автоматической, но и для ручной пайки, что делает возможным их применение в мелкосерийном производстве. Простота интеграции модуля позволяет существенно снизить стоимость и уменьшить время, необходимое для создания конечного устройства. Преимущества GPS-приемников Leadtek делают их привлекательными как для крупных производителей, так и для небольших компаний, использующих современные технологии в своих разработках. В настоящее время можно с уверенностью утверждать, что решения Leadtek на чипсетах SiRF Star III (модули GPS9101 и GPS9548S) являются передовыми, и аналоги на чипсетах других производителей значительно уступают им по чувствительности и времени первого определения позиции (TTFF).

Таблица. Сравнительные характеристики модулей

Литература

1. Алексеев В., Лексин А. Навигация без границ // Connect!. 2005. № 2.
2. www.leadtek.com.tw/eng/gps
3. www.sirf.com
4. www.u-blox.com
5. www.tycoelectronics.com
6. www.trimble.com