Холодный старт в навигаторе
В качестве базовых понятий, на которых основана функция холодного старта, используются эфемериды и альманах. Суть этих терминов будет рассмотрена ниже. Пользователи современной техники слабо интересуются внутренними процессами ее работы. Не является исключением и навигатор, который сегодня достаточно широко используется в различных целях для получения точных координат.
Механизм действия этого прибора очень прост. За счет пары движений пальцами можно за минуту набросать будущий маршрут. После включения устройство за секунды определяет точное координатное расположение своего владельца.
Чтобы разобраться с характеристиками технической стороны, которые присущи данному виду техники, и тем более понять, как сделать холодный старт на навигаторе, мало просто ознакомиться с основной информацией, необходимой для пользования. Следует копнуть глубже как в саму терминологию, так и в строение аппарата и действие его функциональной стороны.
Основная терминология
Чтобы понять, как действует холодный и горячий старт GPS, следует разобраться с основной терминологией. Каждая сфера техники и науки насыщена терминами. Несмотря на относительную загадочность впервые услышанного слова, при разборе значения оно приобретает вполне понятный и осознанный смысл.
Теорией космической навигации рассматриваются:
- передвижение спутников;
- прием сигналов, обработка, передача;
- кодирование сигналов.
Как уже упоминалось ранее, горячий и холодный старт зависят от терминологии. Рассмотрим более подробно понятия альманаха и эфемерид.
Каким образом используется в навигации альманах
С термином «альманах» знакомы многие. Причем впервые это слово можно было услышать в школе. По сути, альманахом считается своеобразный справочник, содержащий в себе основные информационные данные астрономического значения. К таким данным относятся положения небесных тел в космическом пространстве, специфика привязки их движения к календарным дням. Старейшим альманахом на Земле считается книга «Тун Син» из Китая.
Ко времени появления навигаторов, которые имеют горячий и холодный старт, ничего не изменилось в назначении альманахов. Изменения претерпели только сами данные, точнее их количество. С учетом развития современных технологий, а также особенностей функционирования сложнейшей техники, данные в альманах стали более обширными и точными.
Альманах, используемый в современной космической навигации, представляет собой набор данных, включающих информацию обо всех основных орбитальных параметрах, в рамках которых осуществляется движение спутников по навигационной системе.
Альманах имеет шесть орбитальных параметров, принадлежащих спутникам. Причем каждый из них действителен на определенный период времени. Каждый спутник этой системы обладает данными о других спутниках. В результате этого навигатор, устанавливая связь всего лишь с одним из них, при получении альманаха «узнает» данные обо всех других их орбитах.
При загрузке альманаха в память навигатора пользователь может применять эту информацию на протяжении 30 дней. Несмотря на это, уточнение данных происходит гораздо чаще. Этот процесс осуществляется во время соединения с одной из существующих наземных станций один раз в несколько суток.
Специфика эфемерид
Холодный старт руководствуется и такими данными, как эфемериды. Они используются для вычисления орбитальных отклонений, коэффициентов возмущений и прочего. Другими словами, эфемериды не только помогают определять местоположения спутников, но и дают возможность делать это с высокой точностью.
Те эфемериды, которые несут самые точные данные, быстрее всего устаревают. Активность этой информации длится всего лишь 30 минут. Обновление этих данных также осуществляется за счет наземных станций.
Важность этих данных для того, чтобы совершать горячий или холодный старт в навигаторе, очевидна. Без информации о местоположении навигационных спутников нельзя определить координаты приемника. Для этого требуется четыре спутника.
Алгоритм, применяемый в работе навигатора
Понять общие принципы, по которым происходит холодный старт в навигаторе, несложно. Но если говорить об алгоритме, действующем в самом устройстве, то он может быть только общим. Углубленными знаниями могут обладать только сами разработчики навигатора.
В целом, действие у этого устройства следующее:
- Включенный навигатор совершает попытки связаться с одним из существующих навигационных спутников.
- Первый спутник, с которым удалось успешно установить связь, начинает передачу альманаха устройству. В нем обычно содержится вся основная орбитальная информация об одной группировке спутников в рамках определенной навигационной системы.
- Поскольку связи с одним спутником для получения точных координат недостаточно (минимальное количество их – 4), то оставшиеся начинают передачу своих эфемерид. Происходит уточнение их размещения.
Особенности холодного старта
При включении навигатора впервые или же после долгого перерыва в работе срабатывает холодный старт. Пользователю приходится ожидать некоторое время, пока будут получены собственные координаты. Это и будет время холодного старта GPS.
Длительность периода ожидания зависит от различных причин:
- от качественного уровня приемного блока, установленного в навигатор;
- от того, сколько спутников расположено в зоне видимости;
- от атмосферных особенностей;
- от показателя электромагнитного шума, который есть на рабочих частотах.
В целом холодный старт – это состояние навигатора, при котором его память вообще не имеет никаких эфемерид и альманаха. В некоторых случаях эти данные могут присутствовать, но они будут считаться устаревшими.
Для получения новых данных придется запустить холодный старт GPS и выполнить все необходимые манипуляции.
Алгоритм действия холодного старта
Для получения новых данных навигатору требуется прохождение полного цикла.
Холодный старт при этом включает следующие действия:
- поиск первого спутника и попытка установления с ним связи;
- получение альманаха и сохранение этих данных;
- получение и сохранение эфемерид;
- попытка установления связи с тремя другими спутниками;
- получение от трех спутников эфемерид и сохранение этих данных;
- использование эфемерид с целью вычисления собственных координат.
С учетом того, сколько действий выполняется, чтобы «разогреть» навигатор, становится понятным, зачем при холодном старте устройству требуется время.
В целом, если проводить аналогии, такой запуск навигатора напоминает по затратам времени холодный старт двигателя.
Особенности теплого и горячего стартов
Горячий старт навигатора характеризуется присутствием в его памяти актуальных данных – активного альманаха и эфемерид. Время действия уже рассматривалось. Оно составляет 30 суток на альманах, полчаса – на эфемериды.
Возможность выполнения горячего старта существует в том случае, если питание было отключено на непродолжительный срок. Это значит, что для получения координат алгоритм включения значительно сократится.
Потребуется лишь:
- попытаться установить связь со всеми спутниками;
- при необходимости совершить обновление эфемерид и их сохранение;
- используя эфемериды, вычислить координаты собственного местоположения.
При теплом старте работа значительно упрощается. В этом состоянии навигатор обладает актуальным альманахом, однако он нуждается в получении обновленных эфемерид.
Особенности навигатора «Навител»
«Навител» является программным обеспечением навигационного типа. Оно предназначено для различных типов устройств, в оснащение которых входит внешний или встроенный GPS-приемник. Данной программой обеспечивается загрузка карт различных стран в подробном виде.
Такие карты содержат:
- нумерацию домов;
- названия улиц;
- названия станций метрополитена и прочее.
Холодный старт «Навитела» подразумевает, что неизвестными показателями является время, эфемериды, позиция, альманах. Порог отключения, при котором теряются навигатором данные, составляет 70 часов и более. Этому может поспособствовать и перевозка навигатора на большие расстояния в выключенном состоянии. Процесс получения данных в этом случае уже описывался ранее. Время холодного старта может продлиться более 20 минут.
Многие водители приобретают для своих авто комплект для холодного старта Webasto. Ведь двигатель автомобиля во время простоя в холодное время года так же нуждается в разогреве, как и навигатор.
Если говорить о теплом и горячем старте навигатора «Навител», следует заметить, что схема действия аналогична. Только при теплом старте прибор активизируется уже через несколько минут. При горячем координаты вычисляются меньше чем через минуту.
Преимущества навигатора «Навител»
Существует множество аналогичных программ. Но в сравнении с ними «Навител» имеет множество преимуществ.
Достоинства устройства:
- быстрая система масштабирования и прокрутки карты;
- процесс переключения автоматизирован;
- возможность выбора ориентации карты на основании направления, в котором осуществляется движение, или на основании расположения севера;
- полноэкранное восприятие информации;
- режимы 2D и 3D;
- функция всплывающих подсказок.
Функциональная сторона прибора поддерживает множество возможностей, включая определение нынешней позиции на карте, отображение ее, прокладку маршрута (ручным или автоматическим способом) и т.д.