Навигация с GPS в туризме

О том, что полезно знать при использовании спутниковых навигаторов GPS (Global Positioning System), какие и для чего выбрать, и что они умеют.

Оглавление:

  • Немного теории в полезном ее количестве
  • Что надо настроить при покупке (датум и формат координат)
  • Каким прибором пользоваться и какие функции в нем полезны
  • приложение LOCUS на Андроид
  • туристические навигаторы Garmin

 

Как это работает? Из того, что надо знать.

Спутники с атомными часами на борту бороздят просторы вселенной вокруг Земли и отправляют сигнал с оооочень точным временем. Приняв сигнал от разных спутников, прибор у вас в руках видит разницу в полученном времени и понимает сколько времени сигнал от каждого спутника летел до него. Сигнал летел со скоростью света, значит легко посчитать расстояние до каждого спутника. Зная где спутники, можно и свое местоположение высчитать.

Ваш GPS-приемник умеет запоминать местоположение спутников и прогнозировать их орбиты на небольшой период (“альманах и эфемериды GPS” — слова для гугления тем, кто хочет узнать подробнее). Если у него есть возможность подключится к интернету, он просто скачает актуальное расписание полетов спутников (эта функция называется «A-GPS»). Это позволяет приемнику быстрее произвести расчеты.

Из этого следуют три вещи, полезные на практике:

  1. GPS приемнику нужно открытое небо, чем больше тем лучше, чтобы принять сигнал. В пещере, в квартире он работать не будет, а в ущелье, в узком переулке будет глючить и показывать вас далеко от реального места.
  2. Часы в GPS приемнике самые точные и даже точнее часов, которые вы синхронизировали по интернету. Надо только помнить еще о поясном времени, которое любят менять указами земных правителей..
  3. После длительного периода неиспользования либо при перемещении на несколько тысяч км и более, ваш прибор, в отсутствие интернета, может долго (до нескольких минут) “не ловить” спутники и не показывать вам ваше местоположение.

Что надо настроить (проверить в настройках сразу после покупки).

Датум

Вспомним, что я писал в самой первой статье про форму Земли. Её форма неправильная и похожа на картошку.

Вот картошка. Да, еда снова приходит к нам на помощь!

Описать такую форму математически очень сложно, поэтому все используют элипсоид.

Представим, что картошка и яйцо — бестелесные голограммы. И попробуем разместить яйцо так, чтобы его поверхность максимально совпадала с поверхностью картошки. Получится не сразу. Сначала нам может показаться, что часть картошки точно совпадает с яйцом, но посмотрев с другой стороны, увидим, что там поверхность яйца сильно выше или ниже поверхности картошки. Сдвинув яйцо на ту сторону, совпадение исчезнет на той стороне, куда мы смотрели изначально. В общем у нас выйдет несколько вариантов “правильного” размещения яйца.

Так происходит у геодезистов и в жизни. Варианты размеров и размещения яйца (элипсоида т.е.) они называют датум.

Геодезисты страны “А” рассчитали зеленый датум, и счастливо живут с ним, но жителям страны “Б” обидно. На их территории расхождение сфероида и реальной поверхности слишком велико — ошибка GPS будет очень большой. И геодезисты страны “Б” придумывают свой желтый датум. Он не подходит для страны “А”, но а кого это в стране «Б» волнует?

Собственно пока речь шла о построении мостов у каждого в своей стране и забрасывания ядерных бомб в чужую (им точность большая не нужна, хоть километр туда-сюда), все было хорошо — все жили со своими датумами и не думали о каких-то других. Но тут пришел капитализм, и маркетинг всех помирил.

Военные США в 1980-е годы дали возможность пользоваться своей системой спутниковой навигации (GPS) всем на свете. Поскольку это была единственная система, которая и работала, и была доступной (советская система, предок современной российской ГЛОНАСС, гражданским потребителям открыта не была и предсказуемо умерла вместе с сокращением расходов уже России на оборону. Сейчас систему восстановили, но удобного, функционального и носимого прибора для людей так и не сделали), то появилось огромное количество GPS приемников для гражданских целей (для туристов, моряков, автомобильные и т.д.), которые использовали американский датум WGS 84.

Датум этот достаточно точен по всему миру, да и России повезло. Все современные карты привязаны к координатам в WGS 84. Главное, чтобы был в вашем приборе был установлен именно он. С вероятностью 99% он будет стоять по умолчанию в вашем GPS приемнике, но проверить стоит. Простые картографические приложения в телефоне, автомобильном навигаторе не имеют этой настройки (Мобильные приложения Яндекс карт, Гугл карт, MAPS.ME) — это защита от идиота. Будьте спокойны, внутри программы прошит именно этот общепринятый датум).

Как-то с двумя более сложными GPS, где датум можно настраивать, у меня приключилась такая история. Друзья прислали SMS с координатами своего лагеря. Я ввел координаты в свой прибор и пришел на место. Но я там не увидел никого. Я позвонил и попросил продиктовать координаты еще раз. Все было впорядке. По моему навигатору я был в нужном месте. Тогда мы начали кричать и так по голосу нашли друг-друга (пришлось пройти около 300 метров-такое было расхождение!). Заинтригованный, я взял в руки оба навигатора (свой и друзей), включил их и увидел, что они показывают разные координаты. Долго копаясь в настройках, я увидел, что в чужом навигаторе стоял какой-то итальянский датум. Когда я выставил там WGS 84, отображаемые координаты стали совпадать.

Итого: в GPS должен стоять датум WGS 84.

 

Формат координат

Когда вы попросите соседа продиктовать координаты какого-то места, первое что он спросит: “В каком формате?”

В одной из прошлых статей я подробно рассказывал о разных форматах координат.

Основных форматов три.

Это все координаты одного и того же места, записанные разным способом:

  1. 55°38’17.28″С 37°28’48.96″В — “градусы, минуты, секунды”
  2. 55°38.288’С 37°28.816’В — “градусы, минуты, доли минут”
  3. 55.638133°С 37.480267°В — “градусы, доли градусов”

Исторически первым был формат “градусы, минуты, секунды

Пример записи: 55°38’17.28″С 37°28’48.96″В

Читается как: 55 градусов, 38 минут 17 целых 28 сотых секунд северной широты; 37 градусов 28 минут 48 целых 96 сотых секунд восточной долготы.

Чем удобен: получив координаты вашего местонахождения (используя GPS приемник или путем астрономических наблюдений) можно найти это место на карте с координатной сеткой. Случай, что вам это пригодится в современной реальной жизни, для дела, а не для тренировки и любопытства ради, крайне маловероятен. Если у кого они появятся, пишите, пожалуйста, в комментарии.

Формат “градусы, минуты, доли минут

Пример записи: 55°38.288’С 37°28.816’В

Читается как: 55 градусов, 38 минут 288 сотых секунд северной широты; 37 градусов 28 минут 816 сотых секунд восточной долготы.

Чем удобен: ничем. Не знаю и не понимаю, чем удобен и полезен этот формат (кому это известно, пишите в комментарии. Принимаются аргументы о практическом удобстве, а не “так принято”). Тем не менее, он часто встречается.

Формат “градусы, доли градусов

Пример записи: 55.638133°С 37.480267°В

Читается как: 55 точка 638133 северной широты; 37 точка 480267 восточной долготы

Чем удобен: Во-первых в современном компьютерном мире этот формат более пригоден для печати на клавиатуре или в SMS (или попробуйте найти все эти обозначения градусов, минут и секунд на клавиатуре и в телефоне — долго!); во-вторых его проще диктовать, например, по рации. (вспомните историю с двумя навигаторами, описанную выше, мне там писали SMS и диктовали по телефону координаты);в-третьих, при том же количестве знаков этот формат точнее.

Мало того, в современном цифровом мире не только всё выражают в виде десятичной дроби, но и при записи координат часто уходят от частей света. Условно обозначая положительными значениями широты северное полушарие, а отрицательными — южное, а для долготы, соответственно, положительные значения у восточной долготы, а у западной — отрицательные.

Например координаты столицы Кубы: 23.135435, -82.412522

Именно в этом виде пользователи чаще всего увидят координаты во всяком совсем пользовательском софте (Яндекс-карты, Гугл-карты, MAPS.ME и т.д.).

Этот тот случай, когда стандартизация облегчает жизнь. Ставь формат «градусы, доли градусов» и мир станет лучше 🙂

Каким прибором пользоваться?

Сама система GPS предоставляет вам совсем немного информации — географические координаты, высоту над уровнем моря и точное время. Все остальные функции зависят от той конкретной железки, которую вы сможете держать в руках.

Разделим приборы с GPS модулем, подходящие для туристов, на две категории:

  1. смартфоны — для приключений с небольшим удалением от цивилизации.
  2. туристические навигаторы Garmin (фирма Magelan выпускает стрёмную хрень, и в РФ их сложно найти). Для продолжительных автономных категорийных походов.

У того и другого типа устройств может быть или не быть два дополнительных модуля: электромагнитный компас и барометр.

Электромагнитный компас — удобная штука. Это тот самый обычный компас, встроенный в детище XX века. Обычный приёмник GPS может вам сразу рассчитать расстояние до выбранной вами точки, но направление не покажет — он пока не знает, куда вы смотрите. Придется пройти несколько шагов, чтобы устройство поняло, что ваше местоположение изменилось, вывести от этого, куда вы идете, и нарисовать стрелочку в том направлении, куда вы хотите попасть. А если в приборе есть электромагнитный компас, то он сразу понимает, куда вы смотрите, и сразу сориентирует вас в пространстве. В теории должен жрать батарейку, на практике я не замечал этого, всегда хожу с включенным и не парюсь.

Барометр — возможно, сидя на одном месте или при путешествии по морю, вы научитесь с помощью него предсказывать погоду, но у меня с тем барометром, что в моей GPS, этого не выходит, да и не для этого он там стоит. А вот для чего. Система GPS часто дает ошибку по высоте. Ваш записанный трек будет очень прыгать вверх и вниз. Если в устройстве установлен барометр, то система учитывает и его данные. Давление меняется медленно, и система понимает, что если по данным спутников вы внезапно подпрыгнули на 50 метров (в горах за время привала такое может быть по мнению прибора), а по данным барометра поднялись на 1 метр, то скорее всего спутники врут. В итоге ваш записанный высотный график будет более плавным и больше соответствовать действительности.

Перейдем, наконец, к самим устройствам.

Смартфоны. Выбор большой и постоянно меняется. Конечно, более удачным выбором для outdoor будут влагозащищенные модели с большим объемом аккумулятора, с наличием компаса и барометра. Но и обычная городская модель, с нужным количеством powerbankов и укомплектованная влагозащитным чехлом будет прекрасно вам служить. Но, как известно, смартфон без программной оболочки — кусок пластика и электроники. Я опишу устанавливаемый на них софт. Потому что при работе со смартфоном все зависит от того, какое приложение установить.

Приложение MAPS.ME для Android, или вот ссылка на  AppStore

Очень простая, подойдет большинству. Минимум настроек. Описанное выше о датуме и формате координат вы там даже не сможете поменять.

Работает только с картами OpenStreetMap. Подойдет для путешествий в цивилизации и около неё по России и загранице, на велопрогулках, на экскурсиях за город, в популярных у туристов местах типа Крыма или Красной поляны.

Карты сохраняются на смартфон и доступны офлайн. Дома, собираясь на отдых или командировку, вы скачиваете тот регион, куда собираетесь, например, Париж и пару округов вокруг него, и едете туда уже с картами в телефоне, не тратясь на мобильный роуминг.

Функции поиска объектов (гостиницы, кафе, музеи и т.д.), прокладки маршрутов на машине/велосипеде/пешком в наличии.

С помощью того же MAPS.ME можно и вносить небольшие изменения в карту.

Нажав на карте можно скопировать координаты этого места. Координаты потом можно отправить например по СМС.

 

Приложение LOCUS. Ссылка ведет на GooglePlay, а вот владельцы iPhone страдайте, для вас этого приложения нет.

Более гиковская программа. Зато может ВСЁ. А платная версия и того больше. Заменяет собой не только карманный навигатор, но и несколько программ на стационарном компьютере для работы с картами и треками (собственно, я её использую в этом втором варианте).

Разработчики Локуса позволяют подготовить какие хочешь онлайн карты для залива в программу. Но веселый парень с классной прической уже все сделал. Большую часть карт, которая сможет прийти к вам в голову, в том числе и Генштаб, вы можете скачать отсюда (заходите прямо с телефона туда, жмете “Установить пакет”, и карты окажутся в Локусе). Там же и ссылка на инструкцию для совсем упоротых, как туда добавить свою карту.

Треки, конечно же, пишет. А вот прокладка маршрута в OSM офлайн возможна только если установить отдельное приложение BRouter.

Как я уже сказал, функций в Locus вагон и маленькая тележка, вот некоторые из них, которые меня порадовали:

  • интеграция с облачными сервисами Dropbox и GoogleDrive. Если ваши треки и точки хранятся в этих облаках, то теперь вам ничего не стоит, сидя в лесу у костра, при наличии интернета, в пару нажатий вывести треки с ваших последних походов на экран, чтобы показать друзьям, или…
  • удобная и быстрая работа с треками. Объединение, разъединение, удаление части или всего. Все делается легко и играючи. Захотелось отрезать кусок трека, где вы ходили за дровами? Пожалуйста. Или выделить часть трека и дать ему отдельное имя? Пожалуйста. Хотим все это объединить в один файл и отправить назад в облако или куда еще? И тут все просто. Внутри самого Локуса все треки и точки можно разложить по папочкам;
  • загрузка карты вдоль запланированного маршрута. Собираетесь в поход, хочется загрузить много разных карт, чтобы пользоваться ими без наличия интернета, но не хватает памяти, чтобы качать большие квадраты? Выкачайте дома, где есть wifi, карты вдоль вашего маршрута шириной… какой хотите, например 1,5 км. Получится “змея” нужных вам карт шириной в 1,5 км;
  • определение погоды в любом месте на Земле (к сожалению, доступно только в платной версии). Для работы нужен интернет;
  • автоматическая раскраска трека в зависимости от скорости, высоты или чего хотите (функция пока для меня бесполезная, но очень забавная, тоже только в платной версии);
  • удобный вывод разной статистики и графиков.

     

И еще миллион всякого! Пользуйтесь. Вот ссылка на более подробные описания и мануалы проги: https://melda.ru/locus/

На мой взгляд, походы до 2 категории сложности с разумным подходом к энергопотреблению (Powerbank, солнечная батарея), с телефоном с Locus в качестве навигатора можно ходить. В более длительные и автономные походы надо с собой взять уже специальный туристический навигатор.

Навигатор Garmin

Стоит такая штука как телефон, но если телефоном, помимо навигации, можно еще ставить лайки девушкам в инстаграмме, то этим прибором только навигировать.

Зато:

  • работает от батареек/аккумуляторов размера АА. В весе по сравнению с системой из телефона+Powerbank вы выиграете. От аккумуляторов IKEA (499 руб за 4 штуки по 2450mAh каждая!) прибор работает 3,5-4 ходовых дня постоянно включенный и пишущий трек.
  • защита от погружения в воду на глубину до метра (стандарт IPX7). А телефон надо или покупать специальной водозащищенной модели, или искать к нему бокс или герму. И все равно при воткнутом кабеле питания вся герметичность теряется.
  • ударопрочность. В походе я ношу свой Garmin на веревочке на шее. Он там болтается и иногда может стукнутся о камни или что еще. Телефон так не поносишь. Экран более нежный.
  • На сильном морозе Garmin будет работать, а телефон сядет, как бы вы его ни заряжали.
  • Garmin можно использовать в перчатках и варежках. А телефон только в тонких контактных.

Функциональность по сравнению с Locus, конечно, более бедна, в основном за счет отсутствия возможности выходить в интернет. Но прибору для путешествий в дикой местности этого и не надо.

Изначально если прибор куплен в РФ у официального дилера, в приборе будет стоять карта топографическая карта России от Garmin, она даже более-менее ничего.

С помощью кабеля USB в прибор можно залить все остальное, что растровые, что векторные карты.

Карты ГШ удобно залить с помощью сайта Маршруты.ru (качаем файл kmz и кладем его в папочку Garmin — Custom maps на приборе. Подробная инструкция ТУТ)

Карты OSM можно залить тоже, вот ИНСТРУКЦИЯ. Кому лень читать, вот тут можно скачать файл сразу всей России с удобным отображением стоянок, родников и т.д (его надо положить на карточку SD в приборе);

Так же можно взять растровые карты для заливки в навигатор с помощью программы SAS Planet и сайта http://nakarte.tk

Если с выбором телефона все более менее понятно (или наоборот не понятно, так как выбор слишком велик, но я еще не встречал людей, которые купили телефон специально под единственную функцию навигатора), то советы по выбору навигатора Гармин можно дать. Маркетологи этой фирмы поработали на славу, и там есть, с чем разобраться.

Итак, попав на сайт garmin.ru, мы увидим много-много разделов. Автомобильные и морские, для катеров и яхт навигаторы нам не нужны. Нас интересуют навигаторы для outdoor занятий, они находятся в разделе “туристические” http://www.garmin.ru/tourism/

Там мы видим несколько серий приборов: Etrex, Gpsmap, Montana, Oregon. Все они работают от батареек/аккумуляторов АА и водозащищенные.

Cерии Montana и Oregon, на мой взгляд, неоправданно дорогие. В них напичкали фотокамер, вспышки, кастрированные функции беспроводной связи, и они стали стоить в два раза дороже. Ну хоть экран большой и быстрый, правда, он и сажает усиленно батарею. А мы как раз к автономности стремимся вроде как, иначе почему бы и не купить просто хороший телефон?

Серия Gpsmap (для туристов gpsmap64) — для тех, у кого комплексы. Только так можно объяснить, что этот здоровый с торчащей антенной навигатор еще продают. Ну и для олдскульных любителей кнопок. Он еще и дороже серии etrex, хотя нет перед ней преимуществ. Маркетинг — дело тонкое.

Серия Etrex — самая массовая серия. Тут собраны самые дешевые и одновременно оптимальные по соотношению цена/качество и самые энергоэкономичные приборы.

Остановимся на ней подробнее.

Etrex 10 — выделяется из всей линейки и вообще из всех моделей своей бестолковостью. Продавать в 21 веке прибор с черно белым экраном без возможности расширения памяти и заливки туда карт — моветон.

Etrex 20 — самый часто встречающийся мне в полях/лесах/горах навигатор. Функционален, можно залить карты, бережлив к батарейке. Управление джойстиком и кнопками.

Etrex touch 25 — отличается от предыдущей модели тачскрином (тачскрины у гармина не емкостные — работают в перчатках) и наличием электронного компаса. Если готовы расстаться с частью времени работы от одной батареи за более большой экран, то это ваш выбор.

Etrex 30 — старший брат Etrex 20. У меня как раз такой. Тоже управление кнопками и джойстиком, тот же экран. Отличие: наличие электромагнитного компаса, барометра и функции беспроводной связи с навигаторами Гармин, имеющими такую же функцию (очень редко используется, но прикольно).

Etrex touch 35 — этот, соответственно, старший брат Etrex touch 25. Отличается наличием барометра и такой же, как у Etrex 30, функцией беспроводной передачи данных. И также работает чуть меньше, чем управляемый кнопками Etrex 30.

Другие статьи о картографии:

Про разные бумажные карты: http://shuriktravel.ru/maps/

Про карты Генштаба: http://shuriktravel.ru/карты-генштаба/

Про магнитное склонение, кооринаты и друие интерсные штуки: http://shuriktravel.ru/magnetic_declination_and_coordinates

И еще одна про то, откуда берутся карты и картографические проекции: http://shuriktravel.ru/map_projection/< Про навигацию с компасом: http://shuriktravel.ru/compass/

Присоединиться к моим походам можно через группу во Вконтакте: https://vk.com/shuriktravel. Там есть расписание планируемых мероприятий, но проще вступить в группу, и тогда вам будут приходить приглашения в походы (у вас же стоит разрешение на приглашения на мероприятия в настройках?)

comments powered by HyperComments
Откуда берутся карты. Картографические проекции &#8212; Шурикtravel
2017-02-19 14:01:10
[&#8230;] фрукт, а потом расскажу подробнее о картах, cпутниковой навигации и с какой стороны искать мох в лесу, если вы [&#8230;]
Моя электроника в походе &#8212; Шурикtravel
2017-03-05 22:22:07
[&#8230;] о спутниковых навигаторах Гармин я написал здесь. Если в двух словах, то это прибор с защитой от [&#8230;]
Карты. Для подготовки к походу &#8212; Шурикtravel
2017-03-09 13:33:45
[&#8230;] Про навигацию с GPS и сами навигаторы  http://shuriktravel.ru/about-gps/ [&#8230;]
В походе и в быту аккумуляторы вместо батареек &#8212; Шурикtravel
2017-03-24 23:12:10
[&#8230;] не китайских!), от пары таких аккумуляторов мой навигатор Garmin работает 4 дня. Скорее всего IKEA покупает и [&#8230;]
Куда показывает компас на самом деле, о градусах, но не о температуре и опять о непонятных моряках &#8212; Шурикtravel
2017-03-25 19:46:38
[&#8230;] ЗДЕСЬ о спутниковой навигации и как выбрать навигатор в [&#8230;]
Компас и навигация с ним &#8212; Шурикtravel
2017-03-26 02:43:05
[&#8230;] в некоторых GPS приемниках, таких например как мой Garmin Etrex [&#8230;]
Шуриктрэвел: общие рекомендации новичкам (и не только) о походах &#8212; Шурикtravel
2017-04-09 23:02:41
[&#8230;] (штурмана). Штурман вооружён картой, компасом, GPS приёмником. Он не только выбирает наиболее удобный путь и [&#8230;]
Карты Генштаба в туризме &#8212; Шурикtravel
2017-04-11 21:24:14
[&#8230;] Про навигацию с GPS. Как рабоатет, выбор навигатора, как пользоваться http://shuriktravel.ru/about-gps/ [&#8230;]
Навигация в походе: телефон vs Garmin &#8212; Евгений Куршев
2017-07-23 01:49:44
[&#8230;] А лучше почитайте ещё у Шурика про навигацию с GPS в туризме. [&#8230;]
Работа с треками GPS. Часть 1 &#8212; до похода &#8212; Шурикtravel
2017-09-24 16:11:16
[&#8230;] Чтобы не тратить время на навигацию в походе, надо потратить немного времени до него и загрузить трек в GPS приемник (как выбрать, настроить прибор читайте ТУТ). [&#8230;]