Moderni navigacijski sustavi za današnja vozila

Papirnate karte nekad su bile jedini način planiranja navigacije rutom. Prije nego što ste vi, ili možda vaši roditelji, krenuli na odmor, uzeli biste karte za svaku državu ili pokrajinu kroz koju ste planirali proći, stavili biste ih na kuhinjski ili blagovaonski stol i označili rutu kojom treba ići.

Problem s kartama je što ih netko mora čitati, a pokušavati čitati kartu dok vozite prilično je opasno. Proizvođači automobila shvatili su da bi se tehnologija mogla koristiti za sigurniju vožnju. Ovaj koncept bio je rođenje navigacijskog sustava.

Tijekom 1980-ih, Toyota i Mazda su radile na nekoliko različitih navigacijskih sustava za svoje automobile. Neki od tih ranih navigacijskih sustava koristili su digitalizirane papirnate karte. U 1990-ima Mazda je predstavila prvi navigacijski sustav temeljen na GPS-u. Danas većina vozila koja se prodaju u Sjevernoj Americi imaju opciju navigacije.

Hardver navigacijskog sustava

Moderni navigacijski sustavi imaju četiri ključne komponente. Prvi je računalo. Ovo računalo pokreće navigacijski softver koji planira rutu koju ste zatražili, govori vam kada skrenuti i savjetuje vas kada stignete. Druga ključna komponenta su karte koje se koriste s navigacijskim softverom. Dvije tvrtke nude ove karte, koje su licencirane krajnjem korisniku. Treća komponenta je modul GPS prijemnika i antena. GPS prijamnik daje navigacijskom sustavu do znanja gdje se nalazite i kamo ste krenuli. Konačno, tu je i sučelje. Sučelje je obično neka vrsta zaslona osjetljivog na dodir. Sučelje prikazuje karte i prihvaća unos informacija za planiranje rute. Informacije se mogu upisati na dodirni zaslon ili izgovoriti u softver i pretvoriti u tekst.

Što je GPS?

GPS je kratica za Globalni sustav pozicioniranja. Ministarstvo obrane SAD-a kreiralo je tehnologiju 1975. godine i bila je potpuno funkcionalna do 1995. godine. Svrha sustava bila je pružiti točne podatke o lokaciji, brzini i nadmorskoj visini bilo gdje na planetu. GPS sustav se sastoji od oko 30 satelita koji kruže oko Zemlje. Svaki odašilje jedinstveno kodirani signal s vrlo točnom vremenskom oznakom. GPS prijamnik može, nakon što primi signale s nekoliko satelita, triangulirati svoju lokaciju uspoređujući razliku u vremenu dolaska svakog signala. GPS sustav na koji je većina nas navikla zove se Navstar, a njime upravlja i održava ga Svemirsko zapovjedništvo Zračnih snaga SAD-a.

Mnogi potrošači prijenosni navigacijski sustav (PNS) ili navigacijski sustav na ploči zovu GPS. Iako je ovaj izraz postao prihvaćen, GPS je samo jedna ključna komponenta navigacijskog sustava.

Nije iznenađujuće da postoji više od jednog GPS sustava koji se koristi na globalnoj razini. Rusija upravlja sustavom GLONASS, Indija ima IRNSS, Kinezi imaju BeiDou-2, a Europljani imaju Galileo. Neki GPS prijemnici mogu uhvatiti informacije iz više sustava radi poboljšanja točnosti. Primjer bi bio radio-upravljani dron s kamerom – oni koriste GLONASS i Navstar kako bi pružili veću razlučivost u pogledu svoje pozicije.

Signal koji navigacijski prijemnik šalje navigacijskom računalu uključuje zemljopisnu dužinu, širinu, smjer (smjer u kojem se krećete), nadmorsku visinu, brzinu i trenutno vrijeme.

Što su navigacijske karte?

Sjajno je znati gdje se nalazite na planeti. Pravi ključ navigacijskog sustava njegove su karte. Karte su dostupne od jedne od dvije tvrtke:TomTom, koja je kupila TeleAtlas 2007., i Nokia, koja je kupila Navteq 2008.

Karte su baze podataka cesta pohranjene kao vektori. Vektor je pravac između dvije točke. U slučaju navigacijskih cestovnih karti, krajnje točke linija (ili cesta) su GPS koordinate. Većina informacija na karti za navigaciju sadrži dodatne podatke kao što su kućni brojevi. Ako ste se ikada pitali zašto su neke adrese kuća ili zgrada malo pogrešne, razlog se temelji na tome kako su adrese pohranjene. Na jednom kraju ulice ili dijela ceste podaci karte sadrže početni kućni broj. Drugi kraj ulice ima krajnji kućni broj. Navigacijski sustavi ravnomjerno rasporede razliku između dva kućna broja duž cijele ulice. Ova predviđena lokacija ne odgovara uvijek stvarnosti zbog geografije – ili čiste slučajnosti, temeljene na hiru lokalnog gradskog odjela za gradnju.

Navigacijski sustavi su beskorisni bez karata. Nisu mogli planirati rute niti davati upute. Doslovno ste prepušteni na milost i nemilost kvaliteti i točnosti karata koje posjedujete.

Zajedno s bazom podataka karte radi baza podataka o točkama interesa (također poznata kao POI). Baza podataka POI sadrži informacije o tvrtkama i znamenitostima, a često uključuje i telefonski broj. Ovisno o vašem navigacijskom sustavu, možete imati samo 1,5 milijuna točaka interesa ili čak 11 milijuna. Proizvođač odlučuje koliko je spreman potrošiti na te informacije. Ako vaš navigacijski sustav može pretraživati ​​benzinske postaje, hotele, restorane ili bolnice, tada podaci karte uključuju bazu podataka POI.

Neki od prvih navigacijskih sustava koristili su analognu vrpcu za pohranjivanje karti i podataka POI. Da – analogna, magnetska traka! Od tog trenutka prešli smo na CD-ROM, DVD-ROM, pogone tvrdog diska i flash memoriju. Najnoviji sustavi temelje se na pametnim telefonima i nemaju trajno pohranjene podatke o karti - svi se preuzimaju bežično, koristeći mobilnu vezu u stvarnom vremenu.

Značajke modernog navigacijskog sustava

Moderni navigacijski sustavi nevjerojatni su alati koji će vam pomoći da putujete sigurno i učinkovito. Ovi sustavi koriste izuzetno složene i zaštićene algoritme za određivanje najbolje rute između početne i završne točke vaše rute. Najosnovniji softver za navigaciju uzima u obzir veličinu ceste (broj traka i, ako je dostupno, ograničenje brzine) i smjer skretanja koja ćete možda morati napraviti da biste završili rutu. Tvrtke koje se bave navigacijskim softverom vrlo su zaštitnički nastrojene prema svojim algoritmima za izradu ruta.

Moderni navigacijski sustavi mogu prihvatiti informacije u stvarnom vremenu kako bi planiranje rute učinili preciznijim i učinkovitijim. Prva nadogradnja uključivala je informacije o prometu. Mnogi sustavi koristili su FM antene za hvatanje informacija o prometu koje su se emitirale u većim urbanim područjima. This technology is called RDS-TMC traffic, since the information was coded into the same frequency space as FM radio RDS information. Newer systems capture this traffic flow and accident information through the SiriusXM receiver. You do need a subscription to SiriusXM Traffic and, of course, supporting hardware in your vehicle to makes this work.

Apple CarPlay and Android Auto

If you have a vehicle with Apple CarPlay or Android Auto, your smartphone becomes an integral part of your navigation solution. Apple or Google stores map information and downloads it in real time through your smartphone’s data plan. The beauty of this solution is that you never, ever have to pay for map updates – the information is always being updated.

Apple Maps and Google Maps both offer turn-by-turn navigation solutions that use each brand’s advanced voice recognition software. All you have to do is press a button and ask the system to take you to an address.

CarPlay and Android Auto navigation has the benefit of being able to acquire Point of Interest information directly from the Internet. If a new company opens and registers itself with Apple and Google, you can search for it right away.

One drawback of CarPlay and Android Auto is that the maps aren’t stored on the phone or in the vehicle. If you are traveling to another country, your cellular provider will charge roaming fees. (You can get roaming data plans to help minimize the cost, so that’s not a huge deal, but it has to be considered before you buy.) Another consideration is that these systems are constantly downloading map information. If you happen to have a cellular data plan with very limited bandwidth, this could eventually cost some money in data overage charges. These are not show-stoppers, just considerations.

Google Waze

One very popular navigation application used by people who live in high-traffic areas like Los Angeles, Toronto, San Francisco, Seattle, Honolulu, New Orleans or Chicago is called Waze. This application is available for iPhone and Android phones for free. The beauty of Waze is that other users provide traffic flow information, including detours, accidents and warnings for potholes, weather or even animals on the road. Waze offers crowd-sourced traffic information at its finest. Google purchased Waze in June of 2013 for $1.3 billion. If you run the risk of getting stuck in a traffic jam, try Waze; it’s quite impressive.

Using any navigation solution has its perils. If your co-pilot is reading directions from a paper map, or you are trying to drive while listening to voice prompts from a navigation system, there is always the risk of making an error while turning, merging or exiting. Always be careful when navigating and heed the rules of the road at all times.

If you are in the market for a navigation solution for your vehicle, visit your local mobile electronics specialist. They have many different solutions depending on the vehicle you drive. Some systems replace the factory radio, some work with it and some operate separately from it. They can show you the options for your vehicle.