Автомобильная навигационная система. Проблемы штатных навигационных систем

Мое первое знакомство с автомобильными навигационными системами произошло несколько лет назад, когда я училась на предпоследнем курсе политехнического института. В те времена рядом со мной за партой сидел студент-отличник, в дальнейшем получивший красный диплом, а в настоящее время работающий программистом в компании Sony в Нью-Йорке. Этот студент во время лекций по истории мировой культуры рассказывал мне про свое техническое изобретение, которое состояло из компьютера с электронной картой улиц, датчиков, регистрирующих повороты и подсчитывающих пройденное автомобилем расстояние, и еще пары-тройки мелких измерительных приборов, призванных обеспечивать входные данные для хитроумной программки, вычисляющей координаты автомобиля и наносящей его местоположение на карту в виде большой белой точки. Мой сосед по парте даже предлагал мне объединить наши усилия и смастерить опытный образец системы, чтобы затем продать ее Запорожскому автомобильному заводу (надо полагать, для оснащения “запорожцев” этими самыми приспособлениями). “Вот хочешь ты доехать из Харькова до Зеленограда, - говорил он, - а карта тебе покажет, куда ехать и где поворачивать”. Я отказалась и сейчас об этом сожалею, потому что современные автомобильные навигационные системы (АНС) представляют собой именно то, что в свое время предлагал делать мой сокурсник, за исключением такого компонента, как GPS (Global Positioning System), о котором он в ту пору еще не знал. Символично, что в самом первом номере журнала “ГИС-Обозрение”, вышедшем в 1994 г., автомобильным навигационным системам посвящено целых две новости. Первая из них гласила: “Sony Electronics начала распространение бортовой автомобильной навигационной системы GPX-1. Она включает GPS-приемник, пятидюймовый экран и цифровую дорожную картографическую систему фирмы Etak на CD-ROM. Может использоваться при определении местонахождения (навигации) и планировании маршрута”. Вторая была посвящена подписанию соглашения между Etak, Tele-Atlas Int. и Robert Bosch GmbH о совместной разработке цифровых карт автодорожной и уличной сети для Западной Европы. Другими словами, автомобильные навигационные системы известны довольно давно: идеи о них начали витать в воздухе, как только появились компьютеры, размеры которых позволяли перемещать их на транспортных средствах, конкретные же очертания подобные системы приняли с момента возникновения глобальной навигационной системы NAVSTAR, позволившей с помощью DGPS определять координаты любого объекта на земной поверхности с точностью до 2 - 3 метров.

Европа, Япония, Америка...

Японцы признают, что концепция автомобильной навигационной системы зародилась в Европе, от которой Япония, несмотря на очевидный прогресс в этой области, отставала вплоть до 1996 г. В то же время США отставали и от Европы, и от Японии: в то время как европейские и японские производители автомобилей наперебой оснащали свои продукты автомобильными навигационными системами и конкуренция на обоих рынках была весьма жесткой, американцы занимали осторожно-наблюдательную позицию, и Oldsmobile была чуть ли не единственной американской компанией, ставившей на модель 88 LSS автомобильную навигационную систему Zexel Guide-Star AVL. Объясняется это тем, что в Америке очень много хороших дорог и сравнительно небольшая плотность автомобилей, на скорость и безопасность перемещения влияют почти исключительно трафик и погодные условия - как следствие, всплеск интереса к автомобильным навигационным системам в Америке наметился только в середине прошлого года, когда появилась возможность получать карты трафика и погоды для любого региона США в режиме реального времени для планирования маршрута.

К середине 90-х годов определились основные игроки рынка АНС - ими стали европейские компании Bosch, Philips, Blaupunkt и японские Etak, Sony, Alpine и Pioneer. Как видно из списка, среди них не было фирм, разрабатывающих программное обеспечение, ГИС-компаний и гигантов автомобилестроения, а первые места заняли традиционные производители автомагнитол (причем это положение сохраняется и по сей день). Таким образом, автомобильные навигационные системы были приравнены к приемникам, магнитофонам, пылесосам и стиральным машинам. Другими словами, АНС - это бытовой прибор, а вовсе не продукт индустрии ИТ, как ни удивительно подобное звучит. Кстати, в англоязычной литературе автомобильные навигационные системы называют либо Auto-Pilot System (APS), либо Automatic Vehicle Locator (AVL), либо Car Navigation System. Сокращать последнее словосочетание почему-то не принято, хотя на сегодняшний день, по моим наблюдениям, оно наиболее употребительно. Потребности в картах, представляющих собой ключевой компонент каждой автомобильной навигационной системы, в Европе обеспечивались двумя группами компаний - консорциумом European Geographic Technologies (EGT), который возглавляла американская корпорация Navigation Technology, и альянсом, образованным компаниями Tele-Atlas и Robert Bosch (позже к ним присоединилась американская фирма японского происхождения Etak, о чем и сообщала новость номер два, процитированная выше). Первая группа выпускала навигационные карты Philips, вторая - Bosch. Обе работали сверхурочно, изо всех сил пытаясь покрыть картами как можно большее географическое пространство Европы. В те годы BMW устанавливала на свои автомобили навигационную систему Philips Carin, а Mercedes - Bosch Auto-Pilot System (на машины S-класса). Было подсчитано, что использование АНС в Европе экономит 50% времени, необходимого на то, чтобы добраться из точки A в точку B, особенно если эти точки находятся в разных странах.

Известная производством автомагнитол и кофемолок Япония в то время тоже активно рвалась вперед. Особенность развития автомобильных навигационных систем в Стране восходящего солнца заключалась в том, что эти разработки не были целиком сосредоточены в руках частных компаний, но поддерживались государством. Первой ласточкой интеллектуальных транспортных систем (к которым относится и АНС) в Японии стал проект “Полнофункциональная система управления автомобилем” (Comprehensive Automobile Control System - CACS), разрабатывавшийся Министерством международной торговли и промышленности Японии в период с 1973 по 1978 год, оценивался в 73 млн. долл. и заложил основы дальнейшего развития подобных продуктов. По его окончании некоторые наработки были использованы Министерством строительства Японии в проекте “Система автомобильной коммуникации на дорогах” (Road Automobile Communication System - RACS) и полицией страны для управления трафиком и обеспечения связи между полицейскими машинами. Позднее результаты проведенной работы были интегрированы в рамках “Системы автомобильной информации и связи” (Vehicle Information and Communication System - VICS), обеспечивающей водителя информацией о трафике на дорогах и планирующей оптимальный маршрут. Система стала доступной для потребителей в апреле 1996 г. К тому времени Япония имела на дорогах 67 млн. автомобилей, и эта поистине безграничная толпа потенциальных потребителей провоцировала яростную конкуренцию за место под солнцем. Как и любая конкурентная борьба, она приводила к снижению цен и появлению технических и технологических инноваций.

Автомобильная навигационная система Bosh Blaupunkt Travel pilot

Одной из причин бурного развития автомобильных навигационных систем в Японии и внимания государства к этой отрасли является то, что проблемы дорожного движения в этой стране не могут быть решены лишь путем улучшения автодорог и увеличения их числа, поскольку земля здесь очень дорога, а строительство требует значительного времени. По мнению японцев, оптимизация маршрута каждого автомобиля будет способствовать снижению усталости водителей и в конечном итоге - уменьшению количества аварий и дорожно-транспортных происшествий. Дополнительным преимуществом может быть более эффективное использование топлива (а это также больная тема в бедной ресурсами Японии) и улучшение экологической ситуации. Осознав, что АНС могут сыграть значительную роль в решении всех этих проблем, Япония начала их активное, всячески поддерживаемое государством внедрение, и к 1997 г. в стране было продано более 1 млн. автомобильных навигационных систем. По данным компании Matsushita Electric, годовая емкость рынка АНС составила 460 тыс. систем в 1997 - 1998 гг. и 500 тыс. в 1998 - 1999-м (прогноз на 1999 - 2000 гг. - 600 тыс. систем).

Типичная автомобильная навигационная система состоит из компьютера с CD-ROM или DVD, цветного жидкокристаллического дисплея, GPS-приемника, датчика пройденного расстояния и гироскопа. Многие АНС могут также принимать телевизионные сигналы и проигрывать музыкальные компакт-диски.

Основные функции этих продуктов заключаются в определении положения автомашины и руководстве водителем на маршруте. Последнее включает обеспечение водителя картой, вычисление расстояния и пути к месту назначения, определение и отражение на карте оптимальных маршрутов, голосовые указания и показ на дисплее поворотов и перекрестков.

На базе классификации известного японского специалиста доктора Д. К. Каханера (D. K. Kahaner), автора труда “ATIP96.049: Car Navigation System Activities in Japan”, выделяют пять поколений АНС.

Нулевое - еще не автомобильные навигационные системы в современном понимании, а лишь воплощение первых идей и зачатков технологий. Нулевое поколение АНС использовало носители на магнитных лентах для записи карт. Сами карты были очень приблизительными и покрывали небольшие территории.

Первое (1987 г.) - “традиционная” навигация. Отличается от предыдущего поколения тем, что в качестве носителя картографической информации в нем стали использовать CD-ROM; положение автомобиля на карте, которое в нулевом поколении навигационных систем нужно было определять путем внимательного изучения пейзажа за окном, теперь определялось с помощью датчиков - геомагнитного сенсорного устройства, датчика скорости и гироскопа; качество карт также улучшилось.

Второе (1988 г.) - “традиционная” навигация с обратной связью. В навигационных системах этого поколения появилась возможность поиска пункта назначения (Map Matching), выдачи голосовых инструкций водителю и дополнительной информации о гостиницах и заправках.

Третье (1990 г.) - “гибридная навигация”. В качестве инструмента определения местоположения автомобиля помимо датчиков стали использовать GPS. К информации, учитываемой при планировании маршрута, добавилась информация о трафике и о погодных условиях, включая прогноз погоды.

Четвертое (1998 - 1999 гг.) - навигация “new age” (“новое поколение”). В последнее время появилось множество новинок, выводящих автомобильные навигационные системы на более высокий технологический уровень: это подкачка дополнительных карт через Интернет; возможность управлять автомобилем с помощью голоса; использование DVD в качестве носителя картографической информации.

Существует два типа автомобильных навигационных систем для руководства водителем на маршруте: с демонстрацией карты и без оной. Исследования по некартографическим, “слепым” системам более активно проводятся в Европе и Америке, где разглядывание карты во время движения автомобиля считается опасным. В Японии же полагают, что если выбор маршрута осуществляется системой качественно, то для того, чтобы привести машину к месту назначения, обычно не требуется частой демонстрации простых карт. Несколько лет назад я слышала про автомобиль, в котором карта с маршрутом проецировалась прямо на лобовое стекло подобно системе наведения в истребителях, но мне не удалось пока найти документальных подтверждений существования таких систем. “Слепые” АНС с голосовым управлением более распространены в Европе и Америке, чем в Японии.

Автомобильная навигационная система AVTC-505

Второй тип (ведение водителя по маршруту с показом детальных навигационных карт) требует наличия качественного дисплея, который показывает текущее положение автомобиля, место назначения, маршрут, направление к месту назначения и т. д. Вся эта информация накладывается на базовую карту местности с нанесенными на нее автодорогами и помогает водителю выбирать правильные повороты при движении. АНС этого типа широко распространены в Японии.

Проблемы позиционирования

По методу позиционирования автомобиля современные автомобильные навигационные системы можно классифицировать следующим образом:

Навигация спутникового типа;

Навигация с помощью датчиков;

Гибридная навигация, использующая оба типа.

Спутниковая навигационная система, используя электронные карты, хранящиеся на CD-ROM или DVD, определяет местоположение на базе сигналов глобальной системы позиционирования NAVSTAR, которая была создана Министерством обороны США в 1970-х годах и представляет собой систему из 24 спутников, находящихся на шести круговых околоземных орбитах с периодом обращения 12 часов, и GPS-приемников. Орбиты спутников рассчитаны таким образом, чтобы с любой точки Земли в любое время суток было видно не менее четырех спутников. Каждый GPS-приемник, получая специальный навигационный сигнал, вычисляет расстояние до каждого из видимых спутников, измеряя время прохождения радиосигнала от спутника до приемника. После этого он путем триангуляции определяет свои пространственные координаты (широту, долготу и высоту над уровнем моря).

Так как система NAVSTAR изначально создавалась для военных целей, Министерством обороны США было разработано два кода (режима): военный и гражданский. GPS-приемник, использующий гражданский код, определяет координаты с точностью 100 метров. Более точному определению мешают многочисленные факторы, искажающие принимаемые данные: задержка радиосигналов при распространении в ионосфере и атмосфере, неточное измерение времени, переотражение радиосигналов от различных поверхностей. Кроме того, часть информации, получаемой гражданскими GPS-приемниками, искажается преднамеренно с целью предотвращения их использования в военных целях другими странами.

Возможность повышения точности определения координат связана с применением дифференциальных GPS (DGPS). Очевидно, что многие ошибки одинаковы для GPS-приемников, расположенных в пределах нескольких сотен километров друг от друга. Один из таких приемников, называемый опорной станцией, располагается в месте, координаты которого определены точно. Сравнивая известные координаты с измеренными, GPS-приемник вырабатывает поправки, и затем передает их по радиоканалу потребителям для уточнения своих координат.

Казалось бы, кому и зачем могут понадобиться датчики измерения пройденного автомобилем расстояния и гироскопы, если определить географические координаты любого объекта (а также его скорость, направление движения и многие другие параметры) не составляет особого труда. Проблема, однако, заключается в том, что для того, чтобы система работала, нужно иметь в зоне прямой видимости не менее трех спутников NAVSTAR одновременно - а в городах, застроенных высокими зданиями, это практически невозможно. Кроме того, сигнал, многократно отражаясь от стен и крыш домов, искажается. А в туннелях GPS вообще не работает. Но у спутниковой навигации есть свои преимущества: GPS легко установить на автомобиле, ошибки при ее использовании не накапливаются, DGPS обеспечивают высокую точность позиционирования и цена на GPS сейчас более чем приемлема.

Система определения местоположения автомобиля, основанная на применении датчиков, находит географические координаты по показаниям гироскопа, определяющего направление движения автомобиля и датчика расстояний, поэтому ошибки накапливаются. Таким образом, чем более длительный путь проделал автомобиль, тем больше вероятность значительной ошибки в определении координат и, следовательно, в руководстве водителем на маршруте. Гибридные системы используют оба типа позиционирования, что позволяет избежать большинства проблем.

Поставщики АНС: двухполюсный мир

Двумя крупнейшими поставщиками АНС в Японии являются Sony и Pioneer. В Европе, как уже было отмечено, разработкой, внедрением и продажей занимаются свои, европейские производители бытовой электроники. В США автомобильные навигационные системы в основном представлены американскими отделениями компаний Pioneer, Alpine и Etak, которая является подразделением Sony. Американцы интересуются главным образом трафиком, а Etak практически полностью монополизировала такую рыночную нишу, как обеспечение картами трафика в реальном времени всех штатов без исключения. Что не заняла Etak, поделили между собой Pioneer и Sony. Таким образом, рынок автомобильных навигационных систем поделен европейскими и японскими компаниями.

Как ни предрекали прорицатели середины 90-х годов скорое и резкое падение цен на АНС в мире, этого, конечно, не произошло, как не ожидается резкого падения цен, например, на холодильники и прочие бытовые приборы. Да, приборы-то улучшаются, но цена при этом меняется незначительно. Так и здесь. В 1996 г. АНС стоили от $2000 до $4000. В 2000 г. их стоимость колеблется около отметки $1990 и тенденций к значительному снижению не проявляет.

Все больше и больше автомобилей поставляются в Россию уже оснащенные штатной навигационной системой. Давайте оценим возможности систем Audi, BMW, Infiniti, Land Rover, Lexus, Mercedes-Benz, Porsche и Skoda. Есть еще «подсказчики» от Mitsubishi и Volvo, но к нам на тест они попасть не успели.

Как известно, пионером в области российской навигации является BMW. Именно на седанах 7 Series четыре года назад появилась первая электронная карта Москвы, разработанная фирмой TeleAtlas. Тогда навигация работала весьма посредственно: карта была устаревшей, а за пределами МКАД штурман оказывался и вовсе бессилен.

Впрочем, прогресс на месте не стоит. Сейчас все навигаторы оснащены картами не только Москвы, но и Подмосковья, Санкт-Петербурга и основных федеральных магистралей. А кое-где имеются и карты крупных областных центров. В BMW есть и карты Европы. Но сейчас нас в первую очередь интересуют столица и область.

Европейские автопроизводители используют карты TeleAtlas, а азиатские -- NavTeq. И хотя изготовителей карт только два, все карты абсолютно разные.

Штатные навигационные системы для России подразделяются на три группы. В первую входят полностью русифицированные навигаторы, у которых все надписи на карте и в меню управления отображены на русском языке, да и голосовые подсказки также даются на великом и могучем (такими оснащены, к примеру, Mercedes-Benz, Audi и Infiniti). Во второй группе находятся частично русифицированные системы. Здесь подсказки также русские, но надписи на карте и в меню отображаются латиницей (BMW, Land Rover и Lexus). И наконец, третья группа, объединившая системы, совершенно не знающие русского языка (Porsche и Skoda). Интересно, что в меню автомобилей двух последних групп любезно предусмотрена возможность выбора языка, и там есть почти все европейские языки... кроме русского. Не до конца, видно, уважают нашего покупателя.

Все навигаторы являются неотъемлемой частью мультимедийной системы, и от нее в первую очередь зависит удобство управления. По этому критерию безусловными лидерами мы считаем автомобили, оснащенные сенсорными экранами (Infiniti, Land Rover, Lexus и Skoda). Почему? Все просто: вводить адрес, крутя в разные стороны и нажимая селекторы управления, слишком неудобно, запросто можно промахнуться. Гораздо проще пользоваться виртуальной клавиатурой, тыкая пальцем в необходимый символ. Забавная деталь: только Lexus не позволяет вводить адрес в движении, и только он предупреждает о необходимости соблюдения правил дорожного движения во время маршрута. Приятная забота о безопасности.

Предикативным вводом слов (автоподстановка в процессе набора) оснащены навигационные системы всех автомобилей, но наиболее удобными являются полностью русифицированные системы, ведь набрать латиницей, например, улицу Красина нетрудно, а Шарикоподшипниковскую или Кржижановского? Хотя надо признать, что все названия отображаются в строгом соответствии с российским стандартом транслитерации. То есть Химки на карте будут не Himki, а Khimki, а Можайское шоссе - не Mojaiskoe, а Mozhaiskoe. Немного соригинальничал лишь Land Rover. Для него Теплый Стан - это Teplyy Stan, а не Teplyi, как положено. Само собой это касается и других названий, оканчивающихся на «ый».

Однако мы застоялись на месте. Проложим маршрут по городу. Например, от дома до работы, то есть с юго-запада на северо-восток столицы. Казалось бы, чего проще? Но скажем сразу: ни один из штатных навигаторов точно к цели вас не приведет. Парадокс? Нет, просто ни на одной карте нет домов, только улицы. Номер дома, конечно же, можно ввести, но без корпусов, дробей или номеров строений, то есть вас приведут примерно туда, где должен быть ваш объект. Однако примерно - понятие растяжимое.

Хорошо, если нужный вам дом выходит прямо на улицу, а если нет? Здание нашей редакции, расположенное по адресу: улица Руставели, дом 12а, строение 2, находится во дворах. Даже пешком нас найти непросто, а уж на машине и подавно. И что же делают наши навигаторы? Всего лишь доводят до места, где, по их мнению, должен быть дом 12 по Руставели и сообщают, что место назначения находится справа или слева от нас. Меж тем в обозримом глазами пространстве ни одного дома с номером 12 нет и в помине. Дальше нужно либо бросать машину и идти искать пешком, либо спрашивать у прохожих.

При этом любое Personal Navigation Device (PND), которых сейчас на рынке пруд пруди, без труда приведет вас прямо к двери. Пару лет назад мы тестировали устройство Carmani CX-210 с картой GPS Pocket Pro Moscow. И оно прекрасно завело нас во дворик редакции через арку на улице Добролюбова. Да что там PND! Элементарный мобильный телефон с Интернетом и загруженными, к примеру, картами на «Яндексе» поможет сориентироваться во дворах лучше фирменного автомобильного навигатора.

Ладно, мы отвлеклись собственно от маршрута. Все штатные навигационные системы предложили нам несколько путей проезда. Обычно можно выбрать самый короткий или самый быстрый маршрут. Первый, это, как правило, через центр, а второй - через Третье транспортное кольцо. Слишком просто? Но ведь функции загрузки пробок в штатных навигаторах пока нет, поэтому компьютер и выбирает такие элементарные пути. Любой из нас, само собой, проедет по-другому, объехав наиболее сложные с точки зрения загруженности участки.

И все-таки у каждой навигационной системы есть свои тонкости. На наш взгляд, оптимальный маршрут проложил Porsche. Этот автомобиль ведет по городу примерно так же, как ехали бы мы сами. Но, возможно, с каким-то другим маршрутом справился бы лучше другой штурман. Кстати, навигатор спортивных машин из Штутгарта оказался большим оригиналом. На его карте Москвы есть и улица Горького, и Колхозная площадь. Конечно, они отображаются и как Тверская и Сухаревская, но все же зачем? Для ностальгирующих?

Меньше всего нам понравились маршруты Lexus. Мало того, что прокладка пути самая незамысловатая, так еще и штурман периодически старается затянуть водителя в несуществующие повороты. Впрочем, с простыми поворотами справляются все штатные навигаторы, а как со сложными развязками, например, на Третьем кольце? При подъезде к развязкам на экране всех автомобилей либо возникает схема необходимого маневра, либо просто увеличивается масштаб карты, для того чтобы водитель мог понять, какой именно поворот ему нужен. Проблем со сложными перекрестками и развязками ни у кого не возникает.

Однако возникают они вроде бы на пустом месте. Каждый, кто хоть когда-либо поворачивал с Университетского проспекта на Ленинский при движении в сторону области, знает, что сначала нужно свернуть направо на маленькую дорожку-дублер, а затем метров через триста выехать уже непосредственно на Ленинский. Казалось бы, чего проще? Но про такой маневр знают только Audi, BMW и Infiniti. Остальные требуют повернуть налево в центр, а затем развернуться. Можно себе представить, сколько времени займут такие манипуляции в час пик.

Перенесемся в другую часть Университетского проспекта. Поворот направо в сторону метромоста. Здесь опять же нужно выехать на маленькую дорожку, а затем уже влиться в поток на Вернадского. Поворот просто направо - нарушение правил. И что же? Lexus рекомендует поворачивать именно так, хотя заранее предупреждает, что указание навигационной системы может противоречить ПДД.

Есть и еще казусы. Поворот с улицы Обручева на улицу Волгина. Ничего особенного, просто Т-образный перекресток, регулируемый светофором. Но есть небольшой нюанс: на углу расположена АЗС. Многие, чтобы не стоять на стрелку, просто проезжают через заправку насквозь. Это не противоречит правилам дорожного движения, однако мешает клиентам, так как «нетерпеливые» часто создают пробку прямо на территории АЗС. Так вот, Infiniti и Skoda почему-то требуют поворачивать именно так.

Ну, в столице мы худо-бедно разберемся, как проехать. Посмотрим, на что способны наши подопечные в Подмосковье, ведь далеко не каждый хорошо знает, например, Долгопрудный, Балашиху или Подольск. Увы, более-менее не теряются в областных городах только немецкие автомобили и Land Rover. Остальные знают улицы, но вообще не знают домов. Обидно.

Да, с планами области лады не у всех. Например, Land Rover в Долгопрудном завел нас в тупик, а Mercedes при выезде из Москвы по Горьковскому шоссе показывал по сторонам лес, а на самом деле там несколько автодилеров (правда, непрофильных) и торговые центры.

Еще хуже дела обстоят с мелкими населенными пунктами - поселками городского типа и деревнями. Какие-то из них есть в навигаторах, а каких-то нет и в помине, хотя они существуют не одну сотню лет. Странно.

База данных объектов (или Points of interest) -- один из козырей навигационных систем. Чего здесь только нет: рестораны, больницы, АЗС, автосервисы, развлекательные и торговые центры, достопримечательности и так далее. Но почему-то все данные старые. Ну, допустим, навигатор может не знать, что недавно все «Рамсторы» превратились в «Ашаны». Но почему же до сих пор все поголовно показывают давно несуществующую розничную сеть «Меркадо»? Или заправки «РуссНефть», которые скуплены «Лукойлом»? В представительствах автомобильных компаний нас уверяли, что карты и данные обновляются примерно раз в три месяца, но на деле это оказалось совсем не так.

Отдельно коснемся голосовых подсказок. Ясное дело, что по-английски все идеально, но не всегда понятно. А по-русски? По опыту мы знаем, что с русификацией автомобильных мультимедийных систем бывают проблемы. Увы, то же самое случилось и с голосовым гидом. Подсказки порой вносят сумятицу. Например, там, где нужно развернуться, Mercedes произносит: «Держитесь левее», хотя на экране показывает именно разворот. Ну, это еще ладно. Некоторые навигаторы страдают косноязычием. Вот Audi сообщает: «Через 300 м ехать прямо». Или Lexus: «Через 200 м диагональный поворот направо». Сразу и не сообразишь, о чем это они. Но больше всего поразил Land Rover, сказавший: «Через 500 м заедьте на круговое движение».

Есть у навигаторов и недочеты, связанные с погрешностью самой системы глобального позиционирования GPS. Из-за этого возникают забавные казусы. Допустим, вы едете по внутренней стороне Садового кольца от Новинского бульвара в сторону Цветного. Навигация предлагает вам перестроиться правее и выехать на площадь Маяковского. Вы решаете не следовать подсказкам и въезжаете в тоннель под Тверской. А навигатор этого не видит и, считая, что вы наверху, просит повернуть налево...

Так что со знанием Москвы не все так гладко у наших подопечных. Давайте поставим всем зачет условно, ведь все восемь навигационных систем могут без труда провести вас по городу и приведут примерно в то место, куда вы хотите. К тому же стоит сделать скидку на то, что штатная навигация для России штука новая, а значит, сыроватая. Но когда все детские болезни пройдут, можно будет полноценно пользоваться навигацией в любом месте.

А пока мы можем выделить три марки, навигационные системы которых нам понравились больше всего: Audi, Mercedes-Benz и Infiniti. Во-первых, они полностью русифицированы, во-вторых, меньше других путаются в хитросплетениях московских улиц и, в-третьих, имеют немало полезных функций.

Антон Тебенихин

«А еще там есть навигатор!». Этот известный рекламный слоган, представляющий навигационную систему одним из главных достоинств современного автомобиля, отчасти верен. За последние несколько лет автомобильный навигатор из дорогой игрушки превратился в надежного помощника водителя.

Автомобильная навигационная система предназначена для определения положения транспортного средства, выбора и сопровождения маршрута движения. Первый автомобильный навигатор был представлен в 1981 году компанией Alpine.

Различают несколько видов автомобильных навигационных систем: штатная, мобильная, а также навигационное программное обеспечение портативных компьютеров и смартфонов. Перечисленные виды навигационных систем имеют свои преимущества и недостатки. Они различаются по конструкции, реализуемым функциям, цене.

Штатная навигационная система устанавливается на заводе-изготовителе автомобиля и, как правило, является частью мультимедийной системы . В штатное место могут устанавливаться совместимые навигационные системы других производителей.

Мобильная навигационная система представляет собой портативное автономное навигационное устройство, которое приобретается отдельно и устанавливается на лобовом стекле или приборной панели. Под термином «автомобильный навигатор» обычно понимается именно мобильная навигационная система.

В качестве автомобильного навигатора могут быть использованы портативный компьютер, смартфон и даже обычные модели мобильных телефонов, если в них установлены соответствующие навигационные программы.

Устройство автомобильной навигационной системы

По своей сути автомобильная навигационная система является персональным компьютером со всеми его атрибутами: материнской платой, центральным процессором, оперативной памятью, постоянной памятью, жестким диском, устройствами ввода и вывода информации, приводами для подключения внешних источников данных.

Особенностью устройства автомобильного навигатора является наличие навигационного процессора (чипсета GPS-приемника). В ряде конструкций навигаторов навигационный процессор объединен с центральным процессором. Помимо перечисленных элементов в состав автомобильной навигационной системы могут быть включены модуль GPRS, Bluetooth, радиоприемник и др. компоненты.

Прием сигналов от навигационных спутников обеспечивает антенна. В штатной навигационной системе используется внешняя антенна, которая устанавливается на крыше автомобиля. Мобильный навигатор, как и смартфон, оснащен встроенной антенной.

Для ввода и вывода информации применяется сенсорный дисплей, который отличается быстродействием, многофункциональностью и низким энергопотреблением. В штатной навигационной системе для вывода информации может использоваться проекционный дисплей .

Питание штатной навигационной системы осуществляется от бортовой сети автомобиля. Мобильный навигатор запитан от собственного аккумулятора. Зарядка аккумулятора производится также от бортовой сети.

Программное обеспечение автомобильной навигационной системы включает операционную систему, навигационную программу, другие прикладные программы (офисные приложения, мультимедиа проигрыватель, игры, программы для чтения электронных книг и др.).

Операционная система соединяет аппаратную часть навигатора («железо») с прикладной программой. В качестве операционной системы используются программы Windows CE, Windows Mobile, Android, iOS и др.

Функциональную основу навигационной системы составляет навигационная программа . В автомобильных навигационных системах применяется множество навигационных программ, отличающихся друг от друга интерфейсом, функциональностью, степенью быстродействия и унификации. В штатных навигаторах используются в основном собственные разработки навигационных программ.

Для мобильных навигаторов, КПК и смартфонов созданы отечественные навигационные программы Навител, Автоспутник, CityGuide, ПроГород и ряд других. Из зарубежных программ необходимо отметить популярную программу iGo. Программа iGo также используется в штатных навигационных системах корейских автомобилей Hyundai, Kia, SsangYong. В мобильных навигаторах, КПК, смартфонах может быть установлено несколько навигационных программ, что значительно расширяет возможности навигационной системы.

Навигационная программа построена на электронной карте . В автомобильных навигаторах используются в основном векторные электронные карты, поддерживающие маршрутизацию. Векторная карта включает множество объектов с их географическими координатами.

Если в планах перемещение на автомобиле по бездорожью, то вам необходима навигационная программа с растровой картой. В отличие от векторной растровая карта представляет собой изображение местности (перенесенная бумажная карта или спутниковая фотография), привязанное к географическим координатам.

Ведущими мировыми разработчиками электронных карт являются компании TeleAtlas и Navteq, но карты от этих производителей пока имеют недостаточное покрытие территории России. По этой причине многие российские разработчики навигационных программ (Навител, ПроГород, СитиГид) используют собственные электронные карты.

Функции автомобильной навигационной системы

В современном автомобильном навигаторе реализовано множество функций, основными из которых являются:

• определение положения;
• ввод пункта назначения;
• расчет маршрута;
• сопровождение по маршруту.

Определение положения (позиционирование) автомобиля осуществляется по сигналам навигационных спутников. Для того чтобы определить положение (широту и долготу) автомобиля на местности нужно принять сигналы минимум 3-х спутников. Сигнал от 4-го спутника позволяет еще определить еще и высоту над уровнем моря. При получении сигналов GPS-приемник вычисляет расстояние до каждого спутника, на основании которого определяются пространственные координаты автомобиля.

В мире функционирует две спутниковых навигационных системы: американская Navstar GPS (глобальная система позиционирования ) и российская ГЛОНАСС (глобальная навигационная спутниковая система ). Система ГЛОНАСС немного отстает от GPS по количеству спутников и точности определения положения. В настоящее время точность позиционирования системы GPS составляет 2-4 м, ГЛОНАСС – 3-6 м. Наибольшую точность (2-3 м) дает совместное использование GPS и ГЛОНАСС, которое реализовано в ряде мобильных навигаторов.

При определенных условиях (движение в городе, тоннеле) получение сигналов от спутников становится проблематичным. В штатной навигационной системе для позиционирования в условиях плохого сигнала используются датчики угловой скорости колес системы ABS и датчики продольного и поперечного ускорения системы ESP . С помощью датчиков оценивается скорость и направление движения.

В мобильных системах данную функцию выполняет навигационная программа. При потере сигнала система считает, что автомобиль движется по заданному маршруту с постоянной скоростью.

Ввод пункта назначения в навигационной системе осуществляется несколькими способами: по адресу, по названию (точки интереса, POI), по координатам и непосредственно точкой на карте. В ряде штатных и мобильных навигационных систем реализован голосовой ввод пункта назначения.

После ввода пункта назначения система производит расчет маршрута с учетом множества факторов (улицы с односторонним движением, мосты, тупики и др.). В ряде штатных навигационных систем предлагается несколько вариантов маршрута, рассчитанных по различным критериям (расстояние, время, деньги). Например, короткий маршрут будет состоять из возможно более коротких участков и не учитывать ограничения скорости. Быстрый маршрут строится с учетом класса дороги (магистраль, федеральная трасса, городская улица) и ограничений скорости на этих дорогах. Экономичный маршрут учитывает и расстояние и время. Времени, при этом, отдается предпочтение.

Но все эти маршруты не учитывают текущую ситуацию на дороге (пробки, аварии, ремонт и др.). Поэтому наибольшим спросом у автомобилистов пользуются навигационные системы, предлагающие динамический расчет маршрута с учетом дорожной обстановки. Информация о дорожной обстановке в режиме реального времени может передаваться двумя способами: по радиосвязи и интернет.

На радиосвязи построен канал сообщений о ситуации на дороге TMC (Traffic Message Channel). По каналу TMC информация передается в виде закодированных сигналов. В России канал сообщений о ситуации на дорогах развит недостаточно. TMC используется в штатных навигационных системах автомобилей Volvo, Land Rover, Honda и мобильных навигаторах Alpine, Garmin.

Альтернативой каналу TMC является передача информации о дорожной ситуации по интернет-каналу. Данную технологию использует большинство мобильных навигаторов, КПК и смартфонов. С мобильного навигатора выход в интернет может быть организован двумя способами: с помощью GPRS-модуля и SIM-карты, через мобильный телефон по каналу Bluetooth.

Информация о дорожной ситуации поступает из разных источников сети интернет. Программа Навител имеет собственный сервис «Навител. Пробки». Свою систему загруженности дорог по полосам предлагает навигационная программа СитиГид. В других программах используется известный сервис «Яндекс. Пробки».

Необходимо отметить, что штатные навигационные системы, как правило, не имеют связи с сетью интернет, а если и имеют, то этот канал не используется для получения информации о дорожной ситуации. Исключение составляет новейшая система RTTI (Real Time Traffic Information) от BMW, построенная на основе сотовой связи и получающая информацию в рамках системы TPEG (Transport Protocol Expert Group).

Сопровождение по маршруту реализуется с помощью визуальных и голосовых указаний. Указания выдаются последовательно от перекрестка к перекрестку. В разных навигационных программах функция сопровождения по маршруту реализована приблизительно одинаково, где-то чуть лучше, где-то чуть хуже. Есть и серьезные отличия. Например, в навигационной программе Прогород работает сервис Junction View, который при приближении к перекресткам и сложным развязкам предлагает реалистичную картинку-подсказку с указанием направления движения.

Многие из нас каждый день пользуются различными устройствами , которые помогают нам найти оптимальный пункт до места назначения. Они приходят нам на помощь, если мы потерялись в незнакомой местности. Как правило, в городских условиях большинство навигационных систем хорошо справляются со своей работой. Но если мы хотим отправиться в путешествие или в загород в незнакомую местность, то подойдут не все устройства.

Что самое важное в автомобильных навигаторах? На первом месте качество связи, качество и достоверность карт, и точность определения координат расположения автомобиля на местности. К сожалению не все устройства в наши дни готовы прокладывать нам маршруты с тем качеством, которое мы ждем. Наше предлагает Вам пять лучших автомобильных навигационных систем, которые не подведут Вас.

Каждый из нас предпочитает разные GPS устройства, начиная от навигационного и заканчивая сложными и многофункциональными встроенными на заводе спутниковыми навигаторами. У всех них принцип работы одинаков, но не каждый автомобильный навигатор претендует на роль лучшего.

1) Навигаторы серии Garmin Nuvi

Навигационные устройства серии Garmin Nuvi разработаны специально для автомобильной промышленности. Их отличает стильный дизайн и минимальные размеры (в том числе и толщина), что позволяет использовать их без вреда пространства в большинстве автомашинах. Стоит отметить, что для использования навигатора в дороге не требуется мобильная связь и передача мобильных данных. Устройство работает в автономном режиме. Карты выполнены в высоком качестве. Названия улиц и адресов домов показываются полностью. Nuvi имеет голосовое управление. Также в навигаторе использована уникальная активная функция подсказок перестроения. Так, к примеру, подъезжая к выезду с шоссе, программное обеспечение навигационного оборудования предупредит Вас заранее о необходимости перестроиться в другую полосу, чтобы не пропустить съезд или поворот.

Таким образом, Вы не проедите нужный поворот или не будете гадать, куда Вам поехать на перекрестке.

К тому же Garmin Nuvi отображает 3-D макет развилки или эстакады, показывая Вам нужный . Примечательно, что навигаторы Garmin Nuvi предоставляются Вам с вечной бесплатной картой. Все изменения на карте и обновления Вам будут доступны для скачивания бесплатно. Также многие модели навигаторов умеют показывать пробки на дороге, что позволяет Вам выбирать маршруты объезда. Как заявляет производитель, данные о пробках транслируются с задержкой всего 30 секунд. В том числе Вы можете сделать сопряжение устройства с мобильным телефоном или компьютером, с помощью Bluetooth, чтобы сделать обновление программного обеспечения через интернет. Цены на устройства варьируются в зависимости от моделей. Каждый может выбрать себе оптимальную модель, по своим финансовым возможностям и потребностям.

2) Навигатор Tom Tom Go

Несмотря на то, что навигационное программное обеспечение этой компании стало популярным на смартфонах и планшетах, специальные автомобильные навигаторы Tom Tom Go также заслуживают свое внимание. Многие автолюбители, приобретя данные навигаторы, отмечают отличное качество работы даже вдали от крупных городов. Данное устройство не нуждается в подключении к интернету. Навигатор имеет грамотное и качественное голосовое управление. Стоит отметить 5-ти дюймовые сенсорные HD экраны, которые отображают картинку в высоком качестве.

Программное обеспечение навигационного устройства предусматривает активное управление маршрутом, которое предупреждает водителя о необходимом направлении движения. Вам не нужно высматривать название улиц и номеров домов для того, чтобы приехать на необходимый адрес. Достаточно ввести конечный пункт назначения и программа приведет Вас в нужный адрес. Для этого необходимо слушать команды навигатора.

3) Навигаторы Magellan RoadMate

Серия навигационных устройств Magellan RoadMate известна на рынке уже давно, которые зарекомендовали себя с положительной стороны. Но некоторые новые модели впечатляют своими удивительными характеристиками, такими как: предупреждение о камерах фото и видео фиксации скорости, подробное руководство по ориентированию на местности (для примера навигатор произносит: "Поверните налево через 300 метров в сторону заправки "Лукойл", а не просто "Поверните налево через 300 метров"), автоматическое обновление при подключение к компьютеру и т.д. и т.п.

Встроенная система Bluetooth позволяет использовать автомобильную функцию громкой связи для управления голосом. Также устройство может быть подключено к телефону с выходом в интернет, с помощью которого Вы можете узнавать подробности о тех местах, где Вы проезжаете.

Приобретя данное устройство, Вы получаете стандартный набор функций доступные в современных навигаторах. Помимо активных подсказок во время движения и точных названий улиц и домов, Вы получаете подсказки о ближайших парковках и предупреждения о знаках ограничения скорости. Но главная особенность навигационного оборудования это интеграция навигатора с камерой заднего вида Вашего .

4) Встроенное GPS устройство в автомобиле

Какие бы устройства спутниковой навигации не были доступны на рынке, наибольший интерес представляют навигационные системы спутниковой навигации, которые встроены на заводе в новый автомобиль. Также в качестве опции, как правило, любой автомобильный дилер предлагает нам за дополнительную плату установить заводскую навигацию. Конечно, в отличие от стороннего оборудования заводская навигация значительно дороже своих аналогов, но, тем не менее, многие автомобильные заводские навигаторы являются лучшим решением для поездок в незнакомую местность.

Конечно, в этих устройствах есть свои плюсы и минусы. В большинстве встроенных автомобильных навигаторах часто не доступны свежие обновления карт. К тому же в некоторых автомобилях есть сложности и их обновлениями. многих автомобильных устройств оставляет желать лучшего.

Тем не менее, не все автопроизводители автомобилей оснащают их неудобными навигаторами. Многие премиальные автомобильные марки имеют отличную спутниковую навигацию, которая доступна на экране . В некоторых моделях поисковая форма адреса выполнена гораздо лучше, чем во многих сторонних устройствах доступных на рынке.

5) Ваш смартфон

Многие из Вас отдают предпочтения своим смартфонам в качестве основной навигации в автомобиле. И это несмотря на наличие в машине встроенной навигационной системы. Многие из Вас считают, что время автономных дополнительных навигационных систем уходит. Ведь совсем скоро мобильные телефоны будут полностью интегрироваться с программным обеспечением информационно-развлекательных систем автомобиля. То есть, подключая смартфон к машине, на экране центральной Вы можете пользоваться мобильной картой навигационного приложения телефона.

Другие считают, что в приобретение дополнительных навигационных устройств нет больше необходимости. Достаточно иметь под рукой свой смартфон, чтобы проложить себе маршрут в любую точку мира.

Плюс ко всему последние версии навигационных карт, стали доступны на мобильных устройствах в режиме офлайн, что упростило задачу для качественной навигации в дороге. Ведь теперь карты доступны без подключения к сети интернет. Предварительно скачав карту, Вы без помощи мобильной связи можете пользоваться картой для поездок в незнакомую местность.

В том числе преимущество мобильных устройств связано с большим количеством различных бесплатных навигационных приложений, многие из которых в несколько раз превосходят программное обеспечение встроенных заводских навигаторов.

В завершение мы бы хотели, чтобы Вы на основании нашего обзора проголосовали, указав какое навигационное устройство, по Вашему мнению, является самым лучшим в автомобильной навигации?