Подключение GPS-приёмника к ноутбуку и создание GPS-треккера

Многие любители путешествий давно уже стали пользоваться GPS-девайсами при проведении своего досуга. Кто-то использует навигаторы для переезда из одного населенного пункта в другой по ближайшей трассе/дороге, используя при этом, как правило, навигационные программы с векторными картами. А кто-то предпочитает более эстремальное времяпровождение, добираясь из пункта А в пункт Б по ближайшему пути на внедорожниках. Для последних векторные карты не так важны, здесь главное знать особенности рельефа ближайшей местности, и используются навигационные программы с растровыми картами, привязанными к координатам. Я задался целью, подключить внешний GPS-приёмник к ноутбуку, на который можно установить различные программы для работы с векторными и растровыми картами, чтобы получить удобный инструмент планирования маршрута и просмотра текущего местоположения. Одновременно с тем хотелось передавать данные GPS на сервер, чтобы моё местоположение можно было отслеживать удаленно (импровизированные GPS-треккер). Итак, если Вам интересна эта тема, добро пожаловать в топик.Что имеем:

• Коммуникатор с GPS
• Ноутбук
• 3g-модем (можно исключить)

На ноутбуке должен быть установлен определенный софт:

1. Для синхронизации КПК с ПК (в моём случае «ActiveSync» — для Windows XP, либо «Центр устройств Windows Mobile» — для Windows 7, Vista);
2. Навигационные программы. Например, OziExplorer (для растровых карт), SASPlanet;
3. Программа для обработки GPS-сигнала с приемника.

На КПК так же должен быть установлены дополнительные приложения: 1) GPSGate. Сначала добьемся передачи GPS-сигнала с внешнего устройства на ноутбук. Здесь схема будет простой:

1. сигнал GPS поступает на КПК через аппаратный порт COM2 (в моём случае);
2. КПК синхронизирован с ноутбуком при помощи ActiveSync;
3. C помощью приложения GPSGate установленном на КПК сигнал GPS перенаправляется с COM2 на порт ActiveSync;
4. Программа GPSGate, установленная на ноутбуке, получает сигнал с порта ActiveSync и перенаправляет его на виртуальный COM-порт (в моем случае COM6);
5. В навигационной программе, установленной на ноутбуке, указываем в качестве источника GPS-сигнала наш виртуальный порт, созданный в GPSGate.

Теперь перейдем от теории к практике.Настройка GSP-приёмника Будем считать, что программа GPSGate уже установлена на нашем КПК.Производим настройку программы:

1. Во вкладке «Input» указывается аппаратный порт Вашего GPS-приёмника. На КПК — это, как правило, порт COM2. Можно уточнить, зайдя в Контрольную панель — Внешний GPS — Оборудование.
2. На вкладке «Output» указываются получатели сигнала GPS. Здесь из выпадающего списка выбираем «ActiveSync«, чтобы полученный GPS-сигнал перенаправлялся на порт подключения КПК и ноутбука.
3. Теперь можно выбрать меню «Online«. Значки должны гореть зелёным (включены), что означает, что в данный момент идет соединение со спутниками.

Если процедуры получения и передачи координат проходят успешно, то значок на панели горит зеленым цветом. Если устройство готово, но координаты еще не получены (спутники не пойманы) — ярлычок программа горит жёлтым цветом. Сейчас мы добились передачи GPS-сигнала с КПК на ноутбук. Здесь же можно продублировать передачу GPS-сигнала на сервер GPSGate, для мониторинга Вашего положения (нужна предварительная регистрация на сайте). Для этого необходимо на вкладке «Output» добавить пункт «gpsgate.com (Send)» и в настройках подключения к серверу указать Ваши логин/пароль на сайте gpsgate.com. Передача данных с КПК на сервер будет осуществляться средствами сотовой связи. Если у Вас есть 3g-модем, то можно сделать аналогичные настройки в программе GPSGate, установленной на ноутбуке. Переходим к настройке ноутбука Предполагается, что здесь уже установлены: ActiveSync, GPSGate и SASPlanet (либо Google «Планета Земля»).

1. В настройках GPSGate выбираем «Input» — ActiveSync(т.к. источник GPS-сигнала у нас будет ActiveSync);
2. В «Output«выбираем Virtual COM-Port (Получатель GPS-сигнала будет виртуальный порт, например, COM-6);
3. В настройках программы SASPlanet: Параметры — Настройка программы — GPS В СОМ-порт указываем наш Virtual COM-Port СОМ-6.

На этом основные настройки программ закончились. SASPlanet имеет большое количество карт (Яндекс, Навител, Гугл и т.п) В настройках в Источнике лучше указать „Интернет + Кэш“, тогда уже просмотренные карты будут загружаться из Кэша (из памяти ноутбука), а новые из интернета. Поэтому будет логичнее, для экономии траффика, заранее просмотреть как можно больший участок, который вы предполагаете посетить в своем путешествии.Что в итоге? Мы получаем сигнал GPS на внешнее устройство и передаем его на ноутбук, где данные GPS обрабатываются и мы получаем наше текущее расположение привязанное к растровой или векторной карте в программе SASPlanet (любой другой аналогичной). Параллельно с этим данные о нашем движении и текущем месторасположении отсылаются на сервер. Т.о. можно удаленно просматривать наше местоположение и маршрут за указанный промежуток времени.Для чего? Я использую это во время командных активных городских игр: 1) Штаб удаленно контролирует и координирует одновременно перемещение всех экипажей команды. 2) Навигационные программы на ноутбуке обладают более широкой функциональностью и наглядностью, чем в портативных GPS-устройствах. Можно быстро спланировать и скоординировать свой маршрут, выбрать из множества карт наиболее подходящую. Многие путешественники по бездорожью связывают свои gps-устройства с более компактными нетбуками и используют программу OziExplorer с растровыми топографическими картами, обладающими, как правило большей информативностью о рельефе местности. Любителям классического туризма так же будет интересней наблюдать свое перемещение по большой интерактивной карте, на которой можно увидеть близлежащие достопримечательности, отображаемые на Google-карте. Во время поездки, можно поделиться своим местоположением с родственниками и друзьями, которые смогут проследить ваш маршрут.

Первое, что бросается в глаза при виде этой модели – это сдержанность и строгость дизайна: перед нами компактная «таблетка» диаметром 5,3 сантиметра, которую легко можно закрепить на лобовом стекле при помощи присоски.

В комплекте идёт 1,5-метровый USB-кабель, длины которого вполне достаточно, чтобы дотянуться до вашего ноутбука или любого другого устройства с поддержкой Open-to-Go технологии, расположенных на переднем сидении. Если длины не хватает, то без проблем можно докупить удлинитель, который продается сейчас практически везде и стоит копейки.

Что касается начинки, необходимой для работы GPS-ресивера, с этим тоже всё прекрасно. Стартует приёмник неплохо, при «холодном старте» (когда устройство только подключили к питанию, включили необходимое ПО и происходит скачивание данных о положении и орбитах спутников) — показатель 45 секунд, и всего 8 секунд при «горячем старте» (приёмник выключался на короткое время, и все данные о спутниках ещё актуальны). Это вполне допустимый показатель, если вы находитесь в пути, а при старте автомобиля можно одну минуту и выждать. Скоростью данный ресивер удивить явно не получится — показатель рабочего диапазона заявлен до 515 м/с. Очевидно, если удастся достигнуть этой скорости и опровергнуть результат – компания вернёт потраченные на покупку деньги.

Следует отметить и показатели рабочей высоты – до 18000 метров. Этот фактор крайне важен для жителей больших городов, когда вас окружают одни высотки, так называемый «городской каньон», вы искусственно оказываетесь на дне, где обычный сигнал теряется. Но это не помеха для высокочувствительной антенны GlobalSat BU-353-S4. Не будем описывать рабочие диапазоны влажности, температуры и допустимой вибрации, так как если не устраивать экстремальный краш-тест, девайс определенно справится.

При покупке данного устройства следует обратить особое внимание на совместимость с вашим ноутбуком. Известны случаи некорректной работы с некоторыми моделями нетбуков (Asus Eee PC и eMachines). Это связано с тем, что производители ставят дешёвые порты, которые не обеспечивают предписанную стандартом USB силу току, необходимую для работы модуля. Данное устройство рекомендовано всем, кто нацелен на покупку USB-приёмника, качество исполнения и цена в районе 30-35$ являются отличными показателями при выборе.

Globalsat ND-105C Micro USB GPS Receiver

Еще один представитель компании GlobalSat, лидера рынка GPS-устройств как по качеству, так и по количеству выпускаемой продукции. Данный девайс можно охарактеризовать фразой «мал да удал», приёмник соответствует ей на все 100%.

Действительно, что касается размера, это очень компактная и практически невесомая коробочка длиной 33 миллиметра и весом всего 5 грамм. Подключается девайс по интерфейсу microUSB, но переходник входит в комплект поставки, так что трудностей на этот счёт никаких нет.

Малый размер наилучшим образом раскрывается при работе с устройствами Android, так как все гаджеты с данной ОС (от версии 3.2) совместимы с ND-105C. Подключаем, настраиваем и всё, кладём приёмник в карман или рюкзак и вперёд, на пешую прогулку по незнакомой местности или в поход. При использовании в авто так не получится, чтобы сигнал не путался, и направление определялось правильно, необходимо сидеть на переднем сидении.

Технические характеристики одни из лучших в нашем ТОПе. «Холодный старт» — 35 секунд, «горячий» — 1 секунда, скорость до 515 м/с, высота до 18000 метров, «городские каньоны», около 66 каналов. При всём при этом потребление энергии всего 40мА, что крайне мало, учитывая, что устройство может питаться практически от чего угодно и очень бережно относится к расходу батареи.

За мощные показатели, универсальность и качество приёмник имеет более чем доступную цену (около 33$). Вкупе с большим количеством положительных отзывов от покупателей, появляется мысль, что если минус в виде привязанности к переднему сидению авто не принципиален, то это лучший выбор.

Garmin GLO Portable GPS and GLONASS Receiver with Vehicle Power Cable

Это устройство является представителем, подключаемых по протоколу Bluetooth. Беспроводной режим имеет как преимущества, так и некоторые минусы.

К положительным факторам можно отнести свободы передвижения. Если автомобиль резко дёрнется или остановится, вы выйдете из машины, ничего страшного не произойдёт: сигнал будет по-прежнему передаваться, а девайс работать, как и работал. Еще одним плюсом является расширение круга взаимодействующих гаджетов, теперь это устройства на Android и iOS. Все, кто хоть раз пытался использовать GPS на мобильном телефоне, знают, как быстро этот процесс сажает батарею. С Garmin GLO Portable энергия будет тратиться на поддержание коннекта. Собственное питание приёмника тоже отличный момент: включил девайс, положил в карман и можно отправляться на прогулку.

К минусам можно отнести необходимость подзаряжать батарею. При использовании ресивера в машине этот пункт не принципиален, так как в комплекте идет кабель для автомобильной зарядки. Так же считается, что соединение по Bluetooth медленнее, чем по USB, но по факту вы вряд ли заметите ощутимые задержки и потери качества связи.

Помимо расширения взаимодействия с совместимыми ОС, устройство работает не только в диапазоне GPS, но и в сети ГЛОНАСС. Эти две системы спутников навигации принадлежат Америке и России, так что будьте уверены, вы не потеряете сигнал на на одной из территорий этих сверхдержав. Объёма батареи в 1100 мАп хватает на 12 часов работы.

Garmin GLO Portable имеет собственный усилитель сигнала, которого хватит как для путешествия по крупному мегаполису, так и по дремучим густым лесам. Производитель заверяет, что при усилении сигнала устройства, которое имеет собственную антенну, уровень приёма возрастает на 20%, а частота обновления координат местоположения достигает 10 раз в секунду. Девайс способен подключаться одновременно к 24 спутникам, так что можно забыть о потере сигнала из-за того, что спутник недоступен в виду погодных условий.

Положительные отзывы о данном приёмнике, совместимость практически со всеми популярными операционными системами, отличный сигнал, долгая работа батареи и автомобильный кабель для прикуривателя – достойные показатели качества и производительности. Стоимость девайса от 90$.

Программы для работы GPS на Вашем ноутбуке

Когда ваш ноутбук взаимодействует с GPS-приёмником, вы можете без труда определить свои координаты и проложить необходимый маршрут. Но чтобы обработать все получаемые данные и привести их в удобный для восприятия пользователя, то есть вас, вид, понадобится установка программного обеспечения. Как говорилось в начале обзора, выбор программы ограничивается только вашими пожеланиями, предпочтениями и возможностями (не все программы бесплатные). В интернете имеется множество готовых решений, но хотелось бы обратить внимание на несколько программ, по мнению пользователей являющихся наиболее популярными и удобными в использовании.

OziExplorer – это классика навигационных программ и один из лучших представителей ПО для работы с GPS-приемниками. К достоинствам можно отнести простоту и легкость управления, после небольшого разбирательства и понимания основ, интерфейс становится очень понятным. Так же в сети существует огромное количество дополнительных программ для развития функциональности OziExplorer. Помимо карт автомобильных дорог, в открытом доступе имеется большая подборка троп для пеших маршрутов. Минусам программы является отсутствие хорошего качества картинки.

SAS.Планета – отличная программа для работы со спутниковыми снимками и картами, причем будут доступны карты сервисов Google, Yandex, Yahoo, WikiMapia, NASA и другие. Кроме привычных карт ландшафта и местности, есть ещё политические, совмещенные и даже карты Луны и Марса. Так что программа подойдёт не только для путешественников, но и тем, кто работает с картами.

Навител Навигатор – программа, стремительно набирающая популярность на рынке навигационных систем. Имеется большое количество карт для абсолютно любых местностей. В виду того, что проект коммерческий и всё ещё находится в активной разработке, карты постоянно обновляются и оперативно учитываются появление новых или пропажа старых строений.

Итоги

В данном обзоре были рассмотрены три самые популярные модели GPS-приёмников на сегодняшнем отечественном рынке. Все они имеют разные типы подключений, свои характерные особенности и недостатки, и каждый из вас сможет выбрать тот вариант, который придётся ему по вкусу. Так что покупайте, настраивайте и вперёд путешествовать.

Вам также может быть интересно: Как сделать 3D принтер своими руками?

 

Добавить комментарий

GPS — Global Positioning System — глобальная система определения местоположения, состоит из 24 искусственных спутников Земли, сети наземных станций слежения за ними и неограниченного количества пользовательских приемников-вычислителей. GPS предназначена для определения текущих координат пользователя. Подробно о принципах работы см. здесь и здесь. Даже самые простые приемники при соединении с компьютером по своим возможностям не уступают, а зачастую превосходят дорогие навигационные системы с возможностью отображения карт. Все рассматриваемые приемники предназначены для работы со спутниками системы NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging), которая разработана и обслуживается Министерством обороны США. Кроме нее, существует наша ГЛОНАСС (ГЛОбальная Навигационная Спутниковая Система). Европейский Союз (EU) и Европейское Космическое Агентство (ESA) планируют ввести в эксплуатацию новую европейскую глобальную спутниковую навигационную систему Galileo.В диапазоне до 200 у.е. можно найти десятки устройств, причем существуют разные способы подключения этих устройств к компьютеру. У меня была возможность сравнить 7 таких устройств. Справиться с задачей выбора наилучшего из них по точности позиционирования мне не удалось, все они показали примерно одинаковую и весьма высокую точность. Однако при работе с ними встал вопрос, какое из устройств является оптимальным для подсоединения к компьютеру. Идеального решения, видимо, не существует, и в этой заметке я постараюсь обсудить преимущества того или иного способа соединения антенны с компьютерами разных типов. В тесте участвовали: 1. Garmin Etrex, одно из самых известных и дешевых автономных устройств, (подробную статью о нем см. здесь) отображающих координаты на собственном ЖК-экране, однако оно может через последовательный порт соединяться с компьютером и, таким образом, служить внешним приемником, который может быть расположен довольно далеко от компьютера. Учитывая его цену, порядка 180 у.е., это устройство является реальным конкурентом других рассматриваемых устройств. 2. Устройство, по внешнему виду напоминающее компьютерную мышь, однако мышью не являющееся. Это внешний GPS-приемник, подключаемый через USB. С магнитным креплением к крыше автомобиля. TFAC (Taiwan Falcon Aerospace Corporation) MG-30U. Кроме данной модели, есть и более продвинутая MGL-30U, имеющая встроенную память и позволяющая сохранять информацию о координатах и скорости перемещения в течение 15 часов. И, наконец, 5 GPS приемников, выполненных в виде карт Compact Flash. Эти карты легко могут быть подсоединены как к КПК, так через переходник CF-PCMCIA и к ноутбуку или даже к настольному компьютеру, оборудованному разъемом PCMCIA. TFAC (Taiwan Falcon Aerospace Corporation) CF-30LP и Pretec CompactGPS Вид с тыльной стороны.( Вид с лицевой стороны на первой фотографии в заголовке). Кстати, TFAC, кроме вышеупомянутой «мыши» и данного устройства, производит и приемники для системы ГЛОНАСС — GG-16 GPS/GLONASS dual-system receiver.   Globalsat Technology BC-307 Compact Flash GPS Receiver и Billionton CFGPSHAiCOM HI-302CF (Вид с обеих сторон) Эти устройства комплектуются внешними антеннами с достаточно длинным высокочастотным кабелем, до 5 м. Антенны так же, как и USB -приемник, крепятся с помощью магнита. Большинство антенн оказались взаимозаменяемыми, и только Billionton имел отличный от других разъем. Таким образом, хотя из помещения спутники не видны, но можно попытаться определить координаты и настольного компьютера, вытянув антенну на балкон. Чем отличаются рассматриваемые приемники? Размером встроенной антенны — здесь чудес не произошло, самое маленькое устройство оказалось и самым малочувствительным. Однако с подключенной внешней антенной все они показали примерно одинаковые результаты. Возможна работа устройств в трех режимах: холодный, теплый и горячий старт. При включении устройства после достаточно длительного перерыва приемник начинает принимать сигналы со спутников и тем самым определять, какие из них сейчас доступны из этой локации. Такое состояние приемника называется холодным стартом, группу запеленгованных спутников часто именуют альманахом. После выключения приемник некоторое время держит в памяти последний альманах и, в случае повторного включения после кратковременного перерыва, имеет место теплый старт, а если перерыв был совсем кратким, то это горячий старт. Время холодного старта, указываемое в спецификации, относится к тепличным условиям открытого моря. Сравнивать время при работе с балкона очень трудно, поскольку я не мог подключить более 2 х устройств одновременно и, следовательно, каждой паре приходилось работать с другим альманахом. Некоторое значимое различие наблюдалось при горячем старте, что, вероятно, связано с объемом сохраняемой информации. Лучше других себя проявили TFAC CF-30LP и Globalsat Technology BC-307. Кроме того, все устройства на базе CF карт, кроме TFAC, имели светодиод (судя по информации фирмы, в следующих модификациях он тоже будет установлен), который индицировал готовность прибора к работе. Т.е. наблюдая за поведением диода, можно было узнать, определилась ли система координат или все еще находится в состоянии поиска. Все эти устройства комплектуются простейшими программами, делающими связку GPS-компьютер функционально подобной автономным устройствам. По размерам при работе с КПК получаются тоже сопоставимые системы. Впрочем, у простейших автономных устройств ресурс работы от батареек несколько больше.При работе с компьютером в большинстве случаев используется протокол NMEA, при котором устройство непрерывно передает информацию о координатах компьютеру, а уж компьютер откладывает на карте пройденный путь, высчитывает скорость, определяет направление на части света относительно направления движения. Некоторые устройства могут работать автономно и сохранять в собственной памяти информацию о пройденном пути. В этом случае общение с компьютером может быть непостоянным, вы подключаетесь к компьютеру и скачиваете на него пройденный путь. Функционально все программы одинаковы и не привязаны к определенному устройству. Основные отличия в дизайне. Некоторые, например, программа, идущая в комплекте с TFAC, могут сами определять, к какому именно последовательному порту подключен приемник. Иногда это существенно облегчает жизнь.  Программа от Billionton имеет много страниц, не очень насыщенных информацией. Остальные производители постарались максимум информации поместить на одну или две экранных страницы КПК. Однако основной интерес совместного использования GPS приемника и компьютера заключается в возможности использовать электронные карты. Доступных электронных карт сейчас стало уже достаточно много, и спутниковая навигация становится реально полезной, поскольку позволяет легко найти нужную улицу даже в незнакомом городе. Для Западной Европы и Америки существует много разных векторных карт, некоторые из них идут в комплекте даже с простейшими навигационными системами. Собственно программное обеспечение и карты, идущие в комплекте с навигационными системами, могут существенно повлиять на выбор. Так, с моделью Pretec в комплекте идет Microsoft AutoRoutе, позволяющая уверенно ориентироваться в большинстве городов Европы.Однако, как поет Кукин, «он (Париж) там, а ты у черта на рогах». К сожалению, подробного отображения одной шестой части суши на севере Евразии, сравнимого с Парижем, эта программа не дает, в лучшем случае, кольцевая дорога и Садовое кольцо вместо Москвы.   Впрочем, для Москвы разнообразных карт тоже уже много. Например, Улицы Москвы 2003 от «ИНГИТ», которая знает о последних новостройках и работает с CD. А для всех остальных есть программа Ozi Explorer, которая позволяет использовать отсканированную бумажную карту.  В общем, карты есть, устройств спутниковой навигации на рынке тоже много. Эта программа существует как в варианте для большого компьютера, так и для КПК. Она может как непосредственно отслеживать положение на карте, так и работать с данными, которые сохраняют GPS способные к автономной работе в собственной памяти. Версия для КПК так и не научилась загружать в GPS маршрутные точки, но появилась отдельная программа G7ToCE, которая прекрасно справляется с этой задачей. Ozi Explorer CE и G7ToCE

Заключение

Идеального устройства на все случаи жизни, видимо, не существует. Если в основном предполагается использовать GPS-приемник с ноутбуком, установленным в машине или на яхте, то, хотя потенциально можно использовать любой из вышеупомянутых, мне представляется, что наиболее интересны приемники на базе CF-карт. Кабель антенны достаточно длинный, его легко проложить, система работает весьма устойчиво. Подключение автономных приемников, соединяемых с компьютером через последовательный порт, оказалось не очень удачным, в случае, если у вас современный компьютер, который не имеет последовательного порта, и приходится использовать переходник USB-COM. В случае наличия помех у меня система полностью зависала и появлялся синий экран смерти. Вероятно, тут свою роль сыграло программное обеспечение, потому что КПК при той же длине кабеля работал с приемником устойчиво. Если у вас на яхте установлен стационарный компьютер, то, возможно, оптимальным будет приемник, подключаемый через USB. За системы на базе CF карт говорит возможность использовать их с КПК для постоянной навигации в пеших походах. Здесь, правда, надо отметить, что не все эти экраны КПК хорошо видны при солнечном свете, да и зарядить или взять в запас литиевые батареи сложнее, чем Ni-MH. Однако мой опыт показывает, что в этом случае более надежной является автономная система, которая периодически подключается к КПК. В КПК загружается пройденный путь, далее на карте прокладывается маршрут и маршрутные точки отправляются с КПК в приемник. Эту процедуру можно делать в палатке, где солнечный свет уже не мешает. GPS приемники предоставлены фирмой «ТЕЛЕ-СЕРВИС МС». Используемые источники:

• https://habr.com/post/124075/
• https://gadgets-reviews.com/ru/obzory/244-sozdaem-iz-noutbuka-gps-navigator.html
• https://www.ixbt.com/car/gps/gpscfusbcom.shtml