Навигация a GPS

История

Основная статья: История технологииПервые упоминания о колесе встречаются в Месопотамии в 4-м тысячелетии до н. э.

В 1772 году Иоганн Бекман ввёл в научное употребление термин «технология». Им он назвал научную дисциплину, которую читал Гёттингенском университете.

В 1822 году академик Императорской академии наук В. М. Севергин выделил 10 разделов технологии:

  • металлы
  • минералы
  • дерево
  • горючие материалы
  • питательные вещества
  • химические произведения
  • обрабатывание животных
  • ткани
  • бумага
  • орудия

Высокие технологии

Основная статья: Высокие технологии

Наиболее новые и прогрессивные технологии современности относят к высоким технологиям (англ. high technology, high-tech). Переход к использованию высоких технологий и соответствующей им техники является важнейшим звеном научно-технической революции (НТР) на современном этапе. К высоким технологиям обычно относят самые наукоёмкие отрасли промышленности: микроэлектроника, вычислительная техника, робототехника, атомная энергетика, самолётостроение, космическая техника, микробиологическая промышленность.

Производственные технологии

Технологии могут классифицироваться или в связи с определённой отраслью производства, или в связи с конкретными материалами и способами их получения и обработки. К отраслевым технологиям относятся, например, технология горных работ, технология машиностроения, технология строительства, с материалами связаны технология металлов, технология волокнистых веществ, технология тканей.

В основе химической технологии лежат процессы, происходящие при химических реакциях, вследствие которых изменяются состав, строение, а в результате и свойства преобразуемых продуктов.

Технология металлов

Технология металлов охватывает как получение металлов из сырья, основанное на изменении его химического состава, химических и физических свойств, включая в себя металлургию, так и на изменении формы, структуры и физических свойств обрабатываемых заготовок и деталей, включая в себя литейное производство, сварку и пайку, механическую обработку металлов (обработка металлов резанием и др.), электрофизические и электрохимические методы обработки металлов, нанесение на металл защитных покрытий.

Металлургия — область науки и техники, охватывающая процессы получения металлов из руд или других материалов, а также процессы, связанные с изменением химического состава, структуры и свойств металлических сплавов. В первоначальном, узком значении — искусство извлечения металлов из руд.. Включает в себя подготовку сырья (обогащение и др.) и извлечение из сырья металлов, производство из них сплавов, термическую обработку, химико-термическую обработку, термомеханическую обработку металлов, обработку металлов давлением, включая ковку, штамповку, прокатку, волочение и т. д.

Химическая технология

Химическая технология — «наука о процессах, методах и средствах массовой химической переработки сырья и промежуточных продуктов».

Появление химической технологии относится к концу XVIII века, тогда она занималась описанием отдельных химических производств, их основного оборудования, материальных и энергетических балансов. К 30-м годах XX века химическая промышленность достигла такого уровня развития, что появилась необходимость изучения общих закономерностей химико-технологических процессов, разработки и практической реализации их оптимальных вариантов. Химическая технология реализует и объединяет в единый комплексный процесс различные химические, физико-химические и механические процессы:

  • измельчение и сортировка твёрдых материалов, включая дробление,
  • образование и разделение неоднородных смесей
    • Фильтрование,
    • Центрифугирование,
    • Отстаивание,
    • Диспергирование,
  • Массообмен
    • Ректификация,
    • Абсорбция,
    • Адсорбция,
    • Кристаллизация,
    • Экстракция
  • Теплообмен,
  • сжатие газов,
  • создание высоких и низких температур,
  • создание электрических, магнитных, ультразвуковых полей.

Машиностроительные технологии

Основные статьи: Машиностроение, Машина, Механизм

Технология машиностроения занимается изучением и разработкой технологических процессов, включая конструирование и производство различных машин и приборов. Сюда относятся технические расчёты, выбор материалов и способов их обработки, контроль качества, способы изготовления деталей и соединения деталей и узлов, проектирование машиностроительных заводов и организация производства на них.

Технология строительства

См. также: Строительство

Строительство — отрасль материального производства, продукцией которой являются готовые к эксплуатации здания и сооружения, т. о. оно занимается возведением и реконструкцией зданий, а также их разборкой и перемещением. В строительстве технологические процессы подразделяются на две основные группы — внеплощадочные и внутриплощадочные. Строительный процесс — это производственный процесс, осуществляемый непосредственно на строительной площадке. Строительная площадка — место, на котором расположен объект строительства с прилегающими вспомогательными территориями. В ходе строительного процесса его участники при помощи орудий труда (инструменты, механизмы и приспособления), постепенно преобразуют предметы труда (материалы, изделия и конструкции) в строительную продукцию (объект строительства).

Процесс состоит из множества частей, простейшей из которых является организационно неделимая и технологически однородная рабочая операция. Совокупный строительный процесс состоит из отдельных видов работ, которые названы либо по конструктивным элементам, производимых данным видом работ (кровельные, изоляционные), либо по материалам, с которыми производятся работы (земляные, каменные, бетонные). Все комплексы работ, производимые во время строительства, относятся к нулевому, надземному, отделочному или специальному циклу. К нулевому циклу относятся основные работы, выполняемые ниже уровня пола нижнего этажа, к наземному — выше, в отделочный цикл входят работы, влияющие в основном только на внешний вид, в специальный — связанные с устройством внутренних сетей и установкой приборов.

Технологии, связанные с электричеством

Основная статья: Электричество

Совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества.

Акустические технологии

Основная статья: Акустика

Наука о звуке, изучающая физическую природу звука и проблемы, связанные с его возникновением, распространением, восприятием и воздействием. Акустика является одним из направлений физики (механики), исследующих упругие колебания и волны от самых низких (условно от 0 Гц) до высоких частот.

Технологии электроники

Основная статья: Электроника

Наука о взаимодействии электронов с электромагнитными полями и методах создания электронных приборов и устройств для преобразования электромагнитной энергии, в основном для приёма, передачи, обработки и хранения информации.

Нанотехнология

Основная статья: Нанотехнология

Междисциплинарная область фундаментальной и прикладной науки и техники, имеющая дело с совокупностью теоретического обоснования, практических методов исследования, анализа и синтеза, а также методов производства и применения продуктов с заданной атомной структурой путём контролируемого манипулирования отдельными атомами и молекулами.

Биотехнология

Основная статья: Биотехнология

Дисциплина, изучающая возможности использования живых организмов, их систем или продуктов их жизнедеятельности для решения технологических задач, а также возможности создания живых организмов с необходимыми свойствами методом генной инженерии. Биотехнология основана на генетике, молекулярной биологии, биохимии, эмбриологии и клеточной биологии, а также прикладных дисциплинах — химической и информационной технологиях и робототехнике.

Информационные технологии

Основная статья: Информационные технологии

Информационные технологии (ИТ, также — информационно-коммуникационные технологии) — совокупность методов, программно-технических и технологических средств, обеспечивающих сбор, накопление, обработку, хранение, представление и распространение информации; приёмы, способы и методы применения средств вычислительной техники при выполнении функций сбора, хранения, обработки, передачи и использования данных (ГОСТ 34.003-90); ресурсы, необходимые для сбора, обработки, хранения и распространения информации (ISO/IEC 38500:2008).

В конце XX века и в начале XXI информационные технологии находят широкое применение в разных сферах человеческой деятельности, в их числе:

  • наука — обработка экспериментальных данных, моделирование и др.
  • образование — электронные учебники, системы дистанционного обучения и др.
  • медицина — диагностика, аналитические системы и др.
  • искусство — вплоть до обеспечения электронных видов искусства;
  • военное дело — мониторинг, анализ боевой обстановки, ситуационное моделирование и др.
  • государственное управление — электронное голосование, справочные и аналитические системы и др.
  • производство — автоматизация процессов производства и его проектирования;
  • бизнес — управление компаниями, обеспечение их взаимодействия, интернет-магазины, заказ билетов через интернет и др.

Информационные технологии включают в себя технические средства, программные средства, организационно-методическое обеспечение и стандартизацию.

Технические средства

Различают средства компьютерной техники и коммуникационной техники.

Средства компьютерной техники существуют для ввода, обработки, вывода и хранения данных. Для ввода информации используют клавиатуры, цифровые камеры, устройства ввода аудио- и видеоданных, компьютерная мышь. Существуют специализированные устройства для лиц с ограниченными физическими возможностями.

Процессоры осуществляют обработку данных и преобразование результатов в вид, пригодный для использования. Это могут быть тексты, изображения, аудио и видео информация. Для вывода информации чаще всего используются дисплеи, принтеры, динамики и наушники, факс-машины, всевозможные многофункциональные устройства.

Для хранения информации применяются магнитные диски, ленты, устройства флеш-памяти и др.

Коммуникационная техника осуществляет передачу информации на расстояние. Коммуникационные средства могут предназначаться как для самостоятельного функционирования, так и в комплексе со средствами компьютерной техники.

Социальные технологии

Социальные технологии представляют собой систему практических знаний и способов решения задач по управлению социальным поведением людей, которые вырабатываются и используются в процессе социального планирования и социального проектирования. Социальные технологии занимаются созданием и изменением социальных структур. Социальные технологии базируются на теоретических разработках некоторых социальных наук – социологии, теории социальной организации и управления, а также психологии и др., используя практический опыт функционирования общественных систем. Пользуясь описательными и объяснительными, анализирующими и прогнозирующими знаниями, социальная технология разрабатывает последовательность действий для решения социальных задач и реализует их практически. Социальные технологии занимаются частными социальными задачами, глобальными общественными преобразованиями они не занимаются. Понятие «социальная технология» может применяться в узком смысле, относясь к следующим областям:

  • к производственной и социальной, решая следующие задачи:
    • повышение производительности труда,
    • оптимизация отношений в коллективе,
    • совершенствование управления и руководства
  • политической
    • политический маркетинг
    • политическая реклама
    • избирательные технологии

В широком смысле социальная технология обозначает совокупность этих специализированных технологий.

Примечания

  1. 1 2 Некрасов С. И., Некрасова Н. А. Философия науки и техники: тематический словарь. — Орёл: ОГУ. 2010.
  2. Technology // Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2016. Web. 08 янв. 2016
  3. Технология. Глоссарий.ru. Проверено 2 сентября 2017.
  4. Gibert, 2004, pp. 9-10.
  5. History of technology // Encyclopædia Britannica. Encyclopædia Britannica Online. Encyclopædia Britannica Inc., 2016. Web. 08 янв. 2016
  6. Философский словарь / под ред. И. Т. Фролова. — 7 изд., перераб. и доп. — М.: Республика, 2001. — 719 с.
  7. Джери Д., Джери Дж. Большой толковый социологический словарь. В 2-х томах. Том 2. (П-Я): Пер. с англ. Н. Н. Марчук. — М.: Вече, ACT, 1999. — 528 с.
  8. Ушаков Д. Н., Волин Б. М. Толковый словарь русского языка. В четырёх томах. Том 4. — М.: ГИНС, 1940. — 1500 с.
  9. Ожегов С. И., Шведова Н. Ю. Толковый словарь русского языка. — М.: «Азъ Ltd.», 1992, — 960 с.
  10. Salomon J. What is Technology? The Issue of its origins and definitions // Historiy of technology. 1984/ Vol. 1. P. 113—156.
  11. Севергин В. М. О предметах учений технологий // Технологический журнал. 1822. Т. 7. Ч. 1. С. 1.
  12. 1 2 3 4 Технология — статья из Большой советской энциклопедии.
  13. 1 2 Технология металлов — статья из Большой советской энциклопедии.
  14. Металлургия — статья из Большой советской энциклопедии.
  15. 1 2 3 Химическая технология // Франкфурт — Чага. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 28).
  16. 1 2 А. Ф. Юдина, В. В. Верстов, Г. М. Бадьин. Технологические процессы в строительстве. — М: Издательскиу центр «Академия», 2013. — (Высшее профессиональное образование). — ISBN 78-5-7695-5024-9.
  17. Спиридонов О. П. «Универсальные физические постоянные», М., «Просвещение», 1984, с. 52, ББК 22.3 С72
  18. Акустика // А — Ангоб. — М. : Советская энциклопедия, 1969. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 1).
  19. Электроника // Экслибрис — Яя. — М. : Советская энциклопедия, 1978. — (Большая советская энциклопедия : / гл. ред. А. М. Прохоров ; 1969—1978, т. 30).
  20. ISO/IEC/IEEE 24765:2010 Systems and software engineering — Vocabulary
  21. Когаловский М. Р. и др. Глоссарий по информационному обществу / Под общ. ред. Ю. Е. Хохлова. — М.: Институт развития информационного общества, 2009. стр 61 — 160 с.
  22. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Информационные технологии / С. Д. Кузнецов // Излучение плазмы — Исламский фронт спасения. — М. : Большая российская энциклопедия, 2008. — С. 493. — (Большая российская энциклопедия : / гл. ред. Ю. С. Осипов ; 2004—2017, т. 11). — ISBN 978-5-85270-342-2.
  23. ГОСТ 34.003-90 Автоматизированные системы. Термины и определения
  24. ISO/IEC 38500:2008, Corporate governance of information technology: resources required to acquire, process, store and disseminate information
  25. Мышь / Э. М. Пройдаков // Большая российская энциклопедия : / гл. ред. Ю. С. Осипов. — М. : Большая российская энциклопедия, 2004—2017.
  26. 1 2 В.М.Быченков. Технологии социальные// Новая философская энциклопедия. Институт Философии Российской Академии Наук (2007—2010). Проверено 7 мая 2016.

Литература

  • Герасимов Я. И. Химическая термодинамика в цветной металлургии. Т. 1-7. / Я. И. Герасимов, А. Н. Крестовников, А. С. Шахов и др. — М.: Металлургиздат, 1960—1973. — 2108 с.
  • Металловеды / Составитель С. С. Черняк — Иркутск: Изд-во ИрГУ, 2000. — 532 с.
  • Павленко Н. И. История металлургии в России XVIII века. Заводы и заводовладельцы. М.: Издательство АН СССР, 1962. — 566 с.
  • Артоболевский И. И. Теория механизмов и машин: Учеб. для втузов. — 4-е изд., перераб. и доп. — М.: Наука, 1988. — 640 с.
  • Техника в её историческом развитии. В 2-х томах. — М.: Наука, 1979-1982.
  • Ушаков Е. В. Философия техники и технологии. — М.: Юрайт, 2017. — 307 с. — ISBN 978-5-534-04704-2.
  • Хорошев А. Н. Введение в управление проектированием механических систем: Учебное пособие. — Белгород, 1999. — 372 с. — ISBN 5-217-00016-3. (электронная версия 2011 г.)
  • Вейсбах. «Практическая механика» (в переводе Усова); Weisbach, «Lehrbuch der lugenieur und Maschinenmechanik, bearbeitet von Herrmann»; Collignon, «Traité de Mécanique»
  • Чебышёв. «О простейшей суставчатой системе» («Записки Императорской академии наук», приложение к LX тому) и многие другие статьи в «Записках Императорской академии наук»
  • Альбицкий. «Конические зубчатые колеса», «Цилиндрические зубчатые колеса», «Винтовое зацепление»
  • Gibert, M.G. The Meaning of Technology. Selected Readings from American Sources. — Universitat Politecnica de Catalunya. Iniciativa Digital Politecnica, 2004. — ISBN 9788498803136.

Разница A-GPS и GPS

Сегодня все смартфоны и большинство планшетов оснащают GPS — системой навигации, которую можно использовать, например, для навигации или определения местоположения устройства. Не так давно появилась технология A-GPS. В чем между ними разница?

GPS (от английского Global Positioning System — система глобального позиционирования) — спутниковая система навигация. A-GPS — специальная технология, которая дополняет спутниковую навигационную систему GPS. Что именно она дает?

Самое главное — это ускоренный «холодный» старт. Когда вы включаете GPS на своем устройстве, спутнику необходимо получить информацию от вашего устройства прежде, чем будет определено текущее местоположение. Это и есть так называемый холодный старт, который может занимать и 30 секунд, и даже несколько минут. В случае с A-GPS предоставление необходимой информации происходит через альтернативные каналы связи. Такими каналами связи могут быть базовые станции операторов связи, однако обычно каналом выступает интернет — мобильный или Wi-Fi в зависимости от того, какой подключен в данный момент. При этом объем передачи данных по интернету совсем небольшой — часто всего несколько кб.

Если используются вышки оператора сотовой связи, возможны неточности при позиционировании устройства.

Второе важно преимущество A-GPS — повышение чувствительности приема слабых сигналов в так называемых «мертвых зонах», к которым можно отнести различные тоннели, низины, леса с плотным лиственным покровом и т.д.

Недостатки A-GPS

И все же нужно понимать, что вместе с достоинствами технология A-GPS имеет и недостатки.

  • Некоторые A-GPS-приемники объединены вместе с радиомодулем. Если радиомодуль (GSM) отключен, A-GPS не сможет стартовать.
  • A-GPS передает некоторое количество информации через интернет. Нужно понимать, что за передачу даже небольшого количества информации в роуминге с вашего счета могут списать приличную сумму.
  • Вне покрытия сотовой сети и без доступа к интернету функция ускоренного старта A-GPS не сработает.

Лекция по анатомии мобильных устройств. Навигация (GPS, ГЛОНАСС и др.) в смартфонах и планшетах. Источники ошибок. Методы тестирования.

Еще совсем недавно в торговых сетях можно было купить устройства под названием «Навигаторы». Главная функция этих устройств полностью соответствовала их названию, и выполняли они её, как правило, хорошо.

В то время в мире практически единственной нормально работающей системой навигации была американская GPS (Global Positioning System), и её хватало на все потребности. Собственно, слова «навигация» (навигатор) и GPS были в то время синонимами.

Всё изменилось, когда производители КПК (карманных компьютеров), а затем смартфонов и планшетов, стали встраивать в свои устройства поддержку навигации. Физически она реализовывалась в виде встроенных приемников навигационных сигналов. Иногда поддержку навигации можно было найти даже в кнопочных телефонах.

С этого момента всё изменилось. Навигаторы, как отдельные устройства, почти исчезли и из производства, и из продажи. Потребители в массовом порядке перешли на использование смартфонов и планшетов в качестве навигаторов.
Тем временем были успешно запущены в эксплуатацию еще две системы навигации — российская ГЛОНАСС и китайская Beidou (Бэйдоу, BDS).

Но это не значит, что в качестве навигации что-то стало лучше. Функция навигации в этих устройствах (смартфонах и планшетах) стала уже не основной, а одной из многих.

В результате многие пользователи стали замечать, что для целей навигации не все смартфоны «одинаково полезны».

Вот здесь мы и подходим к проблеме определения источников ошибок в навигации, включая вопрос и о роли недобросовестности производителей устройств в этом вопросе. Печально, но факт.

Но прежде чем винить производителей во всех грехах, разберемся сначала с источниками ошибок в навигации. Ибо производители, как мы выясним далее, виноваты не во всех грехах, а только в половине. 🙂

Ошибки в навигации можно разделить на два основных класса: вызванные внешними относительно устройства навигации причинами, и внутренними.

Начнем с внешних причин. Они возникают, в основном, из-за неравномерности атмосферы и естественной технической погрешности средств измерений.

Их примерный вклад таков:

— Преломление сигнала в ионосфере ± 5 метров;
— Колебания орбиты спутника ± 2.5 метра;
— Ошибка часов спутника ± 2 метра;
— Неравномерность тропосферы ± 0.5 метра;
— Влияние отражений от предметов ± 1 метр;
— Погрешности измерения в приемнике ± 1 метр.

Эти погрешности имеют случайный знак и направление, поэтому итоговая погрешность рассчитывается в соответствии с теорией вероятностей как корень из суммы квадратов и составляет 6.12 метра. Это не значит, что погрешность всегда будет такой. Она зависит от количества видимых спутников, их взаимного расположения, а наиболее всего — от уровня отражений от окружающих предметов и влияния препятствий на ослабление сигналов спутников. В результате погрешность может быть как выше, так и ниже приведенной «усредненной» величины.

Ослабление сигналов от спутников может наступать, например, в следующих случаях:
— при нахождении внутри помещения;
— при нахождении между близко расположенными высокими объектами (между высотными зданиями, в узком горном ущелье и т.п.);
— при нахождении в лесу. Как показывает опыт, плотный высокий лес может значительно затруднять навигацию.

Эти проблемы связаны с тем, что высокочастотные радиосигналы распространяются подобно свету – то есть только в пределах прямой видимости.

Иногда навигация, пусть и с ошибками, может работать и на отраженных от препятствий сигналах; но при многократном переотражении они становятся настолько слабыми, что навигация с ними работать перестает.

Теперь переходим к «внутренним» причинам ошибок в навигации; т.е. которые создаются самим смартфоном или планшетом.

Собственно, проблем здесь только две. Во-первых, слабая чувствительность навигационного приемника (или проблемы с антенной); во-вторых, «кривой» софт смартфона или планшета.

Перед рассмотрением конкретных примеров поговорим о способах проверки качества навигации.

Методы тестирования навигации.

1. Тестирование навигации в «статике» (при неподвижном положении смартфона/планшета).

Такая проверка позволяет определить следующие параметры:
— скорость первоначального определения координат при «холодном старте» (засекается по часам);
— список навигационных систем, с которыми работает данный смартфон/планшет (GPS, ГЛОНАСС и т.д.);
— расчетную точность определения координат;
— скорость определения координат при «горячем старте».

Эти параметры можно определить как с помощью обычных навигационных программ, так и с помощью специальных тестовых программ (что удобнее).

Правила тестирования в «статике» очень просты: тестирование должно делаться на открытом пространстве (широкая улица, площадь, поле и т.п.) и при отключенном интернете. При нарушении последнего требования время «холодного старта» может значительно ускориться за счет прямого скачивания орбит спутников из интернета (A-GPS, assisted GPS) вместо их определения по сигналам с самих спутников; но уже будет «не честно», поскольку это уже не будет чистая работа самой системы навигации.

Рассмотрим пример работы программы тестирования навигации AndroiTS (существуют и аналоги):


(кликнуть для увеличения)

На только что представленной картинке видно, что смартфон работает с тремя навигационными системами: американской GPS, российской ГЛОНАСС и китайской Beidou (BDS).

В нижней части скриншота видны успешно определенные координаты текущего места. Величина одного градуса по широте – примерно 100 км, соответственно, цена единицы младшего разряда – 10 см.

Величина одного градуса по долготе – разная для разного географического положения. На экваторе она тоже составляет около 100 км, а вблизи полюсов уменьшается до 0 (у полюсов меридианы сближаются).

Справа от колонки с обозначением государственной принадлежности спутников идет колонка с номерами спутников. Эти номера к ним жестко привязаны и не меняются.

Далее идут колонки с цветными столбиками. Величина столбиков означает уровень сигнала, а цвет — их использование системой навигации или не использование. Неиспользуемые спутники обозначены серыми столбиками. Цвет используемых зависит от их уровня сигнала.

Следующая колонка — это тоже уровень сигнала от навигационных спутников, но уже в цифрах («условных единицах»).

Затем идет колонка с зелеными галочками и красными прочерками — это повтор информации о том, используется спутник или нет.

Далее идут две колонки с «градусами». В первой из них обозначено направление на спутник, а во второй — его высота над горизонтом.

В верхней строке словом «ON» обозначен статус состояния навигации; в данном случае это означает, что в настройках смартфона разрешено определение координат и они определены. Если же там указан статус «WAIT», то определение координат разрешено, но необходимое количество спутников еще не найдено. Статус «OFF» означает, что в настройках смартфона определение координат запрещено.

Далее идут цифры «17/28». Это значит, что система навигации «видит» в общей сложности 28 спутников, из них используются данные с 17-ти.

Затем кружочком с концентрическими окружностями и цифрой 5 обозначена расчетная точность определения координат в данный момент — 5 м. Эта величина рассчитывается, исходя из количества и «качества» используемых спутников и предполагает, что обработка данных от спутников в смартфоне делается без ошибок; но, как увидим далее, это не всегда так.

По мере движения спутников все эти данные должны меняться, но координаты (в нижней строке) должны меняться незначительно.

К сожалению, данное приложение не показывает время, затраченное на первоначальное определение координат («холодный старт»), да и другие подобные приложения — тоже. Это время надо «засекать» вручную. Если время «холодного старта» составило менее минуты, то это – отличный результат; до 5 минут – хороший; до 15 минут – средний; более 15 минут – плохой.

Для определения скорости «горячего старта» достаточно выйти из программы тестирования и через несколько минут снова зайти. Как правило, за время запуска тестовой программы она успевает определить координаты и сразу же предъявляет их пользователю. Если же задержка с предъявлением координат при «горячем старте» превышает 10 секунд, то это уже подозрительно долго.

Эффект быстрого определения координат при «горячем старте» связан с тем, что система навигации запоминает последние вычисленные орбиты спутников и ей не надо заново их определять.

Итак, с тестированием навигации в «статике» разобрались.

Переходим ко 2-ому пункту тестирования навигации — в движении.

Главное предназначение навигации – привести нас в правильное место в процессе движения, и без проверки в движении тест был бы неполным.

В процессе движения с точки зрения навигации существуют три типа местности: открытая местность, городская застройка и лес.

Открытая местность – это идеальные условия навигации, здесь проблем нет (разве только у совсем «отстойных» устройств).

Городская застройка в большинстве случаев характеризуется наличием высокого уровня отражений и небольшим снижением уровня сигнала.

Лес «работает» наоборот – существенное ослабление сигнала и небольшой уровень отражений.

Для начала посмотрим на образец почти «идеального» трека:

На картинке изображены два трека: туда/обратно (так будет и далее почти на всех картинках). Такие картинки позволяют сделать достоверный вывод о качестве навигации, так как можно сличить два почти одинаковых трека между собой и с дорогой. На этой картинке всё хорошо – колебания трека находятся в пределах естественной погрешности. В верхней части адекватно прорисован проезд по разные стороны кольцевого перекрестка. В некоторых местах заметно расхождение между треками, вызванное, вероятно, отражениями сигнала от водной поверхности и от металлических конструкций моста через реку. А в некоторых — почти идеальное совпадение.

Теперь разберем несколько типовых случаев «проблемных» треков.

Посмотрим на трек GPS смартфона, на который повлияло снижения уровня сигнала в высоком лесу:

Расхождение треков друг с другом и с дорогой заметное, но далеко не катастрофическое. В данном случае точность навигации в смартфоне снизилась в пределах «естественной убыли» для таких условий. Такой смартфон надо признать подходящим для навигационных целей.

Далее изучим трек, искаженный отражениями и ослаблением сигналов в городских условиях:

В правой части скриншота хорошо заметны расхождения треков между собой и дорогой. Такие расхождения в условиях подобной «колодцеобразной» застройки почти неизбежны, и в данном случае никак не свидетельствуют против тестируемого смартфона.

Теоретически, чем больше систем навигации поддерживает смартфон (планшет), тем больше спутников он использует для навигации и тем меньше должна быть ошибка.
Практически же это не всегда так. Довольно часто из-за «кривого» софта смартфон не может правильно состыковать данные от разных систем и в результате возникают аномальные ошибки. Рассмотрим несколько примеров.

Возьмем, например, такой трек:

На только что приведенном скриншоте виден иглообразный выброс, который не мог быть следствием каких-то помех: путь проходил через малоэтажную застройку без густых лесопарковых насаждений. Данный выброс целиком на совести «кривого» софта.

Но это были еще «цветочки». Бывают смартфоны, где аномальные ошибки навигации — это уже не «цветочки», а «ягодки»:

При записи данного трека аномальные ошибки «кривого» софта соединились с ослаблением сигналов в высоком лесу. В результате получился трек, по которому просто невозможно догадаться, что путь туда и обратно был пройден по одной и той же тропинке трезвым человеком. 🙂
А густой пучок линий в верхней части — это «путь» неподвижно лежащего смартфона во время привала. 🙂

Есть еще один вид аномальных ошибок, связанный с паузой в потоке данных, поступающих от навигационного приемника к вычислительной части смартфона:

На этой картинке видно, что часть пути (примерно 300 м) прошла по прямой линии, притом частично прямо по воде. 🙂

В данном случае смартфон просто соединил прямой линией точки пропажи и появления потока координат. Их пропажа могла быть связана как с уменьшением количества видимых спутников ниже критического числа, так и с «кривым» софтом и даже аппаратными проблемами (хотя последнее и маловероятно).

В случае же полного пропадания сигналов от спутников, навигационные программы обычно не соединяют прямыми линиями точки пропажи и появления, а оставляют просто «пустое место» (получается разрыв в треке):

На этой картинке виден разрыв трека в том месте, где часть пути прошла по подземному переходу с полным пропаданием видимости всех спутников.

После изучения причин и характерных ошибок навигации, пора перейти к выводам.

Наилучшая навигация, как и следовало ожидать, бывает у смартфонов и планшетов «высоких» брендов. С ними проблемы в виде аномальных ошибок пока что не обнаруживались. И, разумеется, чем больше систем навигации поддерживает устройство, тем лучше. Правда, поддержка китайской Beidou пока имеет смысл при использовании устройства в регионах и странах, расположенных недалеко от Поднебесной. Китайская система навигации не глобальная, а «местная» (на данный момент). Так что поддержки GPS и ГЛОНАСС будет вполне достаточно.

Если же смартфон или планшет имеют не слишком «именитое» происхождение, то проблемы с навигацией могут быть, а могут и не быть. Перед его боевым применением рекомендуется его протестировать как в статике, так и в движении в различном окружении, чтобы впоследствии он не преподнес какой-либо неприятный сюрприз. В большинстве случаев мобильные устройства с поддержкой одной только GPS приносят меньше проблем, хотя и точность у них ниже, чем у многосистемных.

К сожалению, при выборе смартфона (планшета) с хорошей навигацией ориентироваться по обзорам устройств в интернете довольно сложно. Подавляющее число IT-порталов игнорируют проверку навигации в движении и в сложных условиях. Такую проверку делают только на данном портале (SmartPuls.ru) и еще буквально на паре других.

В заключение надо сказать, что навигационными средствами сейчас оборудуются не только смартфоны и планшеты, но и многие другие устройства. Они устанавливаются, например, в фотоаппаратах, видеокамерах, GPS-трекерах, автомобильных видеорегистраторах, смарт-часах, некоторых специализированных типах устройств, и даже в электронной системе налогообложения водителей российских большегрузов «Платон».

Ваш Доктор.
20.01.2017

Другие статьи цикла «Как устроен смартфон»:

— Устройство дисплея мобильного телефона (смартфона) и планшета. Устройство жидкокристаллического экрана. Типы дисплеев, их отличия.

— Вскрытие (разборка) камеры смартфона. Устройство камеры смартфона (мобильного телефона).

— Съемка камерой мобильного телефона (смартфона). Параметры камер мобильных телефонов. Основные характеристики, проблемы и примеры дефектов на снимках. Как выбрать смартфон с хорошей камерой?

— Фотосъемка в режиме HDR (High Dynamic Range) в смартфоне. Что это такое, какая польза и когда можно использовать?

— Что такое USB OTG в смартфоне и планшете?

— Вскрытие (разборка) литий-ионного аккумулятора.

В комментариях запрещены, как обычно, флуд, флейм и оффтопик.
Также запрещено нарушать общепринятые нормы и правила поведения, в том числе размещать экстремистские призывы, оскорбления, клевету, нецензурные выражения, пропагандировать или одобрять противозаконные действия. Соблюдение законов — в Ваших же интересах!

Записи созданы 1575

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Начните вводить, то что вы ищите выше и нажмите кнопку Enter для поиска. Нажмите кнопку ESC для отмены.

Вернуться наверх