Принципы работы GPS мониторинга: как трекер знает, где ваше авто
Вы открываете приложение и видите своё авто точкой на карте. Но как именно маленький трекер узнаёт, где он находится, и как эта информация попадает к вам в телефон?
Меня зовут Виталий, я эксперт с 16-летним стажем в GPS мониторинге. В этой статье мы с вами простыми словами разберём всю цепочку: от спутников в космосе до точки на экране. Без сложных формул, но так, чтобы вы понимали, за что платите и почему одни трекеры точные, а другие постоянно «врут».
Что такое навигация и GPS мониторинг
Начнём с основ. Навигация - это определение своего местоположения и прокладывание пути из одной точки в другую. Когда-то для этого использовали звёзды и компас, сегодня мы стали «немного» современнее, и у нас есть спутники.
GPS мониторинг - это когда устройство (трекер) не просто определяет своё место, а ещё и передаёт его владельцу в реальном времени. То есть навигация отвечает на вопрос «где я?», а мониторинг добавляет «ты тут, сейчас покажу это владельцу трекера». Именно на этом построены все системы слежения за авто, техникой или грузом.
GPS, ГЛОНАСС, Galileo: 5 спутниковых систем
Многие думают, что спутниковая навигация это только GPS. На самом деле GPS - лишь одна из нескольких глобальных систем. Над нами кружат спутники сразу нескольких независимых сетей, и современный трекер умеет слушать их все:
- GPS - американская система, самая старая и известная. Именно поэтому слово стало нарицательным.
- ГЛОНАСС (gps глонасс, латиницей GLONASS) - вторая глобальная система. В паре с GPS даёт лучшую точность, особенно в северных широтах.
- Galileo - европейская система (galileo gps), одна из самых точных гражданских.
- BeiDou - китайская система (gps beidou). Это полноценная глобальная сеть, спутники которой покрывают всю Землю, в том числе Европу и Украину. Работают как дополнительные «корректировщики» локации вместе с GPS и Galileo.
- QZSS - японская региональная система. Она работает как дополнение к GPS в Японии и Азиатско-Тихоокеанском регионе, так что в Европе от неё пользы почти нет, но в сумме она добавляет трекеру ещё немного стабильности.
Чем больше систем видит трекер, тем точнее и стабильнее локация
Что это даёт на практике? Чем больше спутниковых систем видит трекер, тем точнее и быстрее он определяет координаты. Качественное устройство ловит до 30 спутников сразу из всех пяти сетей. Но тут есть «нюанс». Трекер «работает по GPS» - понятие растяжимое: GPS-модули тоже бывают разные. Дешёвые китайские модули имеют слабый приёмник и видят лишь малую часть доступных спутников GPS. Из-за этого качество локации очень низкое, а порой координат нет вообще - отсюда и «прыжки» точки по карте.
На каких частотах работает GPS
Спутники передают сигнал на радиоволнах определённой длины. Основные частоты GPS - это диапазоны L1 (около 1575 МГц) и L2 (около 1227 МГц). Если трекер полагается лишь на одну систему GPS - это слабый сигнал и «так себе точность». Пока сигнал долетает от спутника за 20 000 км до Земли, его мощность становится мизерной - примерно как свет одной лампочки, увиденной из другого города. А когда систем пять, таких сигналов много, и потерять объект становится значительно труднее.
Именно поэтому сигнал GPS легко слабеет под плотными облаками, в тоннелях, паркингах и внутри или возле зданий. И логично, что именно поэтому глушилкам легче его заблокировать. Знание о частотах важно вот чем: если трекер умеет работать только на одной частоте и по одной системе, он не поможет там, где сигнал слабый. Многосистемный трекер имеет запас прочности. Именно такие многосистемные модели с 4G мы собрали в каталоге GPS трекеров Ibag.
Как трекер определяет своё место
Тут начинается самое интересное. Трекер не «спрашивает» у спутника, где он. Всё работает наоборот и базируется на времени.
Каждый спутник постоянно передаёт сигнал со своим точным временем (у него на борту атомные часы) и своими координатами. Трекер ловит эти сигналы от нескольких спутников и считает, сколько времени шёл сигнал от каждого. Зная время и скорость радиоволны, он вычисляет расстояние до каждого спутника.
Пересечение расстояний до нескольких спутников и есть точка, где находится трекер
Когда таких расстояний набирается как минимум от четырёх спутников, трекер математически вычисляет единственную точку, где он может находиться. Это называется трилатерация. Чем больше спутников в вычислении, тем точнее координата. Именно поэтому все наши GPS трекеры Ibag работают сразу с пятью спутниковыми системами.
Как локация попадает в ваш телефон
Итак, трекер определил свои координаты. Но это лишь половина дела - их надо доставить владельцу. Тут вступает в действие вторая технология - мобильная связь.
Трекер имеет встроенную SIM-карту, как в телефоне. Через мобильную сеть он отправляет свои координаты на сервер, а вы открываете приложение или веб-страницу и видите готовую точку на карте. Это и есть gps навигация онлайн: данные обновляются в реальном времени, пока есть покрытие сети.
Трекер передаёт координаты через мобильную связь на сервер, а вы видите точку на карте
Вот почему для трекера важен не только спутниковый сигнал, но и качество мобильной связи. Современные устройства работают на 4G LTE с резервом 3G + 2G - то есть всегда выбирают лучшую доступную связь. Когда в Украине 2G отключат окончательно (а к этому идёт в ближайшие годы), трекеры на 2G превратятся в кусок пластмассы, а 4G-устройства будут работать и дальше. Вот почему 2G-трекеры покупать уже небезопасно.
А когда спутников не видно (подземный паркинг, глушилка), на помощь приходят дополнительные технологии. Например определение места по Wi-Fi сетям вокруг (WIFI Detect). А ещё наша 3-я резервная система SIM Location определяет локацию не просто по ближайшей базовой станции, а анализирует силу сигнала к каждой БС вокруг - именно так мы достигаем максимального сужения радиуса, где находится объект. Так устройство не «слепнет» даже без прямого неба над головой.
GPS-пробег против одометра
Интересный момент, который многие не понимают. Одометр - это тот самый счётчик километража на панели авто. Одометр это механическое или электронное устройство, считающее обороты колёс. Но у него две слабые стороны: показания можно «скрутить», а ещё они зависят от размера колёс и давления в шинах.
GPS-пробег считается иначе - по реальному перемещению точки на карте. Его невозможно подкрутить с панели авто, потому что данные фиксируются на сервере. Поэтому для контроля такси, проката или служебного транспорта GPS-пробег честнее показаний одометра.
Почему одни трекеры точные, а другие постоянно «врут»
Теперь, когда вы понимаете принцип, легко объяснить разницу в качестве. Точность трекера зависит от трёх вещей:
- Сколько систем и спутников он видит. Один GPS и слабый чипсет - точка прыгает по району. Пять систем и 30 спутников - точность до нескольких метров.
- Какая у него связь. 4G передаёт данные быстро и стабильно, устаревшее 2G - медленно и с провалами.
- Есть ли у него запасные технологии. WIFI Detect и определение по базовым станциям выручают там, где спутники не достают.
Дешёвый трекер экономит на всём: один GPS, слабый чипсет, только 2G. Отсюда эффект «звезды», когда точка прыгает с улицы на улицу, и потеря сигнала при плохой погоде. Качественный трекер стоит дороже именно потому, что в нём заложен запас прочности для реальных условий.
Хотите посмотреть, какие трекеры с полным набором систем и 4G мы производим? Загляните в каталог GPS трекеров Ibag.
Частые вопросы
Что такое навигация простыми словами?
Навигация это определение своего местоположения и прокладывание маршрута. Современная спутниковая навигация делает это по сигналам спутников GPS, ГЛОНАСС, Galileo и других систем.
Чем отличается GPS от ГЛОНАСС (GLONASS)?
Это две разные глобальные спутниковые системы, которые работают независимо. GPS появилась первой, ГЛОНАСС (латиницей GLONASS) - вторая по возрасту. Современный трекер использует обе одновременно (gps глонасс) для лучшей точности.
На каких частотах работает GPS?
Основные частоты GPS это диапазоны L1 (около 1575 МГц) и L2 (около 1227 МГц). А если трекер использует все 5 спутниковых систем, он дополнительно ловит сигналы Galileo (E1), ГЛОНАСС и BeiDou на соседних частотах. Чем больше частот и систем, тем стабильнее сигнал и точнее локация.
Сколько спутников нужно, чтобы определить место?
Минимум четыре. Чем больше спутников в вычислении, тем точнее координата. Качественный трекер видит до 30 спутников из пяти систем одновременно.
Что такое GPS мониторинг онлайн?
Это когда трекер передаёт координаты через мобильную связь на сервер, и вы видите объект на карте в реальном времени через приложение или веб-страницу, пока есть покрытие сети. Это и называют gps навигация онлайн.
Что точнее: одометр или GPS-пробег?
GPS-пробег честнее. Одометр можно скрутить, а ещё он зависит от размера колёс. GPS считает реальное перемещение и фиксирует данные на сервере, поэтому его не подделать с панели авто.
Нужен надёжный трекер для GPS мониторинга?
Звоните, и мы подберём вам трекер с 5 спутниковыми системами и 4G под вашу задачу.
