История мониторинга автотранспорта

Як з’явилася GPS-навігація? Історія моніторингу автотранспорту

24 Лютий 2021 Технічна команда СКТ “Глобус”

Як розвивалася ідея трекінгу та на що вона перетворилася зараз? Які можливості приховує в собі звичайний GPS і як працює ця технологія?

Пам’ятаєте, як ми подорожували із паперовими картами? Без них не вирушали в дорогу, а навіть якщо забували вдома, то відразу ж купували карту на новому місці. А ще ми запитували дорогу у перехожих! Хоч найчастіше це і подовжувало шлях. Зараз це радше частина ностальгії, ніж реальна потреба. Навігатор є в кожному телефоні й тим паче в автомобілі. Як і будь-яка технологія, GPS-навігація пройшла довгий шлях, перш ніж увійти в повсякденне життя.

Супутники GPS

GPS, або Global Positioning System, відстежує об’єкти в реальному часі за допомогою космічних супутників. Визначити відстань, розташування, швидкість і час переміщення — це найпростіші завдання, які може вирішити така система. Ця ідея з’явилась у військових США після дій СРСР у 50-ті роки. А саме — після запуску першого орбітального супутника. Під час цих дій американські вчені стежили за сигналом, який випускав радянський “ПС-1”. Логічно, що при наближенні супутника частота сигналу збільшувалася, а при віддаленні зменшувалася. Цю закономірність здогадалися використати: якщо знати координати об’єкта на Землі, то можна виміряти положення та швидкість супутника, і навпаки, якщо у вас є чітке положення супутника, то можна визначити швидкість і координати об’єкта.

Global Positioning System,

Проєкт отримав втілення лише через пару десятків років: всього на орбіту вивели 24 супутники. Але при тому, що перший був запущений у 1974 р., останній почав працювати в тільки 1993 р. Такий тривалий процес дозволив покрити супутниковим сигналом усю земну поверхню, тобто система стала глобальною. Спочатку технологія повинна була стати виключно військовою: GPS збиралися використовувати для точного наведення ракет спочатку на нерухомі, а потім і на рухомі об’єкти на землі та у повітрі. Як це часто буває, з часом технологія не просто увійшла до звичайного життя, але і стала невід’ємною частиною побуту.

Моніторинг GPS: наші дні

GPS як комерційна технологія стала реальністю тільки наприкінці 1980-х. Портативний GPS-приймач, розроблений для цивільних, був випущений компанією електронної навігації Magellan. Перший пристрій, NAV 1000, важив близько 700 грамів і мав значну ціну в 3000 доларів. Прилад міг безперервно працювати не більш ніж пару годин за рахунок заряду батареї. Разом з тим висока вартість супутникової навігації вказувала на те, що за межами збройних сил тільки компанії з транспортування вантажів могли дозволити собі використовувати цю систему.

Портативный GPS-приемник

Разом із підвищенням точності приладів, багато промислових галузей почали використовувати переваги доступної технології GPS. Сучасні трекери легкі, часто вміщаються на долоні або взагалі невіддільні від іншої техніки (згадаймо додатки для смартфонів). А кількість функцій зросла в кілька разів у порівнянні з оригінальними пристроями.

GPS має особливе значення в управлінні автопарком, особливо для відстеження пересування транспортних засобів, їх швидкості та витрати палива, а також для маршрутизації та диспетчеризації.

GPS та моніторинг автотранспорту

До середини 2000-х років навігаційні технології зробили серйозний крок уперед шляхом включення в них систем стеження. Нові системи GPS-моніторингу надають точну інформацію в реальному часі про статус, розташування та продуктивність об’єкта. Та практично про все, що вас може зацікавити в автомобілях та іншому обладнанні зі встановленим трекером.

Поява інтернету також значно розширила можливості використання GPS-технологій для компаній і власників автопарків: контроль та управління транспортом стало максимально простим і зручним. Окрім інформації про місцеперебування автомобілів, пристрої GPS також забезпечують моніторинг електронної реєстрації, дані про роботу водіїв, звіти про технічне обслуговування і стан двигуна. Більшість цих можливостей входять до поняття телематики.

Телематика — це метод моніторингу об’єкта (автомобіля, вантажівки, важкого обладнання або навіть корабля) за допомогою GPS, а також бортової діагностики для запису переміщень на комп’ютеризованій карті. Цей термін вперше був введений у 1978 році, та визначався як використання телекомунікацій для передачі даних.

Отримавши велике поширення, технологія GPS міцно увійшла у повсякденне життя. Тим більше для власників автопарків, які покладаються на телематику для забезпечення безперебійного та ефективного приймання й обробки інформації. Ці дані допомагають менеджерам відстежувати місцеперебування автомобілів в реальному часі, оптимізувати маршрути, поліпшувати обслуговування клієнтів і навіть знижувати ризик крадіжки транспорту.

Як це працює?

Системи спостереження GPS використовують мережу глобальної навігаційної супутникової системи (GNSS). Кожен із цих супутників на орбіті відправляє сигнали на приймач. Потім приймач використовує їх для розрахунку точного місцеперебування об’єкта принаймні з 4 супутників GPS. Місцеперебування об’єкта визначається після того, як система розрахує його положення на планеті з точністю до найближчих метрів на основі цих відстаней.

Системы GPS слежения

Цей процес діє за простим математичним принципом, що зветься трилатерацією. Для виконання розрахунків приймачі GPS використовують точне положення як мінімум 4 супутників і відстань до кожного з них для оцінки 4 значень: широти та довготи Землі, висоти і часу. Положення і відстані до даного супутника визначають положення приймача. Точне положення супутника неодноразово передається на всі приймачі, які знаходяться в межах прямої видимості, що зазвичай потребує відкритого неба. Відстань до супутника визначається точним часом, коли супутникова передача досягає приймача. Час, що генерується атомними годинами кожного супутника, передається їм через задані інтервали.

Пристрої спостереження GPS працюють за тим же принципом, але замість відображення інформації на самому пристрої мікропроцесор розраховує його місцеперебування і передає отримані дані на сервер через інтернет, використовуючи всесвітню мобільну мережу. На цьому сервері розміщується платформа, до якої кінцеві користувачі можуть отримати доступ та переглянути поточний і минулий шлях пристрою, його швидкість та інші відомості. Всі ці дані потім передаються через інтернет і відображаються на пристрої кінцевого користувача, найчастіше за допомогою програми на комп’ютері або смартфоні.

Майбутнє супутникової навігації

Сьогоднішня мережа GPS все ще складається з 24 супутників, що обслуговуються урядом США, та надає дані з усього світу. До речі, завжди є від 3 до 5 резервних супутників, які можна використовувати в разі несправності основних. Цікавий факт: супутники GPS роблять повні оберти навколо Землі двічі на день на орбіті 20 200 км зі швидкістю приблизно 14 000 км/ч.

Важко сперечатися з тим, що технологія GPS повністю змінила сучасний світ. Це зробило відстеження та спілкування неймовірно простим і набагато швидшим. Світ, в якому його не існує, зараз вже неможливий для підприємств, власників автопарків і навіть приватних осіб. Згодом майбутнє телематики та її значення для бізнесу буде тільки зростати, разом із подальшими розробками в області GPS-навігації та технологій.