Navigační systémy v automobilech: Informace a možnosti z palubní desky
Proč potřebujeme navigaci?
Navigační systémy v automobilech jsou sice poměrně drazí, ale velmi užiteční společníci, na jejichž služby si snadno zvyknete. I když prý existují řidiči, kteří nikdy v životě nezabloudili, my, běžní uživatelé automobilu, asi dobře známe různé navigační problémy. Nevíme, jestli zabočit teď nebo až za chvíli, jsme v koncích, když máme najít zapadlou ulici v neznámém, nadto ještě třeba zahraničním městě. Často nadáváme na mizerné dopravní značení a někdy nenaplánujeme cestu zcela efektivně.
Vždy není po ruce ochotný a schopný spolujezdec, který umí pracovat s mapou, a listovat při jízdě autoatlasem není pro řidiče ani trochu bezpečné. Právě v těchto situacích je velmi příjemným společníkem řidiče navigační systém. Navede vás nejlepší trasou, zná každé město lépe než domorodci a nevynervuje jej ani největší dopravní špička.
Když jsem o možnostech navigačních systémů vykládal svým známým, většinou bylo vidět, že jsem je příliš nepřesvědčil. Viděli v nich asi další složitou a snad i neužitečnou elektroniku, kterou se současné vozy jen hemží. Většinou však stačila krátká jízda v patřičně vybaveném voze, kde na vlastní oči viděli podrobnou mapu okolí s aktuální pozicí, šipku, která ukazuje správný směr - a když se ozval elektronický hlas doporučující například po čtyř stech metrech zabočit doleva, byli přesvědčeni.
Jak se dá navigovat
Člověk, který všude byl a všude trefí, je vzácný ohrožený druh. Věrným společníkem většiny ostatních řidičů je proto papírová mapa, která má ze všech navigačních pomůcek nepřekonatelný poměr ceny a výkonu - musíte v ní ovšem umět číst.
Více možností nabídnou elektronické navigační systémy. Svůj účel splní i různé samostatné (ruční) navigátory, které se pomocí držáků upevní na palubní desku. Pro použití v automobilu je velmi důležité, aby obsahovaly podrobné mapy silniční sítě. Nejlepší modely přenosných navigačních zařízení jsou už velmi zdatnými konkurenty integrovaných navigačních systémů.
Čtěte také: změna nastavení navigace na Huawei Nova 3
Při navigaci mohou pomoci i kapesní počítače vybavené modulem GPS a patřičnou softwarovou mapou. Jde však spíš o nouzové řešení, které s vyspělými navigačními systémy nelze příliš porovnávat.
Integrované navigační systémy a informace na palubní desce
Největší komfort nabízejí řidiči navigační systémy integrované do automobilu. Jsou podobně jako rádio nebo sada handsfree vestavěné v palubní desce automobilu a využívají elektroniku vozu. Lze je rozdělit do dvou základních kategorií: navigátory, které nezobrazují mapu, a navigátory s mapou.
Navigátory bez zobrazení mapy
Běžný navigační systém z první kategorie byste na první pohled nerozeznali od autorádia. Má stejné rozměry, však se také dokáže schovat do normovaného slotu připraveného pro rádio. Displej je ale příliš malý na to, aby dokázal zobrazit mapu okolí, ukazuje proto jen texty a symboly s radami, kudy jet. Tyto navigační systémy jsou často zkombinovány s rádiem, přehrávačem CD, případně jiných nosičů. Jejich hlavní výhodou je většinou cena.
Navigátory se zobrazením mapy
Velké navigátory potřebují více prostoru, například jako dvě rádia postavená nad sebe, je pro ně typický rozměrný displej, na kterém se zobrazuje podrobná mapa. Navigační systém ve Škodě Superb má své místo ve středním panelu nad ovladačem klimatizace. V jiných vozech by na jeho místě bylo obyčejné rádio.
V jiných případech se „velký“ navigační systém skládá jen z displeje, který je umístěn ve stojanu na palubní desce, a potřebná elektronika je skryta „někde“ v automobilu. Výhodou tohoto typu navigačních zařízení je možnost demontovat displej a vzít jej s sebou pryč z opuštěného automobilu, který potom tolik neláká zloděje.
Čtěte také: WPC ploty Brno: Recenze a tipy
Režimy zobrazení a doplňkové funkce
- Režim zobrazení mapy: Zobrazuje navigační pokyny v neonovém zobrazení.
- Režim zobrazení asistenta: Zobrazuje na obrazovce stav související s komfortem jízdy a bezpečností jízdy.
- Režim zobrazení rozšířené reality: Zobrazuje navigační pokyny v režimu rozšířené reality.
Widget pro rozpoznávání hlasu se na palubní desce nezobrazuje, když je rozpoznávání hlasu zapnuto v nabídce Vozidlo-Head-up displej-Výběr obsahu v nabídce nastavení AVN.
Globální navigační satelitní systémy (GNSS)
Základem pro automobilové navigační systémy jsou globální navigační satelitní systémy. Jako první z dnešních sítí navigačních satelitů vznikl americký Global Positioning System (GPS). První z jeho družic byla vypuštěna už v roce 1978. Tento původně vojenský systém si hlavně v 90. letech získal přízeň i v civilním sektoru. Sovětský GLONASS se začal rodit počátkem 80. let, první satelit se objevil na oběžné dráze v roce 1982.
Evropská unie ve spolupráci s Evropskou kosmickou agenturou připravuje program družicové navigace Galileo. Galileo bude nabízet uživatelům velkou paletu služeb a podstatným rozdílem oproti GPS je, že bude pracovat pod civilní kontrolou. Má nabídnout větší přesnost než GPS nebo GLONASS; americký systém umožňuje zaměřit polohu s přesností zhruba na 15 metrů a ruská satelitní síť pracuje s odchylkou 50 metrů, Galileo má standardně nabídnout odchylku v řádu pouhých metrů.
V podstatě stejné možnosti, jaké mohou s GPS využívat běžní lidé, tedy především navigaci pro řidiče, by měl poskytovat i Galileo. Poskytovat by měl také vylepšení bezplatné služby, které má občany varovat před nejrůznějšími druhy nebezpečí a jeho součástí by měla být i služba, která umožňuje přijímat nouzový signál vysílaný loděmi, letadly či osobami. Zpoplatněná bude služba, která poskytne ještě větší přesnost a větší datový tok. Tu by mohli využívat třeba geodeti při zaměřování pozemků. Důležité bude také uplatnění nadstavbových aplikací, které budou Galileo využívat. Navigační terminály Galilea mají při výpočtu polohy využívat jak evropské satelity, tak existující družice amerického a ruského systému.
Určení výšky a pozice na Zemi je založeno na zjištění, jak daleko se v daném okamžiku nachází přijímač od alespoň čtyř satelitů. Tato vzdálenost se měří podle toho, jak dlouho každý z rádiových signálů putuje od družice k přijímači. Zatím jsou na oběžné dráze pouze dva satelity, celkem jich má být 30, z toho tři záložní. Pro plné spuštění systému jich bude stačit 18. Systém Galileo, na kterém se EU dohodla v roce 2002, má stát 3,5 miliardy eur (asi 90 miliard korun). Původně měla 1,5 miliardy na rozjezdovou fázi do roku 2008 zaplatit EU a mezivládní Evropská vesmírná agentura, další náklady, odhadem přes dvě miliardy eur, měla z nejvýše třetiny uhradit společná pokladna EU a zbytek soukromý sektor. Ale poté, co konsorcium velkých evropských firem kvůli obavám o ziskovost projektu od vybudování Galilea v podstatě odstoupilo, unie rozhodla financovat projekt z unijních prostředků, zatímco soukromý sektor by pak financoval provoz Galilea. Spuštění Galilea bylo neustále posouváno, podle současných informací by měl začít plně fungovat v roce 2014. Po výběrovém řízení rozhodla letos v lednu Evropská komise, že vybudování systému zajistí firmy z Itálie, Německa a Francie. Výstavbu prvních 14 satelitů zajistí německá OHB System AG, francouzská Arianespace zajistí jejich vynesení do vesmíru a italská ThalesAleniaSpace poskytne potřebnou systémovou podporu pro celý systém.
Čtěte také: Jednoruční svěrky pro truhláře: Test a srovnání
Čínský navigační systém BeiDou (COMPASS)
Systém označovaný názvem COMPASS a známý též pod názvem BeiDou-2 je druhou generací navigačního systému Čínské lidově demokratické republiky. Předchůdce s názvem BeiDou-1 byl vybudován se záměrem vytvořit lokální navigační systém, který by umožňoval trojrozměrnou navigaci na území Číny a v jejím okolí. První systém BeiDou byl plným jménem nazýván BeiDou Satellite Navigation Experimental System. Název vystihuje jeho experimentální povahu. První dva geostacionární satelity označované jako Beidou 1A a Beidou 1B byly vyneseny na oběžnou dráhu v roce 2000. Systém začal poskytovat navigační signál v roce 2001. Systém Beidou-1 pracuje oproti ostatním systémům satelitní navigace na principu obousměrné komunikace uživatelských zařízení se satelitem. Uživatelské zařízení tak není pouze pasivním příjemcem signálu generovaného satelity, ale je nutné, aby vysílalo své žádosti o lokalizaci.
Princip komunikace systému Beidou-1 je následující. V prvním kroku pošle řídicí stanice dotazovací signál na uživatele prostřednictvím dvou satelitů. Po přijetí tohoto signálu vysílá uživatelské zařízení odpovědní signál zpět oběma satelitům. Po přijetí signálů vyslaných uživatelem vypočítá řídicí stanice z časového rozdílu obou signálů 2D pozici uživatele. Tato pozice je dále vyhodnocena mapovou databází, ze které je získána 3D poloha uživatele. Celková kapacita systému Beidou-1 je 540 000 žádostí za hodinu, přičemž je systém schopen zpracovávat více než 150 žádostí najednou.
Vesmírný segment systému COMPASS bude v plné operační dostupnosti čítat celkem 35 satelitů na třech drahách - 5 satelitů na geostacionární dráze, 3 satelity na třech nakloněných geosynchronních drahách a 27 satelitů na střední oběžné dráze. Satelity umístěné na střední oběžné dráze se budou pohybovat po třech drahách s osmi místy pro aktivní satelity a jedním místem pro záložní satelity. Posledním vypuštěným satelitem je šestý satelit na geostacionární oběžné dráze. Signály vysílané satelity systému Compass jsou rozlišeny na základě kódového multiplexu CDMA, stejně jako v případě systémů GPS a Galileo.
Pozemní segment systému Compass se skládá podobně jako u ostatních satelitních navigačních systémů z hlavní řídicí stanice, dvou stanic, které se starají o přenos zpráv k satelitům a třiceti monitorovacích stanic. Uživatelský segment je tvořen přijímači signálu Compass/BeiDou.
Globální satelitní navigační systém Compass podporuje jak globální, tak regionální služby. Globální službou bude otevřená služba a služba dostupná pro autorizované uživatele. Otevřená služba bude poskytovat navigační informace stejně jako ostatní globální navigační systémy. Předpokládaná přesnost po dokončení do plné funkční dostupnosti se odhaduje na přibližně 10 metrů. Služba pro autorizované uživatele bude dostupná pouze schváleným subjektům. Regionální služba bude dále rozdělena na službu diferenciální lokalizace (WADS - Wide Area Differential System) a na službu přenosu krátkých textových zpráv (SMS - Short Message Service). Služba diferenciální lokalizace využívá 30 stanic, které vysílají korekční signály družicím umístěným na geostacionární dráze. Díky těmto korekčním signálům by měla přesnost lokalizace v pokrytém regionu dosáhnout hodnoty až 1 metr. Službu krátkých textových zpráv poskytovala již první generace BeiDou-1. Služba spočívá ve výměně krátkých zpráv o délce maximálně 120 čínských znaků mezi uživatelem a řídicí stanicí.
Srovnání hlavních globálních navigačních systémů
Následující tabulka shrnuje klíčové vlastnosti hlavních globálních navigačních satelitních systémů:
| Systém | Původ | Rok spuštění (první satelit) | Plánované plné fungování / (přesnost) | Standardní přesnost | Počet satelitů (cílový / aktuální) | Hlavní rysy |
|---|---|---|---|---|---|---|
| GPS | USA | 1978 | - | ~15 metrů | 24+ | Původně vojenský, později i civilní využití. |
| GLONASS | Sovětský svaz / Rusko | 1982 | - | ~50 metrů | 24+ | Ruský systém, druhý nejstarší. |
| Galileo | Evropská unie | 2000 (dohoda) | 2014 / (řádově metry) | Řádově metry | 30 (včetně 3 záložních) / 2 | Pod civilní kontrolou, má využívat i satelity jiných systémů. |
| BeiDou-1 | Čína | 2000 (první satelity) | 2001 (poskytování signálu) | 2D poloha (regionální) | 3 (geostacionární) | Experimentální, obousměrná komunikace, regionální. |
| BeiDou-2 (COMPASS) | Čína | - | Plánováno / (~10m otevřená služba, až 1m WADS) | ~10 metrů (otevřená služba) | 35 (5 GEO, 3 IGSO, 27 MEO) | Globální i regionální služby, CDMA, podpora globálních služeb. |
tags: #navigacni #system #palubka #informace

