Что такое приемник GPS сегодня знает едва ли не каждый школьник. Прибор, определяющий местонахождение с точностью до нескольких метров - исполнившаяся мечта моряков, геологов, туристов и прочих товарищей, которым не сидится дома. Однако после того, как координаты определены, ещё нужно понять, а что собственно с ними делать, как определить свое местоположение на карте и как значения градусов и минут выразить в километрах?

     Если задаться целью выяснить, то, пожалуй, окажется, что большинство владельцев внедорожников, где установлен приемник GPS, используют прибор только, чтобы смотреть пройденный путь и определять направление на точку с известными координатами. Этого совершенно недостаточно для полноценного ориентирования в незнакомой местности. Есть способ определять своё местоположение на бумажной карте по координатам, полученным из GPS. Однако этот метод не слишком оперативен и требует некоторых знаний.

     Производители приемников пытаются решить проблему, выпуская приборы с возможностью загрузки карт в электронном виде и отображения вашего положения на карте в реальном времени. Но и такое решение, будучи приемлемым для навигации в городах и на автострадах, не подходит для движения по полевым, горным и таежным дорогам. Во-первых, потому, что этих дорог на тех картах просто нет, во-вторых, из-за мелкого масштаба карт и невозможности показать рельеф, а в-третьих, потому, что даже такие несовершенные карты дороги, труднодоступны, и существуют не для всех районов.

     К счастью есть решение, позволяющее использовать для навигации, сканированные бумажные карты, и заключается оно в совместном использовании GPS, портативного компьютера и программы Ozi Explorer. Попробуем определиться с требованиями к оборудованию, которое нам понадобится. GPS - подойдет практически любой, важно, чтобы была возможность подключения внешней антенны и питания от автомобильной сети 12 вольт. Если вы собираетесь использовать приемник в связке с компьютером, просто нет смысла тратиться на дорогую модель с возможностями, которые будут продублированы и превзойдены программой Ozi Explorer. Для себя я выбрал старую модель морского навигатора Garmin 128. Обладая необходимым минимумом возможностей, этот приемник оснащен большим экраном, на котором легко все разглядеть при тряске на любых дорогах, и крупными кнопками. Тем же, кто вообще не собирается пользоваться навигатором без компьютера - подойдет так называемая GPS мышь. Это периферия к ПК, действительно внешне похожая на "мышку", сочетает в себе функции и приемника и антенны и имеет магнитное основание для закрепления на крыше машины. Она не нуждается в дополнительном питании, поскольку получает его из ПК через порты COM или USB и через них же передает данные в компьютер.

     К ноутбуку требования будут пожестче, в первую очередь исходя из жестких условий эксплуатации, на которые обычные ПК не рассчитаны. Здесь наилучшим выбором будут защищенные ноутбуки Panasonic, их еще называют военными, но нам подойдут не только военные версии. Главное, чтобы от вибрации был защищен винчестер, а этим могут похвастать компьютеры и гражданских серий, таких, как Panasonic CF-71. Военные же серии защищены еще и от воды (в закрытом состоянии компьютер может находиться под водой) и от довольно сильных ударов, как по корпусу, так и по экрану. Разумеется, цены на новые защищенные компьютеры очень высоки, но поскольку для навигации не нужна большая вычислительная мощность, можно купить б/у. Примеры цен на защищенные ноутбуки различных производителей можно посмотреть здесь. Еще понадобятся кабель питания/данных и антенна для приемника и блок питания на 12 вольт для ноутбука (или преобразователь 12-220 вольт, но это решение более громоздкое).

     Теперь о том, как это все объединить в навигационную систему и заставить работать. Для начала понадобится кабель питания/данных, который идет в комплекте с некоторыми приемниками (если не идет - нужно купить, но тогда лучше искать уже готовый интерфейсный кабель с разъемом COM или USB), и сделать его пригодным для передачи данных из ПК в приемник и обратно. Для этого нужно к нему припаять разъем COM порта (можно взять от старой мыши), схемы распайки разъема COM порта для разных моделей приемников Garmin можно посмотреть здесь.

     Программу Ozi Explorer нужно скачать с сайта компании, но взять бесплатно можно только демонстрационную версию, которая поддерживает не все форматы графических файлов и позволяет привязку карт только по двум точкам, то есть, фактически не работает. Чтобы получить код регистрации нужно заплатить, воспользовавшись пластиковой платежной картой, и код будет выслан на указанный вами адрес электронной почты.

     Когда у вас уже есть все необходимое, пора настроить Ozi Explorer для работы с нашими картами, для этого нужно сделать следующее:

     Настройки Ozi Explorer:

1. Отечественные карты созданы в системе координат Пулково-1942. Нужно научить работать в ней нашу навигационную программу, для этого создайте в директории OziExplorer файл datums.dat со строкой: Pulkovo 1942, 15, 28, -130, -95 где, 15 - номер эллипсоида Красовского в OziExplorer, а 28, -130, -95 - параметры преобразования координат из Пулково-1942 в WGS84.



2. В разделе Configuration (меню File):
   
   System / Data File Datum - указывает, в какой системе координат записываются в файлы Waypoints, Events, Track, Routes. Не влияет на экспорт/импорт текстовых файлов. Ставим WGS84.
   
   Maps / Blank Map Datum - поставить Pulkovo 1942.
   
   GPS / GPS Upload/Download Datum - большинство приемников GPS передают данные по кабелю в WGS84, независимо от установленной в них системы координат. Так, что здесь ставим WGS84.
   
   GPS / GPS NMEA Output Datum - определяет, в какой системе координат GPS передает по кабелю текущие координаты. Здесь также ставим WGS84.
   
   Не забудьте в File / Configuration указать путь к каталогам, где будут храниться графические файлы карт и файлы калибровки.

     Привязка новой карты в программе Ozi Explorer:
 

1. Привязывая новую карту (выбрать в меню File пункт Load and Calibrate Map Image), укажите в разделе Setup:
   
   

   Map Datum		Pulkovo 1942
   Map Projection		Transverse Mercator

   
   

   В окне Transverse Mercator Setup укажите:
    

   Latitude Origin		0.0
   Central Meridian		введите центральный меридиан зоны
   Scale Factor		1.000 (не 0.9996)
   False Easting		500000
   False Northing		0, если карта севернее экватора, или 10000000, если вас занесло в южное полушарие нашей планеты.

2. Теперь приступаем собственно к калибровке. В углах карты ставим точки на пересечениях обозначенных на карте меридианов и параллелей и вводим соответствующие этим точкам значения координат в разделах Point 1, Point 2, и т. д. Обычно координаты указаны на полях карты. Привязывать карты следует минимум по четырем точкам. Не забудьте указать при калибровке карты широту (N или S) и долготу (E или W) в разделах Latitude Origin и Central Meridian окна Transverse Mercator Setup.

Определение центрального меридиана зоны:

     В используемой нами системе координат Pulkovo 1942 поверхность планеты разделена на 60 зон по 6 градусов каждая. Эти зоны делят земной шар на дольки, как апельсин, по меридианам, от полюса к полюсу. Начинается отсчет от нулевого меридиана и идет на восток. Поскольку зона охватывает 6 градусов, центральный меридиан первой зоны расположен на 3-ем градусе восточной долготы. Чтобы узнать в какой зоне находится лист вашей карты, следует разделить значение проходящей через её центр долготы на шесть. Ближайшее целое число в большую сторону и будет номером зоны. Теперь, чтобы выяснить значение в градусах центрального меридиана зоны нужно номер зоны умножить на шесть и затем отнять тройку. Получившееся значение и нужно указывать в окне Central Meridian при калибровке новой карты.

     Когда настройки сделаны, карта привязана, а ПК и приемник GPS включены и правильно подсоединены, в меню Moving Map выбираем пункт Start NMEA communication with GPS, после чего должна загрузиться карта местности, где вы находитесь, и курсор укажет на ней ваше местоположение. Наиболее полный источник уже отсканированных топографических карт СНГ находится здесь.

     Перед привязкой карты лучше соответственно подготовить, особенно если у вас не очень мощный компьютер. Подготовка будет преследовать две цели - облегчить работу вашему ПК и привести масштаб карты в соответствие с разрешением экрана. Для этого понадобится графический редактор Adobe Photoshop, в котором мы будем менять разрешение файла карты и разрядность цвета. Разрешение, при котором наша карта будет отображаться на экране в правильном масштабе, вычисляем по формуле: R(dpi) = (Rm/Lm)2,54 где: R - разрешение файла карты в точках на дюйм, Rm - разрешение экрана в точках по горизонтали, Lm - ширина видимой части монитора вашего ноутбука в сантиметрах (измерить линейкой). После этой операции карта будет отображаться на мониторе в своем истинном масштабе.

     Правда при таком разрешении мелкие символы и буквы на большинстве карт будут неразличимы на экране, поэтому есть смысл удвоить значение разрешения и иметь это в виду при дальнейшей работе. Затем в Photoshop переводим картинку с картой в индексированные цвета (indexed colors). Это позволит уменьшить объем информации по сравнению с 24-х битным цветом и ускорить дальнейшую работу с картами в Ozi Explorer, хоть и ухудшит немного качество изображения.

     Остается добавить, что чрезмерное доверие электронике до добра не доводит. Вибрация и пыль, сбои программного обеспечения или просто кружка кофе, пролитая на клавиатуру, могут оставить вас без всех этих материальных достижений цивилизации в каком-нибудь совершенно нецивилизованном месте. И тогда может наступить момент, когда вас выручит только обычный компас, бумажная карта и ориентиры на местности.

     Счастливого пути!