Навигационное оборудование

Основные типы навигационных систем

  Автомобильные навигационные системы, заимствовавшие свое на­звание из морской терминологии, предназначены для выполнения таких же функций: обработки информации о местоположении автомо­биля относительно конечного пункта или любого другого заданного (выбранного) пункта маршрута.

  Применение автомобильных навигационных систем в массовом масштабе позволит обеспечить оптимальное распределение транс­портных потоков по дорожной сети и повысить безопасность движения. При этом функциональные возможности разрабатывае­мых и внедряющихся в разных странах систем разнообразны. Одни показывают водителю расположение заданного пункта назначения, его удаленность, а также местоположение автомобиля, другие «со­провождают» водителя от начала поездки до конечного пункта, непрерывно указывая оптимальное направление движения к задан­ной цели с учетом изменения дорожной обстановки. Есть и более простые системы, выдающие информацию только общего характера: о погодных условиях, ДТП, совершившихся в городе или на марш­руте движения, и т. д. Но в любом случае цели их применения очевидны: снизить время и стоимость поездки, обеспечить водителю возможность оптимальным образом коррелировать свой маршрут.

  Наиболее простые в исполнении — автономные навигационные системы или маршрутные компьютеры (рис. 27). Они включают датчи­ки пройденного пути 1, топлива 6 и азимута 5; антенны 2 для приема информации в ИК-диапазоне 7 на радиочастоте 6 кГц; микропроцес­сор 8, обрабатывающий информацию в реальном масштабе времени; дисплей 3 для ее отображения с клавиатурой 4 управления, размещен­ной на приборной панели. Путь, пройденный автомобилем в направ­лении цели, определяется как векторная сумма отдельных его отрез­ков, т. е. с учетом их протяженности и направления. Средняя скорость движения и расход топлива, мгновенные значения этих параметров, путь, который можно пройти на оставшемся топливе, и другие необ­ходимые водителю данные, вычисляются по тому же принципу.

  Автономные системы наиболее распространены в настоящее время. Их выпускают многие фирмы. Однако самыми доведенными система-ми считаются две — американские маршрутные компьютеры фирм «Compakruis» и ЕТАК.

  Навигационные системы с односторонней связью, или радио-ин­форматоры, сложнее и дороже автономных, но способны воспринимать больше дорожной информации, так как имеют канал связи (как правило, радиосвязи) с центром управления. При этом возможны ва­рианты.

  При одном из них (рис. 28, я) сеть установленных на городских улицах радиопередатчиков (радиомаяков 2) информирует водителей через обычные автомобильные радиоприемники о погодных условиях, сводках ДТП, ограничении скорости на отдельных магистралях, т. е. выдает информацию, содержащуюся в банке / данных центра управле­ния. Передаваемая информация является по сути информацией о про­шедших уже событиях и фактах, т. е. запаздывающей по сравнению с временем движения автомобиля до пункта назначения.

Рис. 27. Схема действия маршрутного компьютера

  Второй вариант (рис. 28, 6) в основе тот же, но дополненный детекторами 3 транспорта, при помощи которых центр управления анализирует сложившуюся на транспортной сети ситуацию (загрузку дорог, заторы на отдельных участках и т. п.). Таким образом в данном варианте возможна уже передача оперативно обновляемых сведений, позволяющих самому водителю выбрать подходящий мар­шрут.

В качестве примера радиоинформаторов можно привести систему CARFAX (Великобритания). Ее главные недостатки, как и других аналогичных систем, — невозможность передачи выборочных данных для конкретных водителей и необходимость разделения эфирного времени с регулярными радиопрограммами.

Рис. 28. Схема действия радиоинформатора: а — бег детектора транспорта; б — с детектором транспорта

  Системы с двусторонней связью — самые совершенные на сегод­няшний день. Их отличает возможность обмена информацией между любым водителем, автомобиль которого оборудован такой системой, и центром управления. Водителю необходимо только сообщить пункт назначения (обычно в закодированном виде). В дальнейшем при дви­жении по городу он будет получать директивные команды из центра управления о выборе направления движения практически на всех пере­крестках.

Рис. 29. Схема лейсгвия системы навигационных радиомаяков

  Это обеспечивается (рис. 29) за счет системы так называемых нави­гационных маяков, устанавливаемых в узлах транспортной сети. Эти маяки представляют собой либо электромагнитные контуры 7, либо приемопередатчики 6 инфракрасного излучения, которые постоянно собирают данные о дорожном движении. Затем эта информация через радиостанцию 3 с клавиатурой 4 и спутник 2 связи передается на цент­ральную ЭВМ 1, где обрабатывается по заранее составленным алго­ритмам и программам. В результате для каждого подключившегося к системе транспортного средства определяется кратчайший маршрут его движения в намеченную точку. Эти данные по той же цепочке, но в обратном направлении, возвращаются к радиомаяку 5, а от него — на дисплей водителя. Последнему остается лишь следовать указаниям дисплея, обновляемым перед каждым перекрестком дорог или улиц.

  Благодаря этому реализуются главные цели применения навигаци­онной системы о которых говорилось выше. Кроме того, получается выигрыш и для всего населения: транспортные потоки на дорожной сети распределяются более равномерно, что, во-первых, облегчает ра­боту общественного транспорта (меньше «пробок») и, во-вторых, сни­жает загазованность городских районов. У двусторонних систем есть еще одно достоинство: они дешевле односторонних (не нужен борто­вой микропроцессор). Однако для городского хозяйства система обхо­дится достаточно дорого. Сеть навигационных маяков должна быть большой: маяк необходим практически у каждого перекрестка. Тем не менее системы с двусторонней связью уже есть.