Использование GPS навигаторов в условиях плохой видимости
В наше время многие туристы, идя по маршруту, полагаются в основном на навигатор. Зачастую не имея при себе ни карты ни компаса. Некоторые, при этом, в качестве навигатора используют смартфон. Обычно, этого вполне достаточно, но в моей практике было два случая, о которых и хочется рассказать.
Впервые со странным поведением GPS навигатора, тогда это был Garmin Oregon 450, я столкнулся в горах Тибета, в одиночном велопоходе вокруг горы Гонгга. Это был радиальный выход к монастырю на 3700 метров, ранним утром я включил прибор для записи трека и пошел в обратный путь. Погода в то утро была хреновой, в долине сидело облако, морось, видимость почти никакая. Дорога была известной, по этому на показания я не смотрел. Уже дома, разгребая записи, заметил, что навигатор "закинул" меня на другую сторону ущелья, и, по мере спуска, приближался к вчерашнему треку. Треки сошлись примерно в месте выхода из облака.
Второй случай случился буквально на прошлой неделе, что и сподвигло меня на этот пост. Местность здесь холмистая, хотя высоких гор нет, спутники заслонять нечему. Погода так же была пасмурной, но облачность висела метров на 200 выше земли. Я же взял навигатор дабы побегать и записать тренировку для статистики. Навигатор, сперва немного отклонялся от реальных координат, метров на 10, затем, плавно, увел трек в сторону, примерно на километр, потом вернул его обратно. Теперь страва считает, что я способен пробежать километр за 2:12, и едва ли я когда нибудь побью этот "рекорд". В этот раз, это был eTrex 30x.
Не знаю, показывал ли прибор в этих случая погрешность в сотни метров на странице со спутниками, но на карте все выглядело "прилично". И не знаю, как быстро бы я догадался, что прибор врет, окажись мне в данных случаях нужна его помощь. Но точно знаю, что прибор может врать, и врать весьма сильно, а в горах это может оказаться критично.
P.S. Да, конечно, оба прибора не имеют антенны как у 62/62s, и, возможно, с ним таких проблем бы не было, но работают они обычно весьма хорошо. И уж точно лучше многих смартфонов.
Тут же меня удивляет не столько потеря сигнала, сколько схожесть условий + постепенное возвращение трека к реальным координатам. Если не знать, что прибор сбоит, то можно уйти совсем не туда.
примерно такое наблюдал регулярно на старых мобильниках: сначала хрюкает, потом через раз включается в канал, потом совсем нет разговора, хотя вызов и срабатывает.
современная одноразовая электроника с искусственно укорачиваемым сроком жизни, и никакой магии
v=c/sqr(ԑ)
Диэлектрическая проницаемость веществ
Вещество ԑ
Азот 1,0058
Водород 1,00026
Воздух 1,00057
Вакуум 1,00000
Водяной пар (при t=100 oC) 1,006
Гелий 1,00007
Кислород 1,00055
Углекислый газ 1,00099
то во втором "Погода так же была пасмурной, но облачность висела метров на 200 выше земли."
как видно из таблицы, водяной пар (а сконденсированная вода тем более) очень сильно искажает скорость прохождения, и потому неоднородности с моросью влияют сильнее чем более/менее однородный слой облаков, одинаково изменяющий скорость прохождения от разных спутников до приёмника.
Поэтому если в первом случае можно кивать на погоду то во втором никак.
Поэтому и спрашиваю, повторно: сколько лет девайсу?
вообще, вот эти симптомы
"В первом случае на карте есть пара скачков, а далее плавный выход к реальным координатам.
Во втором случае плавный уход с плавным выходом."
очень характерны не для изменения локальных параметров погоды а для изменения параметров электроники, ИМХО
поэтому вам и написали ниже, что надо уметь ходить по картам и не только электронным.
А во втором случае пара хребтов с запада и с востока, скалистых в сторону станицы и пологих с обратной стороны, с превышением в 600 - 800 метров, с юга холмы переходящие в горы, а вот с севера долина. И если посмотреть, как низкая облачность "любит" весьма неравномерно обтекать эти хребты, то можно предположить сильную неоднородность облачного покрова. И, возможно, полное отсутсвие низкой облачности с юга, куда трек и "сдвинулся" на некоторое время.
Класс!
Хорошая задачка по физике для олимпиады школьников.
Не знаю, справлюсь ли с ней в моём возрасте.
СтарыйЧайник2, поделитесь, пожалуйста, с нами ответом к этой задаче.
кому надо - пусть тот и считает.
а канадские вумники - идут в баню, и передают там приветы грабовскому
поэтому, ""хороших" останется от силы 2-3 шт" - это не про Андрюки в Краснодарском крае (а не на Таймыре)
Да и, спутники летают примерно на геостационарной орбите 35,8 тысяч километров, а высота облачного покрова не превышает нескольких километров.
Имеется ввиду т.н. внешние антенны Quad Helix ?
Не получается что-то уточнить, оснащены ли такими прежние модели "гарминов" -
в частности, 60CSx - хотя внешне они с 62/62s схожи.
А вот наблюдать примерно такой же "заскок" с 60CSx доводилось -
в 2013 году вдвоём ходили как-то походик на Западном Кавказе -
и у каждого из нас были как раз именно такие навигаторы.
Только товарищ на несколько лет позже приобрёл эту же модель.
И он непрерывный трек записывал, а я только путевые точки отмечал.
В один из дней на непрерывном треке вот такие же скачки и записались -
немыслимые загогулины, соединённые идеально прямыми линиями.
Затем, далее, всё нормально записалось.
"Хрень" обнаружили уже дома,
хронологически сравнили с точками на моём 60CSx.
Но я примерно в это время на соответствующем участке только одну точку отметил,
и она не выпадает из реальной линии нашего маршрута.
Пришли к выводу тогда, что какие-то "з...бы" со спутниками случились -
или с их сигналами - но не с самим прибором.
Во втором случае плавный уход с плавным выходом. В том то и дело, что скачки хорошо заметны, и они не так уж редко встречаются. Как правило, исправляются так же скачками.
У меня был когда то garmin 62, он гораздо быстрее ловил спутники в лесу чем последующие oregon и etrex. Хотя в етрексе даже глонасс есть, то есть спутников больше.
а заодно узнать, по возможности, - не отмечалось ли подобное явление у других людей.
Причём удалось при этом датировку "схватить".
В прошлом 2019 году, 5 апреля, ходил ПВД - 60CSx работал, как и многие годы до этого.
Через 2 дня, 7 апреля, отправился в следующий очередной 1-дневный выход -
и нифига!
Отличная погода, ясне небо, прибор вроде бы спутников ловит целую "шоблу" -
на дисплее куча диаграммок толкётся - а местоположение не фиксирует!
Координаты не высвечиваются, сколько не жди.
Хотя за 2 дня до этого и ранее определил бы при таком числе спутников в три секунды.
Прошивка слетела ? - мелькнула мысль.
На следующий день такая же "петрушка", и потом тоже.
Все остальные функции не изменились.
Обратился к товарищу с более "молодым" 60CSx - такая же незадача.
Ну что, теперь обращаться в сервисный центр?
Однако вскоре заприметили такое обстоятельство -
если после включения на странице "Приём сигналов" в меню выбрать "Новое место",
а затем в открывшемся окошке выбрать "Автоматически" -
то прибор координаты определяет, точность такая же, функционирует как и прежде.
Надобность в сервисном центре отпала -
ведь всё нормально работает, только дополнительные 2 клика добавились.
Это вполне терпимо.
Так до сих пор и пользуемся.
Что там случилось в период с 5 по 7.04.19 - недосуг стало допытываться,
хотя полностью интерес к причине проблемки не пропал.
У кого-нибудь подобное что-то отмечалось?
В ночь с 6 на 7 апреля 2019 года в системе GPS были глобально сброшены счетчики недель в обслуживающим систему оборудовании. Это системная процедура. Корректность работы оконечного пользовательского прибора будет зависеть от того, учитывает ли его прошивка такой глобальный сброс или нет. С приборами Garmin 60-й серии - тут как повезет. Зависит от какой-то глубинной внутренней заводской прошивки. В сервисе (даже официальном) это не лечится, как мне объяснил тамошний инженер.
Ситуация системно похожа на ту, что однажды была в компьютерной индустрии ("проблема 2000") когда старый софт, в котором год обозначался двумя циферками, с января 2000 года начинало конкретно глючить или же выдавать неверные данные. В новом оборудовании системы GPS эту проблему уже фиксят, введя 13-битное кодирование недель, но старые приемники GPS после 6 апреля 2019 года могут глючить, да.
Справочно:
"Проблема возможного сбоя в системе навигации GPS связана с 10-битным представлением счётчика недель. По истечении 1024 недель счётчик сбрасывается в ноль. Теоретически приёмники GPS по всему миру должны отработать этот переход без сбоя. Ваши смартфоны, скорее всего, так себя и поведут. Но существует масса GPS-приёмников, в которых установлена старая прошивка или для которых вообще никто не создавал обновлённую прошивку. Такие приёмники могут «сойти с ума» от смены дат и не смогут определить текущие координаты. "
Тоже и в облачности, но не всегда.
С учетом того что трек пишется для плохой погоды это критично.
Поэтому стоит не забывать компас, знать контрольные точки с направлениями
и меньше нужно девайсов с питанием к нему.
Всегда с интересом слушаю смешные истории о том, как люди плутают из-за отказавших приборов. И удивляюсь, почему некоторым приходит в голову что угодно, от простого дублирования приборов в группе до использования разных хитрых приблуд вместо того, чтобы просто научиться пользоваться картой. Тайна сия велика есть.)
А по поводу компаса - так им еще пользоваться надо уметь. Помню как спорил с руководом по поводу нашего местоположения, у него была карта с компасом, у меня GPS. Он опирался на видимые вершинки, я на хребтовку загруженную в прибор. Когда надоело спорить, то отобрал у руковода компас и показал, как он отклоняет стрелку градусов на 30 при приближении к обвязке руковода.
Запала в память история одной девушки про туристов, которые перли рядом с тропой по каким-то буеракам просто потому что именно там был проложен трек, скачанный из интернета. Хотя в том месте по карте угадывалось наличие тропы просто потому что ее там не могло не быть.
1. Оценка точности. Навигатор не знает своих истинных координат. Точность, которую пишет прибор, определяется на основании СКО (среднеквадратическое отклонение) решения по методу наименьших квадратов. Грубо говоря, это просто характеристика кучности полученного решения. Решение может иметь высокую кучность (малое значение СКО), но находиться в 100м от истинной точки, которая прибору неизвестна. Поэтому в сложных условиях цифра точности в навигаторе вообще не информативна.
В нормальных условиях (например, в поле) ионосфера и куча других ошибок попросту усредняются при наличии достаточно большого числа спутников, в результате реальная точность составляет 1-3 метра, что очень похоже на ту цифру, которая покажет навигатор. В сложных же условиях реальная точность будет далека от того, что думает себе прибор.
2. Ионосферные искажения. Все туристические навигаторы по определению одночастотные (то есть не может использоваться двухчастотный метод борьбы с ионосферной ошибкой, применяемый в профессиональной аппаратуре, который практически полностью устраняет влияние ионосферы). Поэтому в GPS для борьбы с ионосферными искажениями применяется так себе модель Клобучара, эффективность которой в среднем равна 50%,т.е. в среднем она компенсирует 50% ионосферной ошибки, которая для спутников под низкими углами возвышения либо при возмущённом состоянии ионосферы может достигать 30м и более. В ГЛОНАСС так вообще в используемых сейчас сигналах с частотным разделением каналов отсутствует компенсация ионосферной погрешности. Таким образом, в районе экватора либо при наличии в ионосфере возмущений (ионосфера очень нестабильна, возмущения периодически бывают), погрешность местоопределения из-за ионосферы может достигать десятки метров.
3. Многолучёвость. Дело не в том, что спутники заслонены чем-то. Если используется две системы (GPS, ГЛОНАСС), и даже половина видимой небесной полусферы заслонена чем-нибудь, с оставшейся части небосклона будет достаточно измерений для надёжного местоопределения. То есть проблема не в том, что спутники перестали быть видны, а в том, что в навигатор поступают помимо прямого сигнала ещё и задержанные копии сигналов, отражённых от местных предметов. На входе приёмника есть сумма сигналов по каждому из спутников, из которых только один (прямой) правильный и в своих параметрах несёт информацию о задержке распространения (точнее - о показаниях часов спутника в момент излучения), а остальные (отражённые) - искажают эту информацию и мешают правильной оценке координат потребителя. Если по голой теории, в GPS ошибка многолучёвости может доходить почти до 300м, а в ГЛОНАСС - почти до 600м, эта цифра связана с длительность чипа кодовой последовательности. На практике, конечно, ошибки многолучёвости обычно гораздо меньше, потому что есть много аппаратных и программных методов их снижения, и даже в одночастоных навигаторах они применяются.
Ошибки многолучёвости- это аномальные ошибки, т.к. в сложных условиях (много предметов, от которых могут прийти отражённые сигналы) ошибки многолучёвости могут достигать огромных величин в сотни метров, т.е. вообще ломать навигационную задачу. Все горы, каньоны и ущелья - это сложные с точки зрения многолучёвости условия. Тут понятно, из-за рельефа куча переотражённых сигналов. Лес- тоже самое, имеет место рассеяние на листве и ветках деревьев, результат местоопределения сильно под вопросом. Городские условия - то же самое, высокие и не очень здания вокруг приводят к множественным переотражениям. В посте автор ехал по каньону и его бросило на другую сторону - это в чистом виде ошибка многолучёвости.
4. Было что-то про уход рабочей частоты из-за усыхания элементов. Никакого ухода частоты быть не может. Если даже предположить, что что-нибудь усохнет (например, абрикос внутри навигатора превратится в курагу), то из-за несоответствия частот принимаемого со спутника сигнала и опорного сигнала в навигаторе режим синхронизма просто не будет достигнут, измерения по такому спутнику не будут включены в решение навигационной задачи.
5. Упоминалось что-то про станции доп.коррекций. Речь про системы типа SBAS. В штатах и Канаде работает такая система WAAS. В 2012 году, находясь в Канаде, я включал или выключал опцию приёма таких сигналов в своём навигаторе Garmin GPSMAP62. Если коротко - с точности в 3-5 метров использование WAAS повышало точность до 1-2м. В России система типа SBAS только сертифицируется и в боевом режиме ещё не работает. Это система СДКМ. Поэтому никаких доп.ошибок такие системы вносить не могут, если самому не включить опцию их использования. В Европе системой типа SBAS является система EGNOS. У меня старый навигатор, в нём есть опция только для WAAS. Возможно, в современных уже заложена и EGNOS.
6. Что-то было о том, что нефиг ходить по навигаторам, надо ходить по карте и компасу. Кратко от себя как от туриста. Всё так, без компаса, карты и соответствующих навыков на маршрут навигатор брать нельзя, это моветон. Но. Бывают условия, в которых из-за особенностей рельефа или текущих метеоусловий ориентирование по карте,компасу и местности в данный конкретный момент практически невозможно. Тут навигатор сильно выручает. Прям очень. В старых отчётах о походах по плато Путорана часто можно встретить фразы типа "предположительно, вышли в долину такой-то реки", "предположительно, прошли такой-то перевал". Вот у этих чуваков помимо карты и компаса не было навигаторов, поэтому временами им приходилось предполагать. Идеально, если карта, компас и навигатор работают дружно на общее благо.
Фух, устал писать. В ожесточённых спорах/диалогах участвовать не буду, совсем нет времени.
Так вот, к чему это я. А к тому, что косяки, типа описанного, в моей практике встречались крайне редко, были кратковременны и вообще никаких проблем с ориентированием ни разу не создали. Большинство выбросов я вообще замечал уже только дома, когда просматривал треки поверх спутниковых снимков. В основном все они вполне объяснимы - реально узкие долины в больших горах, когда и спутников может быть мало, а отражённых сигналов много. В остальном все многочисленные записанные в горах треки нарисовались с более чем достаточной для туризма точностью. С ориентированием же в горах и лесах по вине не работающего или врущего навигатора не пришлось столкнуться ни разу.
Не хочу сказать что проблем нет и не бывает, хочу лишь заметить, что на практике многие с ними могут никогда и не столкнуться. Особенно в горах и лесах, вдалеке от стратегических объектов, где гражданская навигация стабильно сбоит и может вообще не работать. В диких горах точности даже в 50 метров в большинстве случаев вполне достаточно для ориентирования путешественников. Так что призывы отказываться от навигатора в пользу карт и компасов мне видятся совершенно не обоснованными. Конечно компас и карту брать надо, но только на случай уж совершеннейшего форсмажора, при котором перестанут работать нормальные современные навигаторы, точности которых с лихвой хватает для ориентирования в 99% случаев в любой местности.
Так вот, я к тому, что мы с вами - "ошибка выжившего". Наверняка есть туристы, которых навигатор подвел в ответственный момент, но они об этом уже не расскажут. :)
что же произошло с моим навигатором в период с 5 по 7 апреля 2019 года,
после чего он и по сей день работает несколько по-другому, чем до этого,
а сам Андрей Подкорытов устранился от споров/диалогов, по его словам.
Но с его заключением, что в работе нужно использовать и карты, и компас, и навигатор
вместе - согласен полностью, и также стараюсь этому следовать.
Считаю, что в особенности карты и навигатор весьма полезно дополняют друг друга,
лично для меня работа с картой в походе - одна из важнейших составляющих того драйва,
который, собственно, и влечёт к походам/альп. мероприятиям и сопутствует им.
Описанный выше в комментах "глюк" с моим 60СSx - по сути, совсем не фатальным оказался.
Более серьёзный случай, когда навигатор вообще перестал работать как таковой,
у меня за 13 лет более чем интенсивной эксплуатации случился только 1 раз, в 2015 году.
На 2-й день 6-дневного похода "слетела прошивка чипсета" (как я потом узнал из сети),
и навигатор спутники не "видел" абсолютно и ничего не отмечал.
Но альтиметр работал, и главное - у меня были бумажные карты, так что поход я прошёл.
Уже дома тогда, после похода, с товарищем поискали решение проблемы в интернете,
и обошлось без обращения в сервисный центр - я живу далековато от ближайшего такого.
"Вылечили" навигатор с помощью одного из форумов - по ссылке,
которая провисела на сервере аж с 2009 года! - и "джипиэска" работает и по сей день.
Сейчас не спешу это делать, два дополнительных клика не очень-то тяготят.
У меня есть ещё 2 навигатора,
в т.ч. подаренный сенсорный "Орегон".
Но пользуюсь всё ещё 60СSx - привычнее,
да и при сравнительном тестировании в горной местности старый результаты дал лучше.
Может, с квалифицированной помощью и сделаю это.
Пока "добиваю" 60CSx, если что - перейду на "Орегон", или на 76СS -
есть такой ещё в запасе.
Вообще навигатор ведь не только для хождений по треку или записи трека
можно использовать.
Я с его помощью и площадь горных озёр измеряю, очертания их берегов фиксирую.
В гляциологической экспедиции оконтуривал языки ледников, места залегания
"мёртвого" льда, моренные образования, и т.д.
В лесной зоне Западного Кавказа картосхему произрастания диких фруктовых и
ореховых деревьев в некоторых районах составлял.
Ну и ещё много чего.
Интересные занятия, надо сказать!
Однако после того случая я стараюсь на все серьёзные мероприятия брать запасной навигатор, благо в последние годы их количество у друзей и знакомых сильно возросло и найти не проблема. Собственно ведь и карту или компас тоже можно потерять, благоразумно иметь запасные. Так и с навигатором, резерв не помешает. Ведь без батареек запасной навигатор весит совсем не много.
Полностью соглашусь с Андреем Мамаевым.
Глюки бывают крайне редко.
Часто. Набережная у Кремля, там работает глушилка и выбрасывает за десятки километров.
Постоянно. Крым. Перевал Чертова лестница. Внизу дачи уважаемых людей и тоже стоит глушилка, трек вообще не пишется и выбрасывает на десятки километров.
Без глушилок глюки очень редки и их сразу видно.
По мне его просто надо отключить там и забыть о нем на 5 минут.
Он не должен быть панацеей. Споры с ним или без него не правильные.
Он должен быть. Просто не забывайте еще старый способ по бумаге с компасом.
Вдруг пригодится
обратил внимание на новый комментарий в данной теме.
Хафиз, благодарю за отзыв насчёт причины прошлогоднего "сбоя" в работе GPS.
Имеется ввиду системная процедура сброса счётчиков в ночь с 6 на 7 апреля 2019 года.
Как раз совпадает с моими наблюдениями на этот счёт.
Было ясно, что причиной являлась некая "системная процедура", но какая именно - непонятно.
Хотя это сейчас и выглядит несколько умозрительно, но всё равно интересно.
Это и есть пример позитивного общения на портале, благодарю!
Старый "шестидесятый" по-прежнему работает, определяет всё что нужно,
и не хуже более современных моделей - неоднократно проводил сравнение.
Только 2 дополнительных клика нужно делать, чтобы координаты определялись.
Заметил ещё одну особенность, возникшую после этой системной процедуры:
с наступлением новых суток при первом включении всё определяется как и раньше,
но стоит выключить - включить прибор, и после этого только "с толкача", т.е. с помощью
2 дополнительных кликов, удастся "объехать" возникшую незадачу.
Нашёл!
------------------------------------
kashtanberg, 15.02.2020 03:44:
Однако вскоре заприметили такое обстоятельство -
если после включения на странице "Приём сигналов" в меню выбрать "Новое место",
а затем в открывшемся окошке выбрать "Автоматически"