Как работает навигатор в машине
Современные разработки существенно облегчают жизнь автомобилистов. Работа одного небольшого прибора поможет сориентироваться на незнакомой местности, проложить оптимальный маршрут движения, рассчитать время в пути и миновать возникающие по дороге пробки. Речь идёт об автомобильном навигаторе. А ведь помимо основных функций в этом устройстве собран целый ряд дополнительных. Его можно использовать в качестве аудио- и видеоплеера, система Bluetooth объединит телефон и навигатор в систему громкой связи. Он оповестит о приближении АЗС, поста ГИБДД, камеры видеонаблюдения или других объектов.
Как работает автомобильный навигатор?
Автомобильный навигатор представляет собой устройство, состоящее из монитора, аккумуляторной батареи и печатной платы, объединяющей процессор, антенну, оперативную память. Принцип работы автомобильных навигаторов основан на обмене радиосигналами между приёмником и космическим спутником.
Основой всех подобных приборов служит система NAVSTAR GPS. Разработанная для нужд Министерства обороны США, впоследствии она была оборудована дополнительной частотой излучения сигнала для использования в гражданских целях. Систему GPS образуют двадцать четыре спутника плюс четыре наземные станции, контролирующие состояние спутников и корректирующие установленные в них часы.
Спутники расположены на своих орбитах таким образом, чтобы любой находящийся на поверхности Земли GPS-приёмник мог одновременно принимать сигналы минимум от четырёх из них. Такое условие необходимо для наиболее точного определения его положения в трёхмерной системе координат.
Непрерывный сигнал со спутников, содержащий информацию о параметрах их орбит, работе бортового оборудования и точном времени, посредством антенны попадает на процессор навигатора, совмещённый с дисководом и DVD с картой местности. Учитывая скорость прохождения сигнала между приёмником и каждым из спутников, процессор рассчитывает расстояние до них, определяет точные координаты автомобиля и переносит их на карту. Так же определяются координаты любой заданной точки для прокладывания к ней подходящего маршрута.
В 2011 году появились автомобильные приборы, работа которых помимо системы GPS опирается ещё и на российскую систему ГЛОНАСС. Точность таких моделей несколько выше.
Основные характеристики автомобильного навигатора
При выборе автомобильного навигатора рекомендуется учитывать следующие характеристики:
- Объём памяти. Если модель не рассчитана на работу с дополнительной картой памяти, очень важен размер встроенной памяти, так как в неё записываются карты и программа навигации. Размер «оперативки» в различных моделях колеблется от 32 до 512 Мб.
- Дисплей одна из важнейших характеристик. Качество получаемого изображения зависит от размера монитора и его разрешения. Диагональ современных приборов колеблется в диапазоне от 3,5 до 7 дюймов, наибольшее разрешение достигает 800х480 пикселей. Желательно наличие антибликового покрытия экрана.
- Частота процессора. От неё зависит быстродействие всей системы. Недостаточная частота (менее 500 МГц) плохо отражается на работе с картами, имеющими повышенную детализацию.
- Число каналов. Эта характеристика соответствует количеству спутников, с которым автомобильный навигатор может обмениваться информацией одновременно. Чем выше эта цифра, тем точнее показания прибора.
- Чипсет. Выбор производителя данного компонента влияет на скорость и точность, с которыми работает автомобильный навигатор, его энергопотребление и экономичность.
- Внешний вид. Сюда можно отнести способ крепления, возможность подключения внешней антенны и удобство подключения шнура питания к гнезду прикуривателя.
Помимо этого, при покупке автомобильного навигатора следует обращать внимание на технические характеристики, навигационную программу, ёмкость аккумулятора, ну и, конечно, его стоимость.
Как работает GPS
Система глобального позиционирования, также называемая NavStar, которую мы используем, была построена военными США и была Полностью функционирует с 1995 года. Многие современные GPS-приемники используют комбинацию как GPS, так и российского Спутники ГЛОНАСС для улучшения охвата и точности.
В настоящее время система GPS имеет 31 активный спутник на орбите, наклоненной на 55 градусов к экватору.Спутники на орбите около 20000 км от поверхности земли и совершать две орбиты в день. Орбиты спроектирован таким образом, что в большинстве мест на земле всегда есть 6 спутников.
GPSиспользует много сложных технологий, но концепция проста.
Приемник GPS получает сигнал от каждого спутника GPS. Спутники передают точное время сигналы отправлены. Вычитая время, когда сигнал был передан из времени было получено, GPS может сказать, как далеко от каждого спутника.Приемник GPS Также известно точное положение спутников неба в тот момент, когда они отправили свои сигналы. Таким образом, учитывая время прохождения сигналов GPS от трех спутников и их точное положение на небе, GPS-приемник может определять ваше положение в трех измерениях - восток, север и высота.
Есть осложнение. Чтобы рассчитать время прибытия сигналов GPS, приемник GPS нужно знать время очень точно. У спутников GPS есть атомные часы, которые держат очень точное время, но это не возможно снабдить приемник GPS атомными часами.Однако, если приемник GPS использует сигнал от четвертого Спутник может решить уравнение, позволяющее определить точное время без атомных часов.
Если GPS-приемник может принимать сигналы только от 3 спутников, вы все равно можете узнать свое местоположение, но это будет менее точно. Как мы уже отмечали выше, GPS-приемнику нужно 4 спутника для определения вашей позиции. в 3-х измерениях. Если доступны только 3 спутника, приемник GPS может получить приблизительное положение сделав предположение, что вы находитесь на среднем уровне моря.Если вы действительно находитесь на среднем уровне моря, положение будет достаточно точным. Однако, если вы находитесь в горах, двумерное исправление может быть сотнями метров
Современный GPS-приемник обычно отслеживает все доступные спутники одновременно, но только некоторые из них будут быть использованы для расчета вашей позиции.
Альманах и Эфемерид
Для определения местоположения спутников GPS приемнику GPS требуются два типа данных: альманах и эфемеридыЭти данные постоянно передаются спутниками GPS, и ваш GPS-приемник собирает и сохраняет эти данные. данные.
Альманах содержит информацию о состоянии спутников и приблизительную информацию об орбитах. Приемник GPS использует альманах для расчета того, какие спутники в настоящее время видны. Альманах не точный Достаточно, чтобы позволить GPS-приемнику исправить. Если приемник GPS является новым или не использовался в течение некоторого времени, он может потребоваться 15 минут или около того, чтобы получить текущий альманах.В старых приемниках GPS, альманах требуется для приобретения спутники, но многие более новые модели способны получать спутники, не дожидаясь альманаха.
Чтобы получить исправление, вашему GPS-приемнику требуются дополнительные данные для каждого спутника, называемые эфемеридами. Эти данные дает очень точную информацию об орбите каждого спутника. Ваш GPS-приемник может использовать данные эфемерид для расчета местоположение спутника с метра или двух. Эфемериды обновляются каждые 2 часа и обычно действует в течение 4 часов.Если ваш GPS-приемник был отключен некоторое время, получение эфемеридные данные с каждого спутника, прежде чем он сможет получить исправление.
Ваш GPS будет иметь экран, такой как справа, который показывает, какие спутники используются. Гистограммы показывают силу спутников, которые приобрел GPS. Если панель пустая, GPS все еще загружается эфемериды Круговой график показывает расположение спутников на небе - центр круга находится над головой.
Запуск
При включении GPS время первого исправления зависит от того, сколько времени прошло с момента последнего использования GPS. Чтобы получить исправление, приемник GPS нужен действующий альманах, начальное местоположение, время и данные эфемерид.
Термины «холодный / теплый / горячий старт» указывают, сколько из этих фрагментов данных уже имеется в приемнике GPS. Условия означают разные вещи для разных производителей GPS.
Холодный запуск - если GPS не использовался в течение длительного времени и / или переместился на несколько сотен километров, он займет некоторое время, чтобы получить первое исправление.В этом состоянии приемник GPS не имеет текущего альманаха, эфемериды, начальная позиция или время. Старые GPS-приемники могут занять до часа для поиска спутников, загрузки альманаха и эфемеридные данные и получить начальное положение, хотя новые GPS-устройства могут потребовать гораздо меньше, чем это.
Если GPS-приемник продвинулся на несколько сотен километров, его предположения о том, какие спутники будут использоваться, будут неверно и придется их искать. Большинство единиц позволят вам ввести приблизительное местоположение, чтобы ускорить процесс.
Теплый старт - действительный альманах, начальная позиция и время. Эфемеридные данные либо недействительны или только частично действительный. Время первого исправления может составлять от 30 секунд до 2 минут, в зависимости от доступности спутника. и тип приемника GPS.
Горячий старт - если приемник был выключен, скажем, менее часа время первого исправления, вероятно, будет 5-20 секунд.
Что все это означает на практике?
Если GPS недавно использовался, вы должны исправить это почти сразу.Если это нет, поставьте GPS снаружи с четким обзором неба и выпейте чашку чая.
Если у вас есть GPS в транспортном средстве, лучше подождать, пока устройство исправит неисправность, прежде чем отправиться в путь. получающий эфемеридные данные для спутника занимают 30 секунд. Если вы на мгновение прервите сигнал в течение этого времени GPS, это может занять до минуты больше, чтобы получить эфемериды для этого спутник, как он должен начать все сначала. Если вы едете в районе с высокими зданиями или другими препятствиями, получение эфемеридные данные для четырех спутников, которые необходимы для первого исправления.
Точность
Точность положения ваших отчетов GPS зависит от ряда факторов, таких как положение спутники в небе, атмосферные эффекты, ошибки спутниковых часов и эфемеридные ошибки и т. д.
GPS-устройства часто показывают на экране показатель точности, например, EPE на юнитах Garmin. В идеальных условиях это может быть 5 или даже 3 метра. Производители не имеют четкого представления о том, как именно эта цифра определяется, и было бы неразумно воспринимать эту цифру буквально.
Вы получите более реалистичную фигуру, посмотрев в раздел спецификаций в руководстве пользователя вашего GPS-приемника. Как правило, с В портативном GPS 95% горизонтальных позиций GPS будут находиться в пределах 10 метров от их истинного местоположения. Ошибка в высоте будет, вероятно, быть как минимум вдвое больше горизонтальной ошибки.
Точность GPS может быть улучшена путем использования вторичных данных от внешних опорных станций.
Многие потребительские GPS-устройства имеют опцию WAAS. WAAS использует сеть наземных опорных станций.Показания от опорных станций используются для исправления некоторых источников ошибок, упомянутых выше. Исправление данные отправляются на геостационарные спутники WAAS, которые передают их обратно на приемники GPS с поддержкой WAAS повысить точность позиционирования. WAAS недоступен в Новой Зеландии.
Дифференциальная система глобального позиционирования (DGPS) - аналогичная система. Данные с наземных опорных станций передается на GPS с помощью длинноволнового радио, FM-радио или даже мобильных телефонов.
Сколько спутников нужно для починки?
Вам нужно 3 спутника GPS для 2D-фиксирования (то есть без высоты) или 4 спутника для 3D-фиксирования. Как правило, GPS будет отслеживать еще много чем спутники
A-GPS
Вы заметили, как GPS-навигаторы мобильных телефонов исправляются практически сразу. Они используют Assisted GPS (A-GPS) как способ улучшение времени для первого исправления или даже разрешение исправления в условиях, когда GPS иначе не сможет функционировать.
Устройство A-GPS будет использовать соединение для передачи данных (например, 3G на мобильном телефоне), чтобы связаться с сервером поддержки. Сервер может поставить данные альманаха и эфемерид, поэтому GPS не нужно ждать, чтобы получить их со спутников. Сервер также может отправить приблизительный местоположение, полученное из вышек сотовой связи, что позволяет немедленно исправить ситуацию. В некоторых случаях устройство A-GPS может отправлять неполные данные GPS на сервер для обработки в исправлении.
Когда вы находитесь вне зоны действия мобильного телефона и WiFi, GPS-навигатор мобильного телефона должен полагаться на спутники для предоставления даты эфемерид и альманаха, поэтому как стандартный развлекательный GPS, требуется 1-2 минуты, чтобы получить решение с холодного старта.
Copyright © 2009-2014 Integrated Mapping Ltd. Все права защищены. Эта статья не может быть воспроизведена без разрешения.
,Введение в работу умного автомобиля
В связи с тем, что цены на газ достигли исторических максимумов в Соединенных Штатах, а автомобили с экономичным расходом топлива - в моде, для DaimlerChrysler самое время представить Smart Car на рынках США. Smart Car, уже популярный в Европе, невелик по росту, но экономичен. Обновленный Smart Fortwo (названный так потому, что он «для двоих») готов к выпуску в 2008 году, поэтому в ближайшем будущем мы можем увидеть гораздо больше Smart Cars на дороге.
«Умная машина» началась с Николаса Хайека, человека, который изобрел часы Swatch. Он хотел сделать маленький автомобиль, который был бы экономичным, экологически ответственным и легко парковался в небольших помещениях. Компания Swatch сотрудничала с Daimler-Benz (после неудачного предприятия с Volkswagen), чтобы создать первый City Coupe под названием Micro Compact Car (MCC) . Разработка началась в 1994 году, а первый автомобиль был представлен на автосалоне во Франкфурте в 1997 году.MCC поступил в продажу в следующем году, но Хайек был разочарован использованием обычного двигателя - он хотел гибридный или чистый электрический двигатель - и ценой автомобиля, которая была выше, чем ожидалось. Когда начальные продажи были медленными, Swatch вышел из партнерства, оставив Daimler-Benz (теперь DaimlerChrysler) полноправным владельцем подразделения Smart. Сегодня Smart является частью группы Mercedes DaimlerChrysler.
Когда вы видите Smart Car, первое, что вы замечаете, это его размер.City Coupe (переименованный в «Fortwo», как только Smart начал выпускать другие модели), имеет длину всего 8 футов, 2,5 дюйма, ширину менее 5 футов и высоту около 5 футов. (Для сравнения, оригинальный Hummer h2 имеет ширину более 7 футов.) Это означает, что вместо параллельной парковки наравне с другими автомобилями, Smart Car может вернуться прямо на обочину. Два или три Smart Cars могут парковаться таким образом на одном парковочном месте.
В следующих разделах мы рассмотрим, что означает этот маленький размер с точки зрения безопасности и расхода топлива.
,Как работают машины
Вы когда-нибудь просто смотрели на свой автомобиль и задавались вопросом, как, черт возьми, он работает? Возможно нет, верно? Ну, это не ваша вина, в настоящее время мы настолько привыкли к наличию автомобилей, к роскоши и комфорту, которые оно обеспечивает, что никто не хочет больше знать, как они работают. Тем не менее, от каждой гайки, до болта, и до огромных автомобильных деталей, функционирование автомобиля абсолютно удивительно и красиво. Вы пытаетесь понять, как работает машина?
Как работают машины
Если это так, то вот полное руководство о том, как двигатель, трансмиссия и трансмиссия работают вместе, чтобы привести в движение весь металлический механизм.
Главное руководство по работе автомобилей
В этом руководстве мы расскажем обо всем - от автомобильного двигателя до трансмиссии и трансмиссии, чтобы дать вам представление о том, как работает автомобиль.
Как работает автомобильный двигатель?
Проще говоря, двигатель автомобиля - это, как правило, двигатель внутреннего сгорания, в котором, как следует из названия, сгорание происходит внутри. В настоящее время существует множество различных типов двигателей внутреннего сгорания, таких как газовые турбины, дизельные двигатели, двухтактные двигатели, роторные двигатели и двигатели HEMI.Но поскольку в настоящее время большинство автомобилей обычно работают на бензине, основное внимание в этой статье будет уделено бензиновым двигателям. Итак, как двигатель использует внутреннее сгорание для создания энергии?
Автомобильный двигатель
Ну, принцип любого поршневого двигателя внутреннего сгорания состоит в том, чтобы поместить небольшое количество высокоэнергетического топлива, такого как бензин, в небольшое замкнутое пространство и зажечь его. Воспламенение вызывает невероятное количество энергии, производимой в форме расширяющегося газа, который, таким образом, приводит ваш автомобиль в действие.Теперь ваш двигатель использует так называемый «четырехтактный цикл сгорания» для преобразования энергии в бензин, а затем в движение.
Эти четыре такта включают такты впуска, такта сжатия, такта сгорания и такта выпуска. Компоненты двигателя включают коленчатый вал, подшипники штока, шатун, поршни, выпускной канал, выпускной клапан, свечи зажигания, масляный поддон, масляный насос, блок двигателя, охлаждающую жидкость, головку, впускной канал, впускной клапан, крышку клапана и распределительный вал.
Когда вы заводите автомобиль, поршни двигаются вверх, открывая впускной клапан.Затем поршень движется вниз, позволяя двигателю поглотить цилиндр, полный бензина и воздуха. Это такт впуска, который выполняет свою работу по смешиванию бензина и воздуха для сгорания. Затем поршень перемещается назад, чтобы сжать эту смесь бензина и воздуха.
Процесс сжатия делает смесь более мощной, и как только поршень достигает максимума своего хода, свеча зажигания испускает крошечную искру, чтобы зажечь бензин. Заряд бензина затем заставляет цилиндр высвобождать энергию, тем самым приводя поршень в действие.Как только поршень достигает дна, выпускные клапаны затем открываются, позволяя отводить тепло из выхлопной трубы. Двигатель повторяет этот процесс примерно сотни раз в минуту, производя достаточно энергии, чтобы привести ваш автомобиль в движение.
Как работает трансмиссия
Если вам все еще трудно понять, как работают автомобили, обратите внимание, что двигатель - не единственный компонент, необходимый для работы автомобиля, поскольку трансмиссия также играет решающую роль.
Автомобильная трансмиссия
В основном существует шесть различных типов систем трансмиссии:
• CVT (непрерывная переменная передача),
• полуавтоматическая коробка передач,
• DSG (коробка передач с прямым переключением передач)
• автоматическая коробка передач
• механическая коробка передач
• коробка передач TipTronic
Возвращаясь к теме, не имеет значения, какой тип системы трансмиссии установлен в двигателе, поскольку каждая из них имеет одинаковую функцию. Эта функция предназначена для передачи механической мощности, производимой двигателем, на ведущие колеса.Иначе, как еще будет двигаться машина? Трансмиссия транспортного средства также играет важную роль в уменьшении оборотов коленчатого вала за счет использования блокирующих передач.
Этот уменьшенный оборот обеспечивает эффективное использование крутящего момента, создаваемого двигателем, и помогает поддерживать соответствующую скорость. Это происходит в основном за счет использования различных комбинаций передач. На первой передаче двигатель работает относительно быстрее, чем ведущие колеса. С другой стороны, на высокой передаче двигатель технически просто бездельничает, хотя автомобиль может двигаться со скоростью 80 миль в час.
Однако, это еще не все. Система трансмиссии, помимо различных передних передач, также имеет нейтральное положение или передачу. Итак, какая польза от этого снаряжения? Ну, как правило, нейтральное положение отсоединяет ведущие колеса от двигателя и наоборот, так что автомобиль не двигается, независимо от того, сколько вы закачиваете газ. Обычно, нейтральная передача полезна при стоп-сигналах.
Как работает трансмиссия
Автомобильная трансмиссия
Трансмиссия транспортного средства обычно состоит из набора компонентов, которые передают энергию, полученную от двигателя, к передаче на ведущие колеса.Эти компоненты включают в себя U-образные соединения, полуоси, дифференциал, шарнирные соединения и карданный вал. U-образное соединение передает мощность с учетом различных углов карданного вала. Валы оси подают мощность от главной передачи автомобиля на ведущие колеса.
Дифференциал - это место, где мощность двигателя делает его последней остановкой перед передачей на колеса. Соединения CV помогают ведущим колесам изгибаться в любом направлении при повороте, а карданный вал, как правило, представляет собой длинную трубу, которая соединяет колеса с трансмиссией вашего автомобиля.Однако эти компоненты могут различаться в зависимости от типа транспортного средства и системы трансмиссии.
Тем не менее, все трансмиссии выполняют одну и ту же функцию, то есть передают механическую энергию от трансмиссии и далее к колесам. Эта передача включает в себя физическое соединение двух основных компонентов автомобиля, приводного вала и дифференциала. Эти компоненты соединены с колесами, которые вращаются после получения энергии от двигателя и трансмиссии.
Хотя это может показаться сложным, нет никаких сомнений в том, что работа машины действительно удивительна.Поэтому давайте поблагодарим всех тех производителей автомобилей, которые уделяют значительное время созданию наиболее эффективных, роскошных и безопасных автомобилей.
,
