GPS 的應用入門

GPS 如何在日常生活中提供我們所需的幫助呢 ?

掌上型等可攜性佳的 GPS 接收機最主要的功能是提供我們日常生活的行動導引用. 它具有一般的旅程電腦的功能, 提供我們如移動的方向, 速度, 平均速度, 最高速度等等資訊之外, 最特別的功能在於它所具有的電子地圖能力.

說到電子地圖, 其實也是我們經營 GPS 市場以來客戶疑問最多的問題了.

約十幾年前, 1989 年左右, 我們的第一個 GPS 產品是來自日本的 Sony 廠的產品, 後來又增加了也是日本產品的 ICOM 廠牌的 GPS. 當時的可攜式 GPS 相當昂貴, 動輒花費數萬以上.

當時的 GPS 為四信道接收, 天線體積如一個碗這麼大, 定位常常需要超過 15 分鐘, 四個鹼性電池撐不過 4 個鐘頭, 一個小小的 LCD 顯示器, 功能上大約只能顯示經緯度座標資料, 收訊情況, 及少量的定位點記憶功能. 最糟糕的是, 它很多都沒有 RS-232 的界面, 完全沒有擴充性. 現在, 這只 GPS 還在我們公司的櫥窗中.

掌上型 GPS 所內建的電子地圖功能有幾種概念;

最簡單的 GPS 提供給我們的是一張空白的底圖, 並且具有縮放功能. 由環型線條或一比例尺顯示現行的比例. 我們可以在這張空白的底圖中加入自定的地標點, 逐步建構起自己的地圖. 地圖的縮放比例通常由數千或數百公里到數十公尺. 這種基本的地圖表示方式雖然簡單了一些, 但是很有彈性, 簡潔易懂, 不分國界, 幾乎可以適用於任何的地方, 任何的用途.  我們的 GPS II Plus, GPS 12 系列, eTrex 就是屬於這一類的 GPS 接收機種

有些 GPS 的 LCD 顯示器的解析度較高, 甚至是 TFT 彩色的型式. 這種顯示器就合適來顯示較精緻的電子底圖.

有一點要提醒的是; 雖然我們可以從廠商所提供的 CD-ROM 產品中下載地圖資料庫到機器中所擴充的記憶體中. 但這也必需視廠商是否提供我們地區的地圖資料. 目前我們可以取得的台灣地圖約只有國道及省道的底圖, 以及其它主要的機場, 港口等重要地標, 不夠詳細但也聊勝於無了. 將來陸陸續續的所有地區都將會逐漸的建立.

目前 eMap 等幾款接收機可以插入高達 128MB 的記憶卡, 足以容納全美的精細電子地圖資料.

eTrex 新的機種 LegendT 是 Garmin 第一款中文的手機, 它就內建有非常詳細的台灣底圖, 精細約到巷弄等級. 相檔夠水準.

您可以參考 eTrex LegendT 的產品中的各項展示

廠商基於某些理由, 並不提供我們自行建立地圖的工具, 因此目前我們沒有方法可以將自行建立的地圖下載到 GPS 接收機中.

電子地圖都有一個特色, 它可以設定為正對著北方, 或著隨圖隨路轉以及自動對著目的地. 我們認為圖隨路轉是一種很理想的功能, 底圖會隨著我們行進的方向自動調整方向, 我們可以很直覺著對著正確的路線調整方向.

有一點要注意的是; 一般的 GPS 靜止中是不能提供方向的. 因為它是以座標的取得來計算本機移動的. 有一些方案是利用外接的電子羅盤來取得方向, 如 eTrex Summit 與 eTrex Vista 一類的機種因為內建電羅經, 因此在靜止中仍舊可以得到機器的朝向.

值得一提的是, Summit 與 Vista 這兩款 GPS 還有內建氣壓高度計, 而且具有記錄與分析的功能.

Summit 與 Vista 雖然內建有電羅經, 但是僅供本機使用. RS-232 輸出時仍然是原始的資料, 若是您需要輸入的 NMEA 格式已經由電羅經處理過的解決方案, 您必須使用外接的電羅經模組才能彈性的解決這個問題. 關於外接式的電子羅盤, 您可以在本站中找到專屬的網頁介紹.

若您對於精細的底圖很計較的話, 所有我們的 GPS 都具有 RS-232 介面可以接上 NoteBook 或是 掌上型電腦 , 配合精緻的地子地圖導航是現階段最可行的解決方案. 潤泰備有數款電子導航程式, 大都有 1/5000 (含巷弄) 的比例尺, 您可以選用這類的軟體來滿足中文及精緻地圖的需求. 右圖為我們特地推荐給您的電子地圖軟體 Mobil Map 的示意圖. 它是在 Windows CE 3.0 平台下執行的. 而且提供語音, 最佳路徑計算, 紅外線接收等先進功能. 

道路地標點 (Way Point)

自定地標點是 GPS 導航用途上不可或缺的工具, 以前每記錄一個地標點時, 只能對該點輸入 6 個字元的名稱, 現在有很多機種已經可以加入更多的字元, 並且可以配置數十種具有特定意義的圖示. 借著地標點的置放, 即可建構成一實用可靠的地圖了.

隨著自定地標點與日供增, 多達數百個地標點, 在 GPS 主機上整理這些地標點就變成愚昧而不可行. 有必要使用 PC 及地標點整理的軟體來編輯及做上傳下載等應用.

有些軟體是由 GPS 廠商所出版的, 這些大都具有完整的地標點, 路徑規劃, 航跡管理等功能, 但也有很多是由外面的廠商自行開發的共享軟體. 在美國我們可以在網路找到很多很多的地標點資料供同好下載, 但是在這兒目前尚沒有這類的網站提供可信度夠的地標點供下載. 這理我們將來會提供同好這類的服務.

由 GPS 中所存放的自定地標點所組成的路徑, 會顯示在電子地圖頁面中. 一般路徑的組成是由 30 到 50 個地標點所組成, 點位的限制因機種而異. 可以存放的路徑一般都有 10 條, 這也是視機種而異, 各位在購買時要小心的閱讀一下規格中對 Route 中的說明.

有些機種選用路徑時, 還可以選擇"折返"的功能. 意即反向循跡. 當行進中每迫近一個地標點時, GPS 會提出警示音. 不過如 GPS II Plus 等一類的機種可是啞巴機種, 我不知道為什麼它們沒有內建蜂鳴器.

由 30 個地標所組成的路徑也許不算是很精緻, 但一般有智慧的使用下, 尚可以應付, 何況有效利用十條的路徑來組合, 總共也有 300 點了.

有一個功能是自動將航跡轉成路徑的好用法, 接下來我們介紹航跡.

GPS 預設可以自動記錄您的航跡, 並將它顯示在電子地圖上. 由於記憶體的限制, 每台 GPS 通常都有 1,000 到 2,000 個左右的航跡點位. 記錄點位用完後, 可以設定自動清除最早的點位, 也可以設定記錄為止, 就不在記錄, 有的可以隨時關閉記錄功能, 中途再次啟動記錄.

對於記錄的方式, 有些機種使用預設的自動記錄方式, 並沒有選擇其它的方式記錄的功能. 也不能儲存特定的航跡, 而有的機種除了可以個別儲存航跡之外, 也能選擇使用時間為記錄間隔, 或是距離, 或是顯示器的解析度來當成記錄的準則. 注重這個功能的朋友們要仔細閱讀各機種的 Track 項目規格.

利用航跡記錄為導航工具已經是很古老而有效的方法, 特別是在空中以及海上的導航上, 您可以由此看到自己曾經經過的地方, 可以借助顯示器上留下來的記錄找到回程的路.

經由以上的介紹, 我相信您對我們 GPS 所能提供的地圖資料已經有一個認識了. 目前我們的GPS 雖然有能力顯示很精緻的地圖, 但是中文化與本地的地圖資料還很有限.　

與 PC 電腦, Palm 與 Windows CE 掌上型助理 PDA 等配合使用 GPS

具有輸出/入界面的 GPS 裝置都有外接上述設備的能力. 而事實上, 潤泰所銷售的所有的 GPS 都具有 RS-232 輸出/入的界面.

給程式設計師

若您準備在 GPS 的領域上發展, 我們會推薦您不二的選擇是 GPS III Plus. 有很多的原因, 它有許多的功能與概念是您程式發展或是整合系統時很有用的, 請您仔細的閱讀一下它的說明書. 別閉門造車, 這是我們要特別提醒您的. 

這裡有一個由 Peter Bennett 所維護的一個關於 NMEA-0183 及 GPS 的資訊 的網站, 提供許多相關的知識及應用程式. 這些資訊對想要解讀 NMEA 並利用其輸入資料編寫電子地圖導航程度與無人駕駛自動載具及導航控制程式的朋友們很有助益.

初入門的朋友或許很好奇, 是那些人在使用 GPS ? 事實上, GPS 的應用幾乎是無所不在的.

軍事上的使用是最早的, 而事實上 GPS 這麼大手筆的產物就是來自於要打必勝的戰爭而來的. 它應於武器的瞄準系統是很早的事了. 也是海軍最重要的現代化導航設備

陸海空的交通導航上, GPS 最後一定是最標準的設備, 它的成本低廉, 數千元的 GPS 接收機現在就可以輕易取得十公尺左右的精度了. 還有陀螺儀, 電羅經, 數位高度計等輔助設備可搭配. 將來, 不用懷疑的, 它會配備在每一輛汽車上....甚至, 機車與自行車上面有一天也會看到 GPS 搭載在上面.

現在市面上有幾家圖形資料系統公司都推出了在 PC 以及 PDA 上面執行的電子地圖導航程式, 因為現在 NoteBook 以及掌上型電腦日漸普及, 而且性能也與日俱增, 在這種平台上發展導航電地的市場一定會廣受歡迎, 結合了 GPS 接收機, 這種靜態的地圖馬上就活起來了.

高精度的 GPS 應用在許多的測量與科學研究上. 您現在應該了解科學家如何告訴我們, 某地層一年滑移幾公分了吧. GPS 在百萬元上下的設備, 就能取得公分以內的精度, 當然了, 配合其它的校正技術, 與演算法, 更精準的結果也只是時間上的差異而已.

GPS 應用於遠端監控, 在業餘無線電上有超過十年以上了, 火腿玩家們將無線電配合數據設備, 將 GPS 的資料以無線電傳送, 後來, GSM 網路成熟, 而且成本低廉後, 監控的範圍更大, 品質也更完美. 所以, 您現在應該知道, 潤泰是如何走進 GPS 的經營領域了 ?

玩飛行傘以及輕航機的朋友們, 像 GPS 這種導航設備是再理想不過了. 特別是像我們 eTrex Summit 這種配備有電子羅盤與氣壓高度計的機種. 

我的自行車上面裝置著也是 eTrex Summit. 幾經盤算, 自行車專用的哩程表價格都超過二千元, 功能也不過就是個哩程表嘛. 寶貝車上面實在配的上一只價格 4,600 元的 eTrex. 除了旅程電腦有了, 還有夠先進的導航功能.