Спутниковые системы навигации *

Основное направление деятельности нашей компании – разработка ПО для спутникового мониторинга. В связи с чем мы вплотную сотрудничаем с производителями GPS/ГЛОНАСС оборудования. Поэтому мы решили поделиться опытом и выпустить цикл тематических статей, посвященных GPS/ГЛОНАСС трекерам, в которых расскажем, как классифицируем навигационное оборудование, и подробно рассмотрим технические особенности устройств, наиболее популярных среди пользователей нашего продукта.

Первая статья посвящена базовым понятиям: что такое GPS трекер, как он работает и каким бывает. Цель ‒ познакомить читателей с принципами работы навигационного оборудования и классификацией GPS трекеров по назначению и особенностям технической реализации.

Что такое GPS трекер?

Аппаратный трекер — устройство, предназначенное для удаленного контроля передвижения автотранспорта, людей и других объектов, на которых оно установлено. Для точного определения местоположения объекта трекеры используют спутниковую навигацию.

GPS трекеры могут быть как самостоятельным электронным устройством, так и соответствующим программным обеспечением.

Софт трекер – программное обеспечение, позволяющее использовать смартфоны, планшеты и другие приборы в качестве аппаратной платформы GPS трекера. Приложение получает доступ к штатному GPS приемнику, а обмен сообщениями с навигационным сервером осуществляется посредством GSM и Wi-Fi модуля портативного устройства. Примером софт трекера может служить мобильное приложение для контроля выездных сотрудников WiaTag.

За счет отсутствия аппаратной части программные трекеры выигрывают по стоимости у своих электронных собратьев. Однако функциональные возможности трекера-программы значительно уступают специально разработанным электронным устройствам и ограничиваются в основном определением и передачей местоположения. Поэтому мы подробно остановимся именно на аппаратных устройствах.

В этой части статьи я продолжу описание языка сценариев ViaLatM. Будут рассмотрены функции, позволяющие осуществлять доступ к атрибутам других объектов, функция условного присваивания и другие. Первая часть описания в публикации GPS сервис ViaLatM — язык сценариев, обновленное описание языка доступно на сайте в разделе Язык сценариев ViaLatM.

В этой серии публикаций будет описан интегрированный в сервис ViaLatM язык сценариев.



Язык сценариев ViaLatM позволяет:

• Создавать новые параметры на основе сообщений, приходящих от устройств
• Осуществлять логическую обработку событий, возникающих в устройствах
• Формировать новые системные события
• Посылать команды на устройства
• Осуществлять ретрансляцию сообщений устройств во внешние системы

Династия GPS-спуферов за работой

Я писал, как угоняли дронов, «взламывая» их GPS, и наткнулся на замечательного персонажа — Тодда Хампфриса — который не только воспроизвел «угон беспилотника», но и побудил студентов «угнать» яхту.

GPS Spoofing
Spoofing атака на GPS — атака, которая пытается обмануть GPS-приемник, широковещательно передавая немного более мощный сигнал, чем полученный от спутников GPS, такой, чтобы быть похожим на ряд нормальных сигналов GPS. Эти имитировавшие сигналы, изменены таким способом, чтобы заставить получателя неверно определять свое местоположение, считая его таким, какое отправит атакующий. Поскольку системы GPS работают измеряя время, которое требуется для сигнала, чтобы дойти от спутника до получателя, успешный спуфинг требует, чтобы атакующий точно знал, где его цель — так, чтобы имитирующий сигнал мог быть структурирован с надлежащими задержками сигнала.

Атака спуфинга GPS начинается, широковещательно передавая немного более мощный сигнал, который указывает корректную позицию, и затем медленно отклоняется далеко к позиции, заданной атакующим, потому что перемещение слишком быстро повлечет за собой потерю сигнальной блокировки, и в этой точке spoofer станет работать только как передатчик помех. Одна из версий захвата американского беспилотника Lockheed RQ 170 в северо-восточном Иране в декабре 2011, это результат такой атаки.

Spoofing GPS был предсказан и обсужден в сообществе GPS ранее, но никакой известный пример такой вредоносной атаки спуфинга ещё не был подтвержден.

Под катом несколько полезных видео со сценариями атак на GPS, анализ криптографических решений, используемых в навигации, обнаружители глушилок, спуферов, ну и обзор нескольких портативных GPS-глушилок, которые я поразбирал в Хакспейсе.

Полностью переработан дизайн сайта www.euler2012.com .
Для основного продукта компании — бесплатного GPS сервиса ViaLatM, выбран слоган — «GPS снимает стресс».



Почему мы выбрали такой слоган? Сервис позволяет снять ряд проблем, которые так или иначе приводят к стрессу. Например когда ждешь кого-то к себе, или ждешь известий как близкие добрались до места назначения. В этой статье описывается вариант использования сервиса для решения этой проблемы.

На сайте опубликованы:

• Спецификация протокола ViaLatM Mobi — для взаимодействия с сервисом мобильных приложений на различных смартфонах
• API доступа к сервису, которое позволяет разработчикам взаимодействовать с сервисом ViaLatM из других приложений и web сайтов.

За последнее время сервис существенно доработан. Текущая версия сервиса позволяет использовать его для мониторинга транспорта на предприятиях с небольшим парком транспортных средств.



Ключевые доработки сервиса для мониторинга транспорта:

• Значительно расширен набор поддерживаемых автомобильных трекеров
• Реализованы отчеты, ориентированные на мониторинг транспорта
• Реализована возможность контроля расхода топлива

Современные технологии спутниковой навигации обеспечивают определение местоположения с точностью порядка 10-15 метров. В большинстве случаев этого достаточно, однако, в некоторых случаях требуется большее: скажем, автономный дрон, достаточно быстро перемещающийся над земной поверхностью, будет чувствовать себя неуютно в облаке из координат с метровыми погрешностями.

Для уточнения спутниковых данных используются дифференциальные системы и RTK (real-time kinematics) технологии, но до последнего времени подобного рода устройства были дорогими и громоздкими. Последние достижения цифровой техники в лице микрокомпьютера Intel Edison помогли решить эту проблему. Итак, встречайте: Reach – первый компактный высокоточный приемник GPS, очень доступный по цене, и, к тому же, разработанный в России.

Картинка для привлечения внимания.
Я тот, кто первым использовал технологии навигации для построения дополненной реальности.
Технологии геолокации известны давно и хорошо документированы во всех языковых частях Интернета, включая русскую. Но, как бы это ни было удивительно, до сих пор никем не применялись толком на практике. Несколько лет назад, всё на том же habrahabr'е я читал о планах использования карт дополненной реальности. Но, насколько я могу видеть, нигде, кроме ingress это, опять же, так и не использовали.
В декабре 2011-го года Воронежская областная детская библиотека создала свой собственный краеведческий ресурс Детям о Воронежском крае и с тех пор систематически наполняла его краткими аннотациями по памятникам, памятным местам и другой информацией о Воронежском крае. Пользователи в любой момент могли получить эту информацию и отсылки к краеведческой литературе, которая имеется в библиотеке.

Задача: наступает лето, дети все больше времени проводят где-то на улице, и я бы хотел знать, где они находятся. Идеальный вариант — я просто даю им с собой старый андроидный телефон, и затем наблюдаю за ними по карте на большом домашнем мониторе.
В этой статье я расскажу, почему и как я написал свое первое приложение для Андроид с функциями GPS «KidsTrack», и какие открытия при этом сделал. Статья будет полезна тем, кто недавно начал программировать под Android.

Очень странно, что на хакерских конференциях было полтора выступления по взлому дронов.
Я тут подсуетился и сделал подборку всех доступных случаев взломов. Как военных, так и гражданских.

Некоторые факты:

• На сегодняшний день более 70 стран выпускают беспилотные летательные аппараты (дроны) для нужд армии, полиции, МЧС и т.д.
• На eBay с марта 2014 по февраль 2015 продали 127,000 дронов
• У вояк сейчас около 20.000 дронов

10 реальных и 2 придуманных случаев хакинга дронов. (Буду благодарен за дополнения)

Понятие Eco Driving появилось более 10 лет назад, и оно не имеет ничего общего с защитой окружающей среды. Зато тесно связано с защитой себя и окружающих водителей, экономией расходов на амортизацию и качеством грузоперевозок.

Когда автомобиль используется в личных целях и принадлежит водителю, выбор за ним: можно торопиться, топить, входить в повороты заносом и не бояться словить капотом впереди едущий Matiz.

А если вы владелец большого автопарка, под вашей ответственностью находятся десятки фур и тонны ценного груза? Вот здесь и пригодится Eco Driving. Можно попросить своих сотрудников, перевозящих китайский фарфор, резко не тормозить и аккуратно входить в повороты. Но не факт, что те вас послушают. Зато проверить, кто виноват в том, что при доставке груз был поврежден, а подвеска разбита, оказывается можно.

По роду своей деятельности мне приходится осуществлять контроль различных параметров наземных импульсно-фазовых радионавигационных систем (ИФРНС) «Чайка» и Loran-C. В этой статье я хочу поделиться одним из методов обнаружения времени прихода импульса ИФРНС при наличии шумов. Метод применим во многих задачах поиска сигнала известной формы.

Эта статья подготовлена после кардинальной доработки сервиса VaiLatM (клиентской и серверной части). Кроме того, существенно доработано приложение для Android. Доработки проведены на основе пожеланий и запросов пользователей сервиса и приложения. Я благодарен всем, кто прислал идеи и пожелания по улучшению сервиса. Познакомиться с новым интерфейсом и возможностями можно по ссылке демо доступ к сервису на сайте www.euler2012.com. В этой статье я кратко опишу основные нововведения.

Новый интерфейс приложения

Новый интерфейс реализован в оконном стиле.

В старенькой компьютерной игре «Алхимия», клоны которой до сих пор пользуются популярностью, нужно было соединять два элемента, чтобы получить новый, ранее не существовавший. Но ведь игры — всего лишь причудливое отражение нашей жизни. Из объединения разных технологий, порой не имеющих ничего общего, рождаются новые невиданные технологии и явления, вовлекающие в себя множество людей, до этого и не помышлявших ни о чём подобном. Например, когда традиционная аналоговая картография получила в своё распоряжение современные компьютерные и спутниковые технологии, когда широко распространились и стали достаточно мощными персональные компьютеры и интернет, возникло удивительное социальное явление — неокартография.

APRS [1, 2] это протокол цифровой радиолюбительской связи. На базе этого протокола построена глобальная система связи. Её основные задачи: передача информации о координатах объектов в пространстве, обмен сообщениями, передача данных с погодных станций и многое другое.

О чем эта статья? Вообще APRS — большая, сложная и непонятная тема даже для большинства радиолюбителей. Но на Хабре радиолюбителей не очень много. Поэтому я бы хотел показать, что сам стандарт очень хорош и может применяться за пределами любительского радио. Существует много систем, где вопрос обмена сообщениями о координатах изобретается снова и снова (транспорт), придумываются форматы передачи информации, например, о погоде с погодных станций, разрабатываются способы передачи текстовых сообщений. Однако, если бы создатели этих систем знали о стандарте APRS то смогли бы не только сэкономить время(как минимум на разработку протокола), но и применить ряд уже готовых программных и аппаратных решений.

Большую часть своих знаний о системе я получил не из практического использования существующих программ и оборудования, а из разработки собственных программ и утилит для работы с ней [3, 4]. Информацию черпал из стандарта [5], исходных кодов Xastir[6], радиолюбительских форумов [7, 8] и из общения с радиолюбителями (всех и не счесть).

Если вы делаете:

• погодную станцию;
• систему двухстороннего обмена текстовыми сообщениями через интернет или радиоканал в виде децентрализованной системы с использованием других пейджеров, как ретрансляторов;
• спутниковую сигнализацию;
• мониторинг телеметрии удаленных станций;
• запускаете воздушный шар;

Да и почти в любом случае, когда вы хотите построить систему передачи данных по радиоканалу и изобретаете для этого протокол, то у радиолюбителей есть наработки в виде различных цифровых видов связи и протокол APRS.

TWCC, World Coordinate Converter — это открытое бесплатное веб-приложение, разработанное Клеманом Ронзоном. Оно позволяет конвертировать пространственные координаты между большинством из существующих систем, к которым не так давно присоединилась и система what3words.

В заключительной части статьи я расскажу о системе ViaLatM и анонсирую новое приложение «ViaLatM Маяк и Трекер» для смартфонов на базе Android.

Сервис ViaLatM http://www.euler2012.com/

Начать хотелось бы с благодарностей! Спасибо за ваше внимание и комментарии к нашему первому приветственному посту на Хабре! Ваша реакция помогла выявить наиболее интересующие вас вопросы, которые мы будем затрагивать в последующих публикациях.

Как вы уже справедливо отметили в комментариях, не смотря на то, что использование слов вместо цифр имеет ряд неоспоримых преимуществ, в таком подходе есть нюансы, которые необходимо учесть. Профессор Манчестерского университета Роберт Барр провел технический анализ what3words и наших словарей. Ниже мы приведем результаты его независимой оценки:

Теперь в приложении Я.Транспорт можно следить за московскими автобусами, троллейбусами и трамваями. Запустив приложение и нажав на значок нужной остановки, вы на карте увидите, какой транспорт к ней подойдёт и через сколько минут. А метки на карте покажут, где он находится в данный момент. В общей сложности Яндекс.Транспорту доступна информация о 758 автобусных, 80 троллейбусных и 38 трамвайных маршрутах столицы.



Идея Транспорта возникла больше трёх лет назад, а запустили мы его в марте 2014 года. До того ползающие метки автобусов включались в наших мобильных Картах как отдельный слой и были доступны в шести регионах — Казани, Омске, Нижнем Новгороде, Перми, Московской области и Новосибирске. Наши Карты того времени за счёт огромной популярности пробок были более важны автомобилистам, так что слой движущегося транспорта в настройках включали около тысячи человек в месяц.

Привет, Хабр!

Свой первый материал на этой площадке нам захотелось сделать именно приветственным. Впереди будет еще много информации разного рода, мы обязательно расскажем о технической составляющей проекта, но позвольте для начала объяснить, какие проблемы мы решаем.