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GPS汽车导航定位的研究设计任务与要求

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今天探索吧就给我们广大朋友来聊聊gps汽车导航,以下关于观点希望能帮助到您找到想要的答案。

汽车导航系统简介及详细资料

汽车导航系统简介及详细资料

优质回答如何选购

1.地图设计要人性

硬体是基础,软体是灵魂,GPS导航仪的"灵魂"包括两个方面--软体引擎和地图数据,这两者是导航仪能否把你带到目的地的关键所在。电子导航地图是GPS导航仪赖以工作的另一个重要组件,电子导航地图的正确与否就直接决定了车主能否更快捷、更轻松地到达目的地。在当前的市场上,不论是国产还是完全进口,车载GPS产品内置的地图无非都是国内仅有的几个图商的资源,质量也是参差不齐。一般来说,正规品牌的GPS导航仪都会提供一年的免费更新,或者按次数计算,支持2次左右的免费更新服务。而在此之后更新地图就需要缴纳一定费用,一般来说GPS图商的地图更新维持在半年一次的水平,也有一些厂商每三个月更新一次数据,更新一次的费用在两百元左右。

2.搜星定位要快捷

作为导航产品,消费者最关心的当属它的收星能力,即信号接收能力。目前市场上销售的车载GPS大多数都会采用SiRFStarIII第三代晶片,这类晶片的优势是在有遮挡和天气情况恶劣的情况下可以捕捉和跟踪信号、减轻高楼林立带来的的信号干扰。此外,晶片的好坏还直接关系到计算路径时快捷准确的好坏。去同一个目的地,晶片的不同可能会出现不同的路线,而我们需要的是最佳路线。购买大品牌的产品不仅本身质量有保证,同时也可以享受一定年限的免费升级服务。选品牌其实也是在选售后,对于GPS导航产品来说,后续的服务问题更为重要,因为地图是在实时更新的。不同的厂商,获取地图数据的来源不同,免费的更新方式也有多种多样。购买时做好了解,可以避免使用后一些不避免的麻烦。此外,开机和反应都是重要参数,由于开车时要时刻注意安全并且汽车在高速行进中,因此快可以提升车辆导航的精确度,同时也可以节约使用者的操作时间,省时更省心。

3.导航要注重实用性

纵观汽车导航市场,为了吸引消费者的眼球,汽车导航的附加功能方面可谓满目琳琅,然而,在看各种花哨的附加功能同时,则应侧重附加功能的实用性。 就车载导航仪的电池容量来说,尽管GPS产品基本上都会随机提供车载电源,但是如果点菸器接口出了问题,又或者需要再接上其它产品的话,内置的锂电就派上用场了。电池拥有多长的续航能力,即导航仪在断开充电器后能够继续使用多长时间,也是评定导航仪好与否的一个标准。续航时间体现了机器的能耗效率,也体现了机器的综合性能。消费者在选购GPS时最好选择内置锂电池容量在1000mAh的导航仪,通常能够提供7~8小时的待机时间。除此之外,包括天线、萤幕、声音以及配件等均是考察的细节。车载GPS天线通常都是内置,而配备的吸盘支架要留意吸盘是否平滑和尺寸是否够大,防止车颠簸时吸盘脱落;也需留意支架调整角度是否方便以及电源线的长度是否合适,避免出现线过短够不著点菸器电源的尴尬局面。值得注意的是,触控萤幕的大小和灵敏也是很关键的,萤幕太小让驾驶者不能集中注意力;不灵敏会让人觉得耽误时机,影响驾驶心情。车载GPS是用来听的导航仪,相对来说声音可能比萤幕还要重要一些。音量要尽可能大,清晰。

组成

GPS是以全球24颗定位人造卫星做基础,向全球各地全天候地提供三维位置、三维等信息的一种无线电导航和定位系统。GPS的定位原理是:用户接收卫星发射的信号,从中获取卫星与用户之间的距离、时钟校正和大气校正等参数,通过数据处理确定用户的位置。现在,民用GPS的定位精度可达10m以内厶GPS具有的特殊功能很早就引起了汽车界人士的关注,当美国在海湾战争后宣布开放一部分GPS的系统后,汽车界立即抓住这一契机,投入资金开发汽车导航系统,对汽车进行定位和导向显示,并迅速投入使用。

汽车GPS导航系统由两部分组成:一部分由安装在汽车工的GPS接收机和显示设备组成;另一部分由计算机控制中心组成,两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的,它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况,因此整个汽车导航系统起码有两大功能:一个是汽车踪迹监控功能,只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上,该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出它的所在方位;另一个是驾驶指南功能,车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软碟上,只要在车工接收装置中插入软碟,显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态,既可输入要去的目的地,预先编制出最佳行驶路线,又可接受计算机控制中心的指令,选择汽车行驶的路线和方向。

随着计算机技术的快速发展, 汽车系统已成为计算机软硬体的必争之地。汽车导航系统是其中最为突出的套用之一。从套用的角度,汽车导航系统可分为两类。第一种方式是汽车拥有独立的GPS导航装置,可以进行自主导航。例如,全球导航系统领先者VDO公司开发的MS6000系统,将音响和导航技术融为一体,采用直观的选单和易操作的遥控装置,只要输入目的地,并在它提供的最多8条路线中选定一条,就可在导航系统指引下轻松上路。它会通过车载喇叭,播放行驶方向的语音提示,并在大型彩色显示屏上显示导航图像。日本松下公司推出的多用途汽车GPS导航仪,配备了CD驱动器和5.8英寸TFT液晶显示器。第二种方式是公众信息服务性质的车辆定位跟踪、监控系统。它由车载GPS接收部分和监控中心GPS定位导航部分组成,使用专线或公共网路进行通信,为行驶的车辆提供导航信息、跟踪调度、保全防盗、信息查询与救援等项服务。北京的" 奥星天网" GPS信息服务系统、南京的110报警巡逻车GPS系统等,统统属于此类之例。

目前,汽车导航系统的理论研究与实践探索已经呈现出方兴未艾的蓬勃趋势,许多软体公司都已开发除了自己的汽车导航系统。汽车导航系统的不断发展和成熟也必将为社会经济的发展带来更多的收益,为人们带来更多的方便。

产业发展

2002年在国产"威驰"GLX―i和GLX―s轿车上成功地安装电子导航装置,不但揭开了汽车导航装置在中国套用的序幕,更标志中国在实施智慧型交通上迈出坚实的一步。

2002年中国车市的耀目亮点之一是在国产"威驰"GLX―i和GLX―s轿车上成功地安装使用语音的电子导航装置,这揭开了汽车导航装置在中国实际套用的序幕。选择在经济型轿车上装用这个问世只有十数年的世界最前沿的高新产品,其含义不仅仅是增加"威驰"轿车的销路,而且是标志著中国在实施智慧型交通上又迈出了实质性的坚实一步。

运行原理

车载导航仪的运行主要依赖全球定位系统(GLOBAL POSITIONING SYSTEM,简称GPS)进行。

GPS是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。在太空中有24颗卫星组成一个分布网路,分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上,每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周,使地球上任一地点能够同时接收7~9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后,计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置,并通过3个注入站将它传送到卫星上去,卫星再将这些数据通过无线电波向地面发射至用户接收端设备。

产业发展

GPS技术加快车载导航装置的发展

车载导航技术是现代多学科的高新技术结晶,它综合了导航卫星及目标定位技术、陀螺等感测技术、GIS数字电子地图技术、城市智慧型化交通管理技术、GSM动态导航通讯业等高新技术的成果。其中GPS(Global Positioning System)全球卫星定位系统技术因其实用、价廉,并可在全球范围内确定位置、和时间,已成为当今发展最快的无线产业之一。除目前正在使用的29颗人造卫星外,俄罗斯也积极开发和部署"Glonass全球卫星导航定位"系统;欧盟于2002年3月正式启动"Calileo计画",到2008年将发射部署30颗卫星;日本将实施"准天顶卫星系统";连开发中国家的印度也有导航卫星的规划。这些新的卫星定位系统都将大大向前推进原美国的GPS技术水平,精度可控制在1m的误差范围。

世界权威机构的研究显示,2000年全世界对装有GPS全球定位系统接收机的车用导航装置的需求,使市场上的销售额达到30亿美元,到2005年仅美国销售额将达112.5亿美元。

车载导航装置已形成产业规模

全球第一台车载导航装置最早出现于1987年的丰田皇冠轿车上,限于当时的技术水平,这个尝试性的车载导航装置只能使用安装在车上的行驶转向和车速感测信号,即为完全的自主导航。1990年出现了有实用价值的车载导航装置,首次使用了GPS卫星定位信号,并与地图匹配能计算出车辆的行驶路径。1994年又问世了具有道路交叉路口语音提示功能的导航装置。

车载导航的套用极大地改变人们的出行和生活方式,使行驶中的汽车不再是道路上的孤立物体,因而很快就受到广大用户的重视和欢迎,在全球已开发国家的套用普及极快。1993年,全世界车载导航装置销售量只有13万套,1997年则上升到200万套,2000年超出400万套。车载导航装置不仅仅是高档豪华轿车的象征和专用品,而且已扩展到大客车、计程车甚至载货汽车,就连经济型车辆也用上车载导航装置。车载导航系统由于能与无线手机等联用,将成为汽车上不可缺少的重要信息设备。据最新的日本日经MA市场调查显示,日本市场对车载导航装置的需求2002年达到了266万套,2007年将达到378万套。估计到2005年,欧洲总销售量可达250万套,美国总销售量将超过千万套的水平。

世界三大汽车市场套用车载导航装置情况

为解决本土面积狭小、车辆密度大的矛盾,日本十分注重智慧型交通的研究,由于得到 *** 和大财团的财力和物力的大力支持,所以车载导航技术发展较早,市场的占有率较高。1997年,从制造厂下线的新车上安装车载导航设备的普及率就已达57%,2001年则增至65%。在日本的家电市场可购买到车载导航装置,给在用车补装、增装提供方便。截至2002年元月累计已有871万辆汽车安装使用这技术。

图1是日本丰田公司对世界主要汽车生产和销售市场欧洲、美国和日本等套用车载导航装置的谨慎估计。从图中可看出欧洲和美国的车载导航装置市场呈逐年快步上升势头,由于汽车保有量的绝对数位居全球前列,汽车导航装置在欧、美市场的潜在发展空间十分巨大。

中国车载导航产业研发现状和发展趋势

中国的车载导航技术经过十年的市场培育,用户目标与需求已逐步明确,以及技术的研发、市场的培育的逐步完善,车用导航装置套用市场业已启动和日臻成熟,现在已逐步进入道路交通行业套用的高速发展时期。中国上世纪末发射、建立并逐步健全的专为交通行业套用的北斗导航定位系统,将为车辆卫星导航定位产业的发展提供了良好的基础条件和无限广阔的空间。此外,中国的道路建设和电子地图技术,尤其是轿车市场的发展极大的推动了车载导航技术的发展。

高速发展的道路建设

中国的高速公路建设始于上世纪八十年代后期,虽然只有十数年的时间,但已获得突飞猛进的成就:1997年只有4,771公里,位居世界第三十九位,到2001年已建成19,453公里,2002年底高速公路又增加到25,200公里,已跃居世界第二的水平。还有正在加紧施工的总长3.5万公里、纵贯国境南北、横穿祖国东西的"五纵七横"12条国道主干线。各省会城市与地市级城市间以高速公路为主的公路网已经基本形成,以中心城市向外辐射的高速道路织就了大城市圈,以及星罗棋布、密如珠网的区内公路。高速发展的中国经济和道路建设,给套用汽车导航技术注入了极强的原始动力。

电子地图的发展状况

实现车载导航与地理位置信息密切相关。地理信息系统GIS是一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能将地理位置和相关属性信息有机地结合。交通信息通常分为静态和动态两类,前者指不随时间变化或较小变化的交通信息,如道路、停车场、交通附属设施等;后者则为实时变化的交通信息,如道路状况、交通事故、天气变化、车辆密度与流量等。地理信息系统GIS作为信息平台起整个系统的协调工作,可对上述静态、动态数据进行管理,并要求做到无缝集成。

电子地图是地理信息系统的一种可视化产品,具备地理信息的大部分功能,能以数位讯号和模拟信号清楚的登入在显示屏上,把交通路线及周围环境以视觉和听觉形式与驾驶者沟通。

发展空间

2002年的中国车市呈现炙手可热的井喷火爆现象,特别是长期以来被压抑的家庭型轿车购买能量获得初步释放。2001年国内生产轿车70万辆,2002年超过100万辆,今后十年国产轿车将以30%~50%的比例增长。当前一套语音电子导航装置,包括有6.5英寸的触摸显示屏、DVD光碟及读出器、CD和VCD及碟盒、GPS天线系统、陀螺方位感测器等,平均售价约为一万元人民币。汽车安装导航装置的普及率以30%计算,仅在轿车这一块,近两年中国的导航市场将迅速形成六十亿的发展空间。特别是电子地图一项,在近几年内将很快形成50亿的市场,中远期的发展空间将达数百亿元。

政策支持

与已开发国家相比,中国导航技术的发展较慢,也走过一些弯路。从前几年引进的GPS技术,主要套用于车辆及其移动目标的防盗、报警与监控等方面,而不是GPS技术原本在定位与导航上的重大作用,成为中国在这一技术领域特有的"技术异化"现象。反映出导航的上游技术的研发能力较差,基础技术的支持力度不够,无法进行产品的成熟衔接。这既有综合国力的原因,当然也有政策引导的因素。所以发展汽车导航技术,政策上的支持和巨观调控非常重要。

已开发国家均有车载导航装置使用的高精度地图,这是由 *** 指定的专业部门或专业机构按统一标准负责制作和定期更新的,并可自由在市场上销售,这在很大程度上既支持了科技企业的产品研发,又极大的方便了在用车辆的安装使用。而中国一贯是把高精度城市地图当作战略资源进行管理,有严格的保密制度和使用控制,显然这在一定程度上制约了汽车导航技术的发展和需要,现在这一"瓶颈"已到了该拓宽的时候。

同时,当前中国正处于经济转轨期,城市扩容、道路扩充、环境变化、特别是高速公路建设,可说是日新月异。这些实时动态信息要及时采集,要求电子地图的软体数据必须及时的不断修改和更新,以构筑一个全国公用、实时、高精度、大容量的信息平台。否则导航装置的生产企业辛勤研发的产品将是过时不适用的。要完成新的信息平台建设,绝不是任何一家科技企业在技术和财力上可以承担的,非 *** 的统一组织、策划莫属。唯有 *** 、科研、企业"三管齐下",总体的智慧型交通才能尽快实现。

核心功能

1) 地图查询

◎可以在操作终端上搜寻你要去的目的地位置。

◎可以记录你常要去的地方的位置信息,并保留下来,也和可以和别人共享这些位置信息。

◎模糊的查询你附属档案或某个位置附近的如加油站,宾馆、取款机等信息,

2) 路线规划

◎GPS 导航系统会根据你设定的起始点和目的地,自动规划一条线路。

◎规划线路可以设定是否要经过某些途径点。

◎规划线路可以设定是否避开高速等功能。

3) 自动导航

◎语音导航:

用语音提前向驾驶者提供路口转向,导航系统状况等行车信息,就像一个懂路的向导告诉你如何驾车去目的地一样。导航中最重要的一个功能,使你无需观看操作终端,通过语音提示就可以安全到达目的地。

◎画面导航:

在操作终端上,会显示地图,以及车子现在的位置,行车,目的地的距离,规划的路线提示,路口转向提示的行车信息。

◎重新规划线路:

当你没有按规划的线路行驶,或者走错路口时候,GPS 导航系统会根据你现在的位置,为你重新规划一条新的到达目的地的线路。

特点

简介

全球定位系统的主要特点:

(1)全球、 全天候工作。

①定位精度高。单击定位精度优于10m,采用差分定位,精度可达厘米级和毫米级。

②功能多,套用广。

GPS系统的特点:高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、套用广泛等。

定位精度高

套用实践已经证明,GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6,100-500KM可达10-7,1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中,1小时观测的解其平面其平面位置误差小于1mm,与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较,其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。

观测时间短

随着GPS系统的不断完善,软体的不断更新,目前,20KM以内相对静态定位,仅需15-20分钟;快速静态相对定位测量时,当每个流动站与基准站相距在15KM以内时,流动站观测时间只需1-2分钟,然后可随时定位,每站观测只需几秒钟。

功用

全球定位系统的主要用途:(1)陆地套用,主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等;(2)海洋套用,包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等;(3)航空航天套用,包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、飞弹制导、航空救援和载人太空飞行器防护探测等。

手机互联

丰田汽车、KDDI和日本Navitime三企业开发出了可使手机与车载导航系统联动的平台。可将用手机预先搜寻到的目的地信息在乘车时通过蓝牙无线传送至车载导航仪,并设定为目的地。 KDDI与日本Navitime开发出了可将手机的位置信息经蓝牙传送至车载导航仪的系统。丰田负责在导航仪端接收信息、设定为目的地,并进行路线导航的新功能开发。

为了保护用手机传送的用户信息,通过导入认证功能,限定了可接收手机信息的导航仪机型。蓝牙协定采用OPP(ObjectPushProfile)。用于显示位置信息的档案采用国际标准规格KML(KeyholeMarkupLanguage)格式。

丰田等三家企业还计画使其与步行导航服务联动。预计2009年上半年新服务将进入实用阶段,可向丰田的导航仪转发以"EZnaviwalk"服务搜寻的信息。EZnaviwalk是KDDI的au手机提供的步行导航服务。

如何选购

科学技术的平民化,让汽车导航仪从以前的高不可攀变得平易近人。开车要想从容应对不熟悉的路况,一台GPS导航仪自然是不能缺少的。那么,怎样挑选一款性价比高、实用性强的导航仪呢品牌、功能以及服务,是必须重点考虑的三个方面。

1、选大众认可的品牌

导航仪市场品牌繁多,产品更是琳琅满目。品牌是品质的保证,但切忌盲目跟风买名牌,比如有些在欧美市场已经过时的产品在国内市场重新销售,其实都是落伍的东西,性价比不高,同样的价位可以买到功能更高的国内产品。

另外,一些不知名的牌子也以低价抢占市场,一些人因贪图价格便宜,使用后则后悔不已。所以,大家应该选择的是受大众认可、有深厚市场基础、强大的产品研发能力的品牌。

2、搜星要快

好的导航仪一般搜星不超过一分钟,一些山寨品牌导航仪搜星要两分钟左右,部分更离谱走了十几分钟都快到目的地了还没搜到星,这样的导航仪非但帮不上忙还要误事。

3、要注意导航的地图

搜星快,表明有不错的配置。软体同样重要,好用的地图是关键。其实每个地图都各有优势,凯立德、远峰国际、城际通都不错。要注意认准正版地图。

4、能提供完善的售后服务

售后服务可以说是人们最关心的环节,如系统软体升级、地图改版、电池续航能力等。知名品牌一般都拥有相对健全的售后服务体系,消费者能够享受到满意的服务。在一些知名品牌服务中心,当用户的导航仪需要返厂维修时,会提供备用机供用户使用。

5、gps晶片--卫星信号接收模组

这是决定gps导航仪准确性和定位的重要核心元件,选择落后的gps晶片,就意味着开着汽车到路口的时候需要时间来等待你的导航仪进行路径选择,从而告诉你如何开车行走。如果按正常车速行走的话,你就会时不时地要返回原来的线路,修正错误。现在市场上第一代至第三代的晶片都在使用,经销商在销售导航仪时大多数不会告诉你产品的晶片性能。这就像你去买手机,人家不会告诉你手机的CPU是多少一样,因为一旦告诉你手机CPU版本很低,会影响手机的使用时,你还会买这款手机吗

6、导航地图更新的

现在各个地方建设和发展的都很快,厂家如果不及时提供地图更新服务,你的导航仪就没有太大的用途了。当然这一点,销售人员也不会主动告诉你的。销售人员会告诉你,它的产品里装的导航地图能够覆盖多少多少地方、多少多少乡镇。但是我们生活的地方发生著日新月异的变化,如果地图数据没有持续更新,很快你的导航仪显示的地图与实际路况就会有很大差距了。

7、厂家提供的地图免费更新时间

一般来说,非正规企业生产的车载gps使用的是破解版地图,不会提供更新服务。由于,地图数据的更新升级需要额外缴纳一笔不菲的费用,所以有些品牌导航仪产品使用的虽是正版导航地图,仍不会提供更新服务或是在地图更新时另外加收费用。稍微好点的导航仪产品,也会有一些企业为你提供长时间的地图免费更新(一般是两年)。要知道,我们在市场上常见的gps导航仪硬体本身的价格与正版地图软体的价格之比大约是在1:3 或1:6左右,也就是说硬体要比软体便宜很多。所以,在选择车载gps导航仪的时候,既要看硬体,又要看软体,否则的话,你买到手的就是用处不大的废物一个。

8、是选质量还是选价格(重要)

现在携带型PND市场异常混乱,大小导航仪品牌少说都有上百个,更不用说一些各式各样的山寨货了,怎么选购导航仪的确是个让人头痛的问题。现在销售导航仪的地点主要分为四个类型:数码电脑城、汽车用品城、专业汽车用品销售网站、淘宝网站等C2C平台。一般情况下来说,数码电脑城、汽车用品城的售价会贵一些,但是因为是实体店,售后处理起来会方便些。后两个则需要注重卖家信誉,由于在价格方面比实体店实惠很多,在这里我还是推荐大家在网上选购导航仪。

现在的车载gps导航仪各方面的功能非常之多,MP3和MP4的播放已经不再是什么值得炫耀的本领了,像安卓系统,WIFI上网这样的功能是现在车载gps导航仪追求的时尚,功能之繁杂堪比平板电脑,玩游戏、看电影、炒股、下载歌曲,几乎无所不能。但是作为一种gps导航产品,为用户提供专业准确的gps导航服务才是车载gps导航仪的根本,众多品牌的硬体依赖于GPS导航模组,软体拼的是gps导航地图软体,所以gps导航地图成为了导航功能的基石,而gps导航地图及时更新就成为了地图生命力的象征。

安装

汽车导航需要的是一个GPS导航产品。导航产品一般有3种,一种是携带型导航仪,就是用吸盘吸附在挡风玻璃上,导航地图是内置的,不需要安装,直接就可以用非常简单方便。

另一种是车载DVD导航,就是通过修改汽车的电路和外观,将一个带导航功能的DVD嵌入到汽车里面,这个自己无法安装需要找机器厂家或汽车维修装修点。

还有一种导航就是用GPS导航手机,这个也非常简单,不需要安装,一般导航手机都内置完好的导航软体,打开就可以用。

车规级导航定位GPS模块,对GPS模块有什么要求

优质回答首先要求有高性能的处理器;高清音视频硬件的解码;全兼容原车CAN总线协议及原车线束;快速定位及精准导航;EMC电磁兼容性能要达标; 严格的车规级设计及试验标准;安心放心的售后服务。车规级实际上是一套硬件上的规格标准。符合标准的,可以称为车规级。

SKG12Q是SKYLAB针对汽车前装应用研发的高品质多系统车规级GNSS模块,采用了通过AEC-Q100标准的GNSS芯片,生产流程严格按照ISO-9001质量管理体系和IATF-16949汽车行业质量标准体系认证要求,质量测试严格参照ISO16750标准中的“道理车辆环境及电气电子设备测试标准”的相关规定。

车规级GPS模块具有超低功耗、超高灵敏度,高可靠性、高定位精度,弱信号环境快速定位,尺寸小巧等特性,且支持多系统联合定位及单系统独立定位。

[GPS在汽车中的应用]gps在生活中的应用

优质回答【摘 要】随着GPS卫星导航系统的不断改进,GPS测量的自动化程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”,操作越来越简单。现在有了汽车GPS卫星导航就不用担心这种以前算得上很严重的问题了,而且它还有定位功能。这是GPS自己的防御系统,车主的安全得到很大的保障。由于GPS卫星导航系统是连接卫星的,所以只要你在车上GPS卫星导航给驾车者带来很大的便利,可以寻找附近的餐厅或加油站,可以指引方向,在分不清方向时不会迷路。跟着时代的进步,GPS卫星导航系统会逐步的代替以前驾车所带的很多设备,并且大大的提高了驾驶者和乘客的安全系数,所以GPS卫星导航系统会逐渐的被人们所认知,所接受。

【关键词】GPS汽车导航系统操作的简便性;快捷性;安全性

以前开车出行旅游或是走访亲戚都要带着地图,毕竟人生地不熟,所以很容易多花一些不该花的钱,不知道自己想要去的地方的具体位置,岔路口一个接着一个,很容易迷路,给出行在外的人带来很多不便。随着时代的进步,科技的变迁。现在有汽车GPS卫星导航设备就不用担心会出现迷路这样的问题了,给人们出行带来极大的方便与快捷。

随着GPS卫星导航系统的不断改进,GPS测量的自动化程度越来越高,有的已趋于“傻瓜化”,操作越来越简单。在观测中,人们只需安置仪器,连接电缆线,量取天线高,监视仪器的工作状态,而其它观测工作,如卫星的捕获,跟踪观测和记录等均由仪器自动完成。结束测量时,仅需关闭电源,收好接收机,便完成了野外数据采集任务。而且,汽车GPS导航的功能不止这些,还有全球卫星定位智能防盗报警功能,紧急援助功能,车载电话功能,等,这些全方位的功能为不认识路的人提供了极大的便利,越来越多的人使用汽车GPS导航,不仅是因为它能指路,还能测速,操作简便。

GPS汽车导航系统操作的简便性、快捷性、安全性是设计者追求的首要目标,实际上这也涉及到一个安全的问题,因为国家的交通法实施细则规定驾车者不允许一边开车一边看电子地图。因此,设计者都考虑针对汽车导航系统应用需求开发语音及语音识别技术,设计者就要设计出使用者通过语音代替按键操作发出指令,避免不必要的交通事故发生,大大的提高了安全性,使导航系统完成相应的工作,导航系统通过语音代替图像文字,向驾车者发出特殊信号个别或指令。设计者是以自己是驾驶者的思想考虑,给驾驶者最大的安全保障,提供最快的服务,保证质量的不变。现在汽车GPS导航很普遍,功能也很多。

如果去一个陌生的地方,去的时候有人带路,但是自己驾驶车辆回来时怎么办?有了卫星导航系统的你就不用担心这种问题的困扰了,GPS带有航迹记录功能,可以记录下汽车行驶当中经过的路线,小于10米的精度,甚至能显示两个车道的区别。回来时,自己就可以启动它的自动返程功能,让GPS带领着你沿着来时的路线顺利回家。在还没有GPS的时候,去一个陌生的地方,总是要不停地问路,有事就会绕远路,或是迷路。现在有了汽车GPS卫星导航就不用担心这种以前算得上很严重的问题了,而且它还有定位功能。在分不清方向、油还所剩无几、有急事需要做的时侯,就怕走错路,GPS通过接收卫星信号,可以准确地定出其所在的位置,位置误差小于10米。如果机器里带地图的话,就可以在地图上相应的位置用一个记号标记出来。同时,GPS卫星导航系统还可以取代传统的指南针,显示方向,取代传统的高度计,显示海拔高度等信息。

当车辆被劫持或车主被抢时,车主在劫匪无所察觉的情况下,轻触紧急报警按钮,无声无息发出警报。监控指挥中心再接到警报之后,被抢劫车辆的位置、和运行方向等一切相关的信息会自动在电子地图上直观显示出来。监控指挥中心配合警方对车辆进行实时监控、启动监听装置监听车内动静、锁定车辆位置、反控熄火、发出声光报警、保护车主安全。这是GPS自己的防御系统,车主的安全得到很大的保障。GPS卫星导航系统会自己对丢失的车进行锁定,不让其自动运行,扰乱它的正常行驶,让车主有充分的时间报警。

GPS卫星导航系统的应用功能非常多,而且操作简易,不会很复杂,不会对开车的人造成很大的影响。如果驾驶者想要查一下当地的地图,还要一步一步的确定,会耽误很多时间,而且,会分散注意力,很容易发生事故。所以,GPS卫星导航系统的操作都是非常简便的,省去了途中很多因为寻路而浪费掉的时间,对于驾驶者来说,安全是很重要的。

GPS卫星导航系统不仅能指引方向,不会让我们迷路,无论身在哪个城市,都可以找到附近的餐厅或是最近的一家加油站。GPS导航系统是通过卫星信号,配合电子地图数据来进行定位导航,适时掌握自己的方向和目的地。由于GPS卫星导航系统是连接卫星的,所以只要你在车上。就可以准确的确定自己现在所在的位置、路况等等各种驾车信息。现在买车的人都会安装GPS卫星导航系统,对于刚刚接触车的人,有一个无时无刻的向导,提醒自己,是再好不过的。刚刚学会开车的人,总会紧张,不知不觉中就超速或是太慢,GPS卫星导航就会提醒你,要加速前行或是减速慢行。总是不记路的人GPS卫星导航会帮助你认路,省去看地图的时间,更加快捷的找到方向。如果想去某个地方,却找不到路,在车载GPS卫星导航系统上任意标注两点后,导航系统便会自动根据当前的位置,为车主设计最佳路线。另外,它还有修改功能,假如车主因为不小心错过路口,没有走车载GPS卫星导航系统推荐的最佳线路,车辆位置偏离最佳线路轨迹200米,车载GPS卫星导航系统会根据车辆所处的新位置,重新为用户设计一条回到主航线路线,或是为车主一条从新位置到终点的最佳路线。

汽车GPS卫星导航系统给人们出行带来很大的方便,对于生活中的一些问题得到了解决,GPS卫星导航给驾车者带来很大的便利,可以寻找附近的餐厅或加油站,可以指引方向,在分不清方向时不会迷路。跟着时代的进步,GPS卫星导航系统会逐步的代替以前驾车所带的很多设备,并且大大的提高了驾驶者和乘客的安全系数,所以GPS卫星导航系统会逐渐的被人们所认知,所接受。并且车载GPS卫星导航系统在生活中是不或缺的。

GPS导航的原理是什么?

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解析:

GPS的工作原理,简单地说来,是利用我们熟知的几何与物理上一些基本原理。首先我们假定卫星的位置为已知,而我们又能准确测定我们所在地点A至卫星之间的距离,那么A点一定是位于以卫星为中心、所测得距离为半径的圆球上。进一步,我们又测得点A至另一卫星的距离,则A点一定处在前后两个圆球相交的圆环上。我们还可测得与第三个卫星的距离,就可以确定A点只能是在三个圆球相交的两个点上。根据一些地理知识,可以很容易排除其中一个不合理的位置。当然也可以再测量A点至另一个卫星的距离,也能精确进行定位。 所说,要实现精确定位,要解决两个问题:

其一是要确知卫星的准确位置;

其二是要准确测定卫星至地球上我们所在地点的距离。下面我们看看怎样来做到这点。

GPS导航示意图

怎样确知卫星的准确位置

要确知卫星所处的准确位置。首先,要通过深思熟虑,优化设计卫星运行轨道,而且,要由监测站通过各种手段,连续不断监测卫星的运行状态,适时发送控制指令,使卫星保持在正确的运行轨道。将正确的运行轨迹编成星历,注入卫星,且经由卫星发送给GPS接收机。正确接收每个卫星的星历,就可确知卫星的准确位置。

这个问题解决了,接下来就要解决准确测定地球上某用户至卫星的距离。卫星是远在地球上层空间,又是处在运动之中,我们不可能象在地上量东西那样用尺子来量,那么又是如何来做的呢?

如何测定卫星至用户的距离

我们过去都学过这样的公式:时间X=距离。我们也从物理学中知道,电波传播的是每秒钟三十万公里,所以我们只要知道卫星信号传到我们这里的时间,就能利用乘时间等于距离这个公式,来求得距离。所以,问题就归结为测定信号传播的时间。

要准确测定信号传播时间,要解决两方面的问题。一个是时间基准问题。就是说要有一个精确的时钟。就好比我们日常量一张桌子的长度,要用一把尺子。假如尺子本身就不标准,那量出来的长度就不准。另一个就是要解决测量的方法问题。

时间基准问题

GPS系统在每颗卫星上装置有十分精密的原子钟,并由监测站经常进行校准。卫星发送导航信息,同时也发送精确时间信息。GPS接收机接收此信息,使与自身的时钟同步,就可获得准确的时间。所以,GPS接收机除了能准确定位之外,还可产生精确的时间信息。

测定卫星信号传输时间的方法

为了避免采用过多的技术术语,我们先作一个不太恰当的比喻。我们在所处的地点和卫星上同时启动录音机来播放“东方红”乐曲,那么,我们应该能听到一先一后两支“东方红”的曲子(实际上,卫星上播放的曲子,我们不可能听见,只是假想能够听到),但一定是不合拍的。为了使两者合拍,我们延迟启动地上录音机的时间。当我们听到两支曲子合拍时,启动录音机所延迟的时间就等于曲子从卫星传送到地上的时间。当然,电波比声波高得多,电波也不能用耳朵来接收。所以,实际上我们播送的不是“东方红”乐曲,而是一段叫做伪随机码的二进制电码。延迟GPS接收机产生的伪随机码,使与接收到卫星传来的码字同步,测得的延迟时间就是卫星信号传到GPS接收机的时间。至此,我们也就解决了测定卫星至用户的距离。当然,上面说的都还是十分理想的情况。实际情况比上面说的要复杂得多,所以我们还要采取一些对策。例如:电波传播的,并不总是一个常数。在通过电离层中电离子和对流层中水气的时候,会产生一定的延迟。一般我们这可以根据监测站收集的气象数据,再利用典型的电离层和对流层模型来进行修正。还有,在电波传送到接收机天线之前,还会产生由于各种障碍物与地面折射和反射产生的多径效应。这在设计GPS接收机时,要采取相应措施。当然,这要以提高GPS接收机的成本为代价。 原子钟虽然十分精确,但也不是一点误差也没有。GPS接收机中的时钟,不可能象在卫星上那样,设置昂贵的原子钟,所以就利用测定第四颗卫星,来校准GPS接收机的时钟。我们前面提到,每测量三颗卫星可以定位一个点。利用第四颗卫星和前面三颗卫星的组合,可以测得另一些点。理想情况下,所有测得的点,都应该重合。但实际上,并不完全重合。利用这一点,反过来可以校准GPS接收机的时钟。测定距离时选用卫星的相互几何位置,对测定的误差也不同。为了精确的定位,可以多测一些卫星,选取几何位置相距较远的卫星组合,测得误差要小。在我们提到测量误差时,还有一点要提到,就是美国的SA政策。美国 *** 在GPS设计中,计划提供两种服务。一种为标准定位服务(SPS),利用粗码(C/A)定位,精度约为100m,提供给民用。另一种为精密定位服务(PPS),利用精码(P码)定位,精度达到10m,提供给军方和特许民间用户使用。由于多次试验表明,SPS的定位精度已高于原设计,美国 *** 出于对自身安全的考虑,对民用码进行了一种称为“选择可用性SA(Selective Availability)”的干扰,以确保其军用系统具有最佳的有效性。由于SA通过卫星在导航电文中随机加入了误差信息,使得民用信号C/A码的定位精度降至二维均方根误差在100米左右。

采用差分GPS技术(DGPS),可消除所提到大部分误差,以及由于SA所造成的干扰,从而提高卫星导航定位的总体精度,使系统误差达到10到15米之内。

GPS技术的错差

在GPS定位过程中,存在三部分误差。一部分是对每一个用户接收机所共有的,例如:卫星钟误差、星历误差、电离层误差、对流层误差等;第二部分为不能由用户测量或由校正模型来计算的传播延迟误差;第三部分为各用户接收机所固有的误差,例如内部噪声、通道延迟、多径效应等。利用差分技术第一部分误差可完全消除,第二部分误差大部分可以消除,这和基准接收机至用户接收机的距离有关。第三部分误差则无法消除,只能靠提高GPS接收机本身的技术指标。对美国SA政策带来的误差,实质上它是人为地增大前两部分误差,所以差分技术也相应克服SA政策带来的影响。

差分GPS技术消除公共误差原理

假如在距离用户500公里之内,设置一部基准接收机。它和用户接收机同时接收某一卫星的信号,那么我们可以认为信号传至两部接收机所途经电离层和对流层的情况基本是相同,故所产生的延迟也相同。由于接收同一颗卫星,故星历误差、卫星时钟误差也相同。若我们通过其它方法确知所处的三维座标(也可以用精度很高的GPS接收机来实现,其价格比一般GPS接收机高得多),那就可从测得伪距中,推算其中的误差。将此误差数据传送给用户,用户就可从测量所得的伪距中扣除误差,就能达到更精确的定位。

GPS数据处理软件是GPS用户系统的重要部分,其主要功能是对GPS接收机获取的卫星测量记录数据进行“粗加工”、“预处理”,并对处理结果进行平差计算、坐标转换及分析综合处理。解得测站的三维坐标,测体的坐标、运动、方向及精确时刻。

GPS定位技术是正在发展中的高新技术,数据处理技术也处在不断更新之中,各系列GPS接收机制造厂家研制的处理软件也各具特色。 全球定位系统GPS是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一,其全球性、全能性、全天候性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。在发达国家,GPS技术已经开始应用于交通运输和道路工程之中。目前,GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步,相信随着我国经济的发展,高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入,其在道路工程中的应用也会更加广泛和深入,并发挥更大的作用。 GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能,这些功能包括: 车辆跟踪 利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。

提供出行路线规划和导航 提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要辅助功能,它包括自动线路规划和人工线路设计。自动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地,由计算机软件按要求自动设计最佳行驶路线,包括最快的路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少的路线等的计算。人工线路设计是由驾驶者根据自己的目的地设计起点、终点和途经点等,自动建立线路库。线路规划完毕后,显示器能够在电子地图上显示设计线路,并同时显示汽车运行路径和运行方法。

信息查询 为用户提供主要物标,如旅游景点、宾馆、医院等数据库,用户能够在电子地图上根据需要进行查询。查询资料可以文字、语言及图象的形式显示,并在电子地图上显示其位置。同时,监测中心可以利用监测控制台对区域内的任意目标所在位置进行查询,车辆信息将以数字形式在控制中心的电子地图上显示出来。

(4)话务指挥

指挥中心可以监测区域内车辆运行状况,对被监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与被跟踪目标通话,实行管理。

(5)紧急援助

通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图显示求助信息和报警目标,规划最优援助方案,并以报警声光提醒值班人员进行应急处理。

GPS技术在汽车导航和交通管理工程中的研究与应用目前在中国刚刚起步,而国外在这方面的研究早已开始并已取得了一定的成果。加拿大卡尔加里大学设计了一种动态定位系统,该系统包括一台捷联式惯性系统,两台GPS接收机和一台微机,可测定已有道路的线形参数,为道路管理系统服务。美国研制了应用于城市的道路交通管理系统,该系统利用GPS和GIS建立道路数据库,在数据库中包含有各种现时的数据资料,如道路的准确位置、路面状况、沿路设施等,该系统于1995年正式运行,为城市道路交通管理起到重要作用。近些年来国外研制了各种用于车辆诱导的系统,其中车辆位置的实时确定以往主要依据惯性测量系统以及车轮传感器,随着GPS的发展和所显示出的优越性,有取代前两种方法的趋势。用于城市车辆诱导的GPS定位一般是在城市中设立一个基准站,车载GPS实时接收 基准站发射的信息,经过差分处理便可计算出实时位置,把目前所处位置与所要到达的目标在道路网中进行优化计算,便可在道路电子地图上显示出到达目标的最优化路线,为公安、消防、抢修、急救等车辆服务。

相信关于gps汽车导航的知识,你都汲取了不少,也知道在面临类似问题时,应该怎么做。如果还想了解其他信息,欢迎点击探索吧的其他栏目。

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作者: 探索吧

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