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 技术文摘 => 汽车卫星导航系统的四大要素 打印此页】 【返回
发布日期:[2006-6-7]    共阅[1074]次
    位于地球上空的同步卫星最初是用于军事和航空导航。美国政府在80年代时放宽了对同步卫星的使用限制,为其后来的广泛采用,打开了一个新天地。随后而来的商用通讯卫星,更是大大的增加了通讯卫星的准确性和覆盖度。

  自打有了公路,就有了为人们指路的地图。然而,作为人们指路向导的地图,又常常成为造成人们关系紧张的根源。因为印制的地图常常不能够跟得上街道的变化,又难以辨认,就会造成开车的人责备旁边坐车的人不会看图,不能提供准确的指令。所以,能够利用高空上的卫星信号为汽车准确而又及时导航定位的卫星导航系统,就成了无价之宝。

  近年来,汽车导航系统的发展非常迅速。目前,人们不但可以在购买新车时选择导航系统作为选择配置,还可以在已有的汽车上安装该设备,甚至可以配置一台移动式的卫星导航系统,开那辆车就把它放到那辆车上,或者带着它去野游、爬山。

  为汽车驾车人指路的卫星导航系统,有下述4个重要因素:卫星信号、信号接收、信号处理和地图数据库。

  卫星信号:
  汽车卫星导航系统需要依*全球定位系统(GPS)来确定汽车的位置。最基本的,GPS需要知道汽车的经度和纬度。在某些特殊情况下,GPS还要知道海拔高度才能准确定位。有了这三组数据,GPS定位的准确性经常就可以达到2~3米。

  因为GPS需要汽车导航系统在同步卫星的直接视线之内才能工作,所以隧道、桥梁、或是高层建筑物都会挡住这直接视线,使得导航系统无法工作。再者,导航系统是利用三角、几何的法则来计算汽车位置的,所以汽车至少要同时在三个同步卫星的视线之下,才能确定位置。在导航系统直接视线范围内的同步卫星越多,定位就越准确。当然,大多数的同步卫星都是在人口密集的大都市的上空,所以当你远离城区时,导航系统的效果就不会太好了甚至根本就不能工作。

  信号接收:
  GPS系统的工作原理是解析从同步卫星那里接收到的信号。投影在竖直的平面上,这些信号可以形象地表示为一个个的倒漏斗形。当这些“漏斗”的下半部分有一定的重叠时,GPS的解析程序就能够计算出汽车所在位置的坐标。在汽车行驶的过程中,一个类似于飞机或轮船导航用的陀螺仪的装置,可以连续地提供汽车的位置。但卫星信号有所间断时,计速器所提供的数据就用来填补其中的空白,并用来记载行驶时间。


  信号处理:
  GPS接收到的信号和计速装置所提供的信息,要通过接收器,提供给汽车导航系统,并由软件系统分析处理,重叠在存储的地图之上。

  地图数据库:
  当GPS提供的坐标信息重叠到电子地图上时,驾车人就可以看出自己目前的位置以及未来的方向了。这最后一个环节叫做成图,也是车载导航系统中最重要的一环。离开了成图,导航系统就等于是没有了方向。

  车载导航系统的地图数据库来源于多种渠道,其中最主要的来源是城市政府机关提供的街区数据库。对一个好的车载导航系统来说,地图的数量,准确程度,以及数据的及时性,都很重要。不管GPS提供的坐标位置有多么准确,如果你的导航系统不能提供你所在地区的地图,或是提供的地图有错误,你的系统就可以说是毫无价值。因而,购买车载卫星导航系统时,要注意以下事项:

  第一,检查测试系统的准确性。选择一、两个你所熟悉的路段,或是新近开张的酒店,看一看系统是否能够准确显示汽车的位置。因为街道、路段总是在不断地变化,你的系统也必须提供定期的更新服务。

  第二,考虑系统的存储能力。在美国,若是将全国的地图都存下来,至少需要三片光碟。因而,车载导航系统也一定要有相应大的硬盘内存。

  第三,图像显示。车载导航系统的图像显示,可以装在汽车的驾驶仪表盘上,也可以投射到手提电脑甚至掌上型电脑的屏幕上。为了适应不同的天气和光线条件,图像显示屏幕下必须有足够强的亮度,还要有足够的大小和好的分辨率。


  最新发展趋势:
  车载导航系统的最新发展趋势是利用蓝牙(Bluetooth)无线技术,接收车载GPS传送过来的信号。这样,车载系统只需要接收和处理卫星信号,显示装置则负责地图的存储和位置的重叠。所以,如果你已经有了掌上型电脑,只需要购买一个信号接收器和成图软件就可以了;你的掌上电脑就做到了一机多用。其实,很多手机已经具备了GPS的功能,若是加上了地图的重叠功能,就可以变成一套移动导航系统。

  车载导航系统除了可以用来为你指路导航之外,还可以发展出许多其它的用途,比如说帮你寻找附近的加油站,自动提款机,酒店,或者其它一些商店。有的还可以告诉你如何避免危险地区或是交通堵塞。

  大多数的车载导航系统利用视觉显示系统,作为人机交流的接口。有些则提供语音系统,让人们直接与导航系统对话,用语音来提醒驾车人何时该转弯,何时该退出高速公路。有的还可以跟你提供一个行经路线的地图,以便回程之用,或是走错了路需要倒回去。

  有的车载导航系统还可以有不同的语言显示。有的还可以告诉你当地的限速、路况和你的平均速度,为你估计达到目的地的时间。
  来源:CAVBBS.COM

 
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