对于现代人而言,已经不是一个陌生的名词了。虽然GPS系统一开始是为目的而建立的,但很快在民用方面得到了极大的发展。通过商业,把GPS应用到车辆上面,为驾车人指路,就成为了车载导航系统(又称为,可简写为)。另一方面,传统的常常不能够跟得上街道的变化,又难以辨认,往往使得开车的人无法获得准确的指令。所以,能够利用高空上的信号为汽车准确而又及时导航定位的,就成了无价之宝。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。
GPS系统主要由主机、显示屏、操作键盘(遥控器)和天线组成。它实现了野外踏勘、出游旅行的数字化智能导航。它具有准确的地图、地理信息,清晰的行进路线。全球全天候适时性的应用,永无盲区,免费的卫星资源更使用户随心所欲,畅心使用。多种的数据信息,位置坐标,航行路程、航行时间、方位、偏航方位角、偏航距离、预设报警。无论您在茫茫的阔野草原、野花飘香、溪水叮咚的青山幽谷,还是繁华喧嚣的都市,他都能使您在工作、畅游之际随时准确到达目的地。GPS汽车应用系统的未来似乎是无可限量,技术进步带来的梦想也是没有止境的。GPS汽车系统为地球表面上每一块土地提供了一个全新的、瞬时可知的地址——这是对位置和距离制定的新的国际标准。 目前市场上的GPS车载导航仪种类很多,消费者选购时需注意,作为成熟的GPS车载导航设备,应具有的基本功能包括:GPSxxxxxx、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示。其中,电子地图的数据量与详细程度最为重要,除了丰富的城市地图外,全国的公路网图也是不可或缺的,否则导航仪可就出城不认路了。此外,机器的外形、安装方式、物理性能也是值得注意的,选择安装程序简便、外形美观、防水抗震、收星稳定的GPS车载导航仪会令使用者得心应手。 原理1、GPS系统的组成 GPS由三个独立的部分组成: ● 空间部分:21颗工作卫星,3颗备用卫星。 ● 地面支撑系统:1个主控站,3个注入站,5个监测站。 ● 用户设备部分:接收GPS卫星发射信号,以获得必要的导航和定位信息,经数据处理,完成导航和定位工作。 GPS接收机硬件一般由主机、天线和电源组成。 2、GPS定位原理 GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式: 上述四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数,其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。 di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。 △ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。 c为GPS信号的传播速度(即光速)。 四个方程式中各个参数意义如下: x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。 xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标, 可由卫星导航电文求得。 Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差,由卫星星历提供。 Vto为接收机的钟差。 由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。 目前的[1]系统终端通常由GPS模块、无线通信模块、报警控制模块、语音控制模块、显示模块和车载PC等几个部分组成: 1、GPS模块:安装到车辆上的小型装置,是GPS车载单元的一部分,用来接收卫星所传递的信息。 2、无线通信模块:通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端(MDT)以完成信息交互功能。 3、报警控制模块:向监控中心网络发出报警讯号,通报车辆异常信息。 4、语音控制模块:完成声音控制及服务等功能。 5、显示模块:用来显示位置路况等视频图象信息,可选用LCD、CRT或TV显示。 6、车载PC:整合处理各功能模块,配合相应的软件,完成指定功能,如进行数据处理,计算出所在位置的经度,纬度,海拔,速度和时间等。 由于使用环境的特殊性,作为系统核心的车载PC的必须体积小,集成度高,功耗低,处理能力强,操作简单便捷。目前车载PC较多的使用嵌入式操作系统,如WINDOWSCE和嵌入式LINUX等。根据车辆使用的频繁性以及道路的复杂性的要求,它必须可靠性要高,且扩展性和兼容性要好. GPS车辆应用系统一般分为两大类:车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同,一种是用于车辆的防盗,一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受,不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点,所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪,提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。 GPS技术是利用GPS卫星信号接收的,可以24小时不间断地接收卫星发送的数据参数结算出接收的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。当使用者把车载GPS安装在车上后,无论使用者身处哪个城市、城镇或是郊区,我们都能在转瞬之间找到一家餐馆或是最近的一家加油站。 在中国,目前已悄然兴起GPS专业玩家一族,他们大部分是户外运动和汽车越野爱好者。这些使用者还可以通过车载GPS了解车辆行使方向,这样就取代传统的高度计,还可以显示海拔高度等信息。通过GPS对卫星信号的接受计算,可以测算出行驶的具体速度。对于那些热爱户外运动,汽车越野爱好者来说GPS让他们再也不会为迷失方向而苦恼,因为GPS导航仪可以让驾车者对行驶道路了如指掌。GPS导航仪还提供全程语音提示,驾车者无须观察显示界面就可能实现导航的全过程,使得行车更加安全舒适。 但由于GPS车辆导航系统在中国市场刚刚起步,市场氛围不如GPS车辆跟踪系统成熟,但谁也不否认,这个方兴未艾的市场具有无限的升值潜力。随着中国汽车工业的发展,汽车电子市场的逐渐成熟,消费者也越来越追求方便实用,根据这一趋势,国内的一些知名的汽车厂家,例如一汽、二汽、上海大众与通用等均有在豪华轿车或普通轿车上将GPS导航系统作为标准配置的打算和行动。 |