德國人卡爾佛里特立奇本茨被稱為汽車之父，世界上的第一輛汽車便誕生在德國，127年后的今天，汽車已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用在人們的生活中，隨著汽車行業(yè)居高不下的火熱行情，加上科技引領(lǐng)世界的理念，車載GPS導(dǎo)航被廣泛應(yīng)用于汽車領(lǐng)域。中國是汽車產(chǎn)銷大國，汽車的增長帶動中國GPS導(dǎo)航市場的發(fā)展，在未來的數(shù)年內(nèi)，中國將成為全球最大的車載GPS市場，由于導(dǎo)航衛(wèi)星、車載導(dǎo)航設(shè)備商業(yè)化應(yīng)用環(huán)境以及衛(wèi)星導(dǎo)航應(yīng)有標(biāo)準(zhǔn)的成熟，車載導(dǎo)航系統(tǒng)將被消費者更加廣泛的接受。

 

一、GPS概念

 

GPS即全球定位系統(tǒng)。簡單說，這一覆蓋全球24顆衛(wèi)星組成的衛(wèi)星系統(tǒng)，這個系統(tǒng)可以保證在任何時刻，地球上任意一點都可以同時觀測到4顆衛(wèi)星，以保證衛(wèi)星可以采集到該觀測點的經(jīng)緯度和高度，以便實現(xiàn)導(dǎo)航、定位、授時功能。全球定位系統(tǒng)是20世紀(jì)70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸海空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。

 

二、車載GPS導(dǎo)航儀的組成

 

GPS導(dǎo)航儀的運行光有GPS系統(tǒng)還不夠，還需要一個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。它只能夠接收GPS衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)，計算出用戶的三維位置、方向以及運動速度和時間方面的信息，沒有路徑計算能力。用戶手中的GPS接收設(shè)備要想實現(xiàn)路線導(dǎo)航功能還需要一套完善的包含硬件設(shè)備、電子地圖、導(dǎo)航軟件在內(nèi)的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。一部完整的GPS汽車導(dǎo)航儀是由芯片、天線、處理器、內(nèi)存、顯示屏、揚聲器、按鍵、擴展功能插槽、地圖導(dǎo)航軟件9個主要部分組成。

 

三、車載GPS導(dǎo)航儀的常用功能

 

出行線路規(guī)劃

 

提供出行路線規(guī)劃是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的重要功能。它包括自動線路規(guī)劃和人工線路設(shè)計。自動線路規(guī)劃是由駕駛員確定起點和目的地，由計算機軟件要求自動設(shè)計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路線路最少的路線計算。人工線路設(shè)計是優(yōu)駕駛者根據(jù)自己的目的地設(shè)計起點、終點和途徑點等，自動建立路線庫。線路規(guī)劃完畢后，顯示器能夠在電子地圖上顯示設(shè)計路線，并同時顯示汽車運行路徑和運行方法。

 

信息查詢

 

為用戶提供主要物標(biāo)、旅游景點、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫，用戶能夠在電子地圖上顯示的位置找到距離自己最近的。可以記錄你常要去的地方的位置信息，并保留下來，也和可以和別人共享這些位置信息。

 

語音導(dǎo)航

 

用語音提前向駕駛者提供路口轉(zhuǎn)向，導(dǎo)航系統(tǒng)狀況等行車信息，就像一個懂路的向?qū)Ц嬖V你如何駕車去目的地一樣。導(dǎo)航中最重要的一個功能，使你無需觀看操作終端，通過語音提示就可以安全到達目的地。

 

自動導(dǎo)航

 

畫面導(dǎo)航，在操作終端上顯示地圖，以及車子現(xiàn)在的位置，行車速度，目的地的距離，規(guī)劃的路線提示，路口轉(zhuǎn)向提示的行車信息；重新規(guī)劃線路當(dāng)你沒有按規(guī)劃的線路行駛，或者走錯路口時候，GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)會根據(jù)你現(xiàn)在的位置，為你重新規(guī)劃一條新的到達目的地的線路。

 

除了導(dǎo)航儀必備的常用功能，現(xiàn)在更多導(dǎo)航儀具有娛樂功能，通過USB或者更為方便的WiFi無線網(wǎng)絡(luò)，還可以安裝各種應(yīng)用軟件，例如網(wǎng)絡(luò)通訊類軟件新浪微博、QQ客戶端、網(wǎng)絡(luò)電視類手機電視、優(yōu)酷客戶端、視頻播放器RockPlayer、3D媒體瀏覽器、另外還有水果忍者、憤怒小鳥、植物大戰(zhàn)僵尸游戲等等。

 

四、車載GPS衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的四大要素

 

為汽車駕車人指路的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，有下述4個重要因素：衛(wèi)星信號、信號接收、信號處理和地圖數(shù)據(jù)庫。

 

車載導(dǎo)航衛(wèi)星信號，汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要依靠全球定位系統(tǒng)（GPS）來確定汽車的位置。最基本的，GPS需要知道汽車的經(jīng)度和緯度。在某些特殊情況下，GPS還要知道海拔高度才能準(zhǔn)確定位。有了這三組數(shù)據(jù)，GPS定位的準(zhǔn)確性經(jīng)常就可以達到2～3米。

 

車載導(dǎo)航信號接收，GPS系統(tǒng)的工作原理是解析從同步衛(wèi)星那里接收到的信號。投影在豎直的平面上，這些信號可以形象地表示為一個個的倒漏斗形。當(dāng)這些“漏斗”的下半部分有一定的重疊時，GPS的解析程序就能夠計算出汽車所在位置的坐標(biāo)。

 

車載導(dǎo)航信號處理，GPS接收到的信號和計速裝置所提供的信息，要通過接收器，提供給汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，并由軟件系統(tǒng)分析處理，重疊在存儲的地圖之上。

                         

車載導(dǎo)航地圖數(shù)據(jù)庫，當(dāng)GPS提供的坐標(biāo)信息重疊到電子地圖上時，駕車人就可以看出自己目前的位置以及未來的方向了。這最后一個環(huán)節(jié)叫做成圖，也是車載導(dǎo)航系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。離開了成圖導(dǎo)航系統(tǒng)就等于是沒有了方向。

 

五、GPS的三大功能在汽車導(dǎo)航中的應(yīng)用

 

三維導(dǎo)航是GPS的首要功能，飛機、船舶、地面車輛以及步行者都可利用GPS導(dǎo)航接收器進行導(dǎo)航。與電子地圖、無線電通信網(wǎng)絡(luò)及計算機車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，GPS可以實現(xiàn)車輛跟蹤和交通管理等許多功能。

 

車輛跟蹤功能就是利用GPS和電子地圖實時顯示出車輛的實際位置，并任意放大、縮小、還原、換圖、可以隨目標(biāo)移動，使目標(biāo)始終保持在屏幕上；還可實現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時跟蹤。

 

自動線路規(guī)劃功能是由駕駛者確定起點和目的地，由計算機軟件按要求自動設(shè)計最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡單的路線、通過高速公路路段次數(shù)最少的路線等的計算。其他還可以為用戶提供主要物標(biāo)，如旅游景點、賓館、醫(yī)院等數(shù)據(jù)庫，用戶能夠在電子地圖上根據(jù)需要進行查詢，對遇有險情或發(fā)生事故的車輛進行緊急援助等，廣泛應(yīng)用于公安、消防、搶修、急救等車輛服務(wù)。

 

結(jié)語

 

車載GPS導(dǎo)航是GPS導(dǎo)航技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域，優(yōu)點在于其定位和導(dǎo)航的功能都比較強，不過，其缺點也和優(yōu)點一樣突出，地圖更新不方便，語音導(dǎo)航頻繁出錯、導(dǎo)航死機現(xiàn)象、市場假貨、山寨機太多、產(chǎn)品售后服務(wù)不完善等。在市場需求和技術(shù)發(fā)展的推動下，隨著各種客觀環(huán)境的進一步完善，我國車載GPS導(dǎo)航需邁向產(chǎn)業(yè)市場規(guī)范化，以解決目前車載導(dǎo)航市場存在的問題。