汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)

1、車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)是近十年來(lái)新起的一種汽車(chē)駕駛輔助設(shè)備，駕駛者只要通過(guò)檢索設(shè)定或輸入的目的地，車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電子地圖自動(dòng)計(jì)算出最合適的路線，并在車(chē)輛行駛中通過(guò)語(yǔ)音提示、圖像顯示等方法指示駕駛員按照計(jì)算的路線行駛，準(zhǔn)確的掌握前往目的地的路線。車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)具有GPS全球衛(wèi)星系統(tǒng)定位功能，方便我們?cè)隈{駛時(shí)隨地知曉自己的確切位置。車(chē)載導(dǎo)航技術(shù)誕生于上個(gè)世紀(jì)后期，主要功能包括汽車(chē)的位置的定位，目的信息提供以及路徑引導(dǎo)，以及良好的易操作性。在經(jīng)歷了一段走向成熟的過(guò)程之后，逐步推向市場(chǎng)。尤其進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，車(chē)輛不斷增多，道路狀況日漸復(fù)雜，這就對(duì)導(dǎo)航技術(shù)產(chǎn)生了巨大的市場(chǎng)需求，因而推動(dòng)導(dǎo)航技術(shù)取得了

2、長(zhǎng)足的進(jìn)展。具有全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)功能，讓您在駕駛汽車(chē)時(shí)隨時(shí)隨地知曉自己的確切位置。車(chē)載導(dǎo)航具有的自動(dòng)語(yǔ)音導(dǎo)航、最佳路徑搜索等功能讓您一路捷徑、暢行無(wú)阻，集成的辦公、娛樂(lè)功能讓您輕松行駛高效出行！實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)位置測(cè)定具有自動(dòng)檢索與圖像放大等功能自動(dòng)修正車(chē)輛位置交通行業(yè)控制管理的重要組成部分車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)的分類(lèi)車(chē)載導(dǎo)航綜合系統(tǒng)汽車(chē)開(kāi)口與閉環(huán)導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)引導(dǎo)功能的導(dǎo)航系統(tǒng)內(nèi)部信息導(dǎo)航行駛系統(tǒng)地磁導(dǎo)航系統(tǒng)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車(chē)電子導(dǎo)航系統(tǒng)，必須在地圖畫(huà)面上表示出對(duì)車(chē)輛正確的測(cè)定位置。位置的測(cè)定方法有：1)自行定位法所謂的自行定位系統(tǒng)是利用在汽車(chē)上安裝的角速度傳感器(陀螺傳感器)和車(chē)速傳感器。以檢測(cè)出

3、汽車(chē)的行駛軌跡和車(chē)輛位置的檢測(cè)方法。但自行定位方法如果遇到象渡輪等方式進(jìn)行移動(dòng)車(chē)輛后，就不能完全正確檢測(cè)出車(chē)輛的實(shí)際位置而必須對(duì)其位置進(jìn)行修正。2)GPS全球衛(wèi)星定位法利用衛(wèi)星所發(fā)出的電磁波檢測(cè)出車(chē)輛的位置。電波導(dǎo)航在信號(hào)接收不到時(shí)將無(wú)法檢測(cè)出車(chē)輛的位置。3)復(fù)式定位法復(fù)式定位法是以自定位與衛(wèi)星全球定位兩種方式相組合即復(fù)式定位方式。即使在無(wú)法接收衛(wèi)星信號(hào)時(shí)車(chē)輛也能自行定位導(dǎo)航。4)地圖匹配法通過(guò)比較復(fù)式定位方法算出的經(jīng)緯度、方位、車(chē)輛行駛軌跡和存放在地圖里的道路數(shù)據(jù)，推定車(chē)輛正在行駛的道路位置，以期求得更加準(zhǔn)確的車(chē)輛現(xiàn)在位置的技術(shù)?，F(xiàn)代導(dǎo)航系統(tǒng)大多使用地圖匹配法。電子地圖顯示功能電子地圖上顯示

4、的內(nèi)容包括，地圖背景，自車(chē)位置，引導(dǎo)路線，標(biāo)記點(diǎn)，用戶自定義標(biāo)記點(diǎn)，比例尺，地圖方位，到著時(shí)間，殘余距離，走行軌跡等。導(dǎo)航功能用戶在電子地圖上指定目的地后，給出目的地和當(dāng)前車(chē)輛位置的連線，并給出合適的到達(dá)目的地的最佳路徑，以醒目的顏色顯示，并根據(jù)汽車(chē)新位置不斷修正以上顯示；用戶還可以根據(jù)自己得喜好選擇各種路線條件，如推薦，距離優(yōu)先，一般道優(yōu)先，道幅優(yōu)先等。查詢功能可以通過(guò)住址、設(shè)施名稱、拼音等進(jìn)行檢索地圖中各單元的信息。以便設(shè)定為目的地或或經(jīng)由地或進(jìn)行其他操作，還可以查看引導(dǎo)道路情況及標(biāo)記點(diǎn)周邊情況等。多媒體功能隨著導(dǎo)航技術(shù)的日益成熟化，導(dǎo)航儀上的功能也日益多元化。不僅僅起到導(dǎo)航的功能，更增加

5、了電視、/、等多媒體功能，讓用戶在開(kāi)車(chē)的時(shí)候能充分享受到導(dǎo)航系統(tǒng)帶來(lái)的駕駛樂(lè)趣。衛(wèi)星信號(hào)信號(hào)接收信號(hào)處理地圖數(shù)據(jù)庫(kù)汽車(chē)GPSGPS導(dǎo)航系統(tǒng)組成導(dǎo)航系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分組成?？臻g部分使用顆高度約的衛(wèi)星組成衛(wèi)星座，顆衛(wèi)星分布在六個(gè)等間隔軌道上，軌道面相對(duì)赤道面的傾角為每個(gè)軌道面上有顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道為圓形，運(yùn)行周期為小時(shí)分，這樣的衛(wèi)星分布，可保證全球任何地區(qū)、任何時(shí)刻有不少于顆衛(wèi)星以供觀測(cè)。（）地面監(jiān)控部分包括四個(gè)監(jiān)控站、一個(gè)主站和注入站，全部位于美國(guó)境內(nèi)，監(jiān)控部分的主要任務(wù)是監(jiān)測(cè)每顆衛(wèi)星的運(yùn)行情況，并通過(guò)注入站及時(shí)修正衛(wèi)星的有關(guān)參數(shù)，以保證整個(gè)系統(tǒng)能正常運(yùn)行。（）用戶設(shè)備部分

6、主要是接收機(jī)，它接收衛(wèi)星發(fā)射的信號(hào)，根據(jù)導(dǎo)航電文提供衛(wèi)星位置和鐘差改正信息計(jì)算用戶的位置。0000衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是隨著空間技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種空間基準(zhǔn)的無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。導(dǎo)航衛(wèi)星在圍繞圓形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，發(fā)出事先決定的圖像信息。接受側(cè)根據(jù)衛(wèi)星發(fā)出信號(hào)至接收到其反射信號(hào)的滯后時(shí)間，算出接收側(cè)與衛(wèi)星的距離R以這個(gè)距離為半徑，以衛(wèi)星為圓心，就形成一個(gè)球面。當(dāng)接收側(cè)同時(shí)知道三顆導(dǎo)航衛(wèi)星的距離時(shí)，就可形成三個(gè)球面，三個(gè)球面的交點(diǎn)就是接收側(cè)的位置，也就是汽車(chē)的位置。電子地圖電子地圖是現(xiàn)代車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)中的最基本的也是最重要的部件之一。在早期電子地圖只是單一的用作地圖使用并無(wú)引導(dǎo)作用。隨著科技的發(fā)展，電子地圖結(jié)合技

7、術(shù)、傳感器技術(shù)等的發(fā)展，在各種先進(jìn)的導(dǎo)航技術(shù)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用，上述分類(lèi)中絕大部分車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)中都包括有電子地圖。電子地圖包括道路、地名以及各種設(shè)施。除了顯示本車(chē)位置和方向外，導(dǎo)航信息還有已行駛軌跡、當(dāng)時(shí)位置到目的地的方向和直線距離。駕駛員可通過(guò)按鍵輸入本車(chē)位置和目的地、縮放地圖的比例尺，或者選擇顯示數(shù)據(jù)庫(kù)中的任意區(qū)域的地圖。各種比例尺的地圖顯示和車(chē)輛定位是電子地圖的關(guān)鍵技術(shù)。隨著電腦技術(shù)的發(fā)展和普及，導(dǎo)航電子地圖在人類(lèi)活動(dòng)中將具有深遠(yuǎn)的意義和廣泛的前景。目前世界上應(yīng)用較多的是自主導(dǎo)航其主要特征是每套車(chē)載導(dǎo)航設(shè)備都自帶電子地圖定位和導(dǎo)航功能全部由車(chē)載設(shè)備完成。它的工作過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟：行駛路

8、線的計(jì)算用戶輸入目的地行駛中的導(dǎo)航汽車(chē)GPS導(dǎo)航系統(tǒng)汽車(chē)導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)主要由接收天線、接收機(jī)、導(dǎo)航計(jì)算機(jī)、可視顯示器以及位置檢測(cè)裝置絕對(duì)位置檢測(cè)和相對(duì)位置檢測(cè)等組成。系統(tǒng)根據(jù)不同的位置進(jìn)行分類(lèi)檢測(cè)，絕對(duì)位置的檢測(cè)采用全球定位系統(tǒng)，相對(duì)位置的檢測(cè)采用方向傳感器如地磁傳感器、光纖陀螺儀，并利用車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器測(cè)量車(chē)輛行駛距離。傳感器（）羅盤(pán)傳感器。它是一個(gè)雙線圈發(fā)電機(jī)型地磁矢量傳感器，由一個(gè)勵(lì)磁線圈和兩個(gè)垂直的線圈纏繞在具有高磁通率的圓環(huán)磁鐵上組成。通過(guò)檢測(cè)地球的磁場(chǎng)確定汽車(chē)的絕對(duì)行駛方向。（）車(chē)速傳感器。車(chē)速傳感器可采用與系統(tǒng)相同的輪速傳感器。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎方向上的變化可以通過(guò)左右車(chē)輪轉(zhuǎn)速傳感器的輸出脈

9、沖差進(jìn)行檢測(cè)。（）陀螺儀。在導(dǎo)航系統(tǒng)中通常使用陀螺儀測(cè)定汽車(chē)轉(zhuǎn)彎角速度是確定汽車(chē)行駛方向的另一種方法。氣流陀螺儀。它是利用氮?dú)獾膽T性檢測(cè)方向，而不是利用地磁。密封在容器內(nèi)的氮?dú)庠趬弘娬褡友h(huán)壓縮機(jī)的作用下，在容器內(nèi)循環(huán)。當(dāng)汽車(chē)直線行駛時(shí)，氮?dú)馐箖筛鶡峋€均勻冷卻，故兩根熱線溫度相等。一旦汽車(chē)改變方向，氮?dú)饬饔捎诒旧淼膽T性而過(guò)分偏向一側(cè)，使固定在汽車(chē)上的檢測(cè)器的兩熱線冷卻程度不等，結(jié)果產(chǎn)生溫度差，并以電位差的形式表現(xiàn)。由于兩熱線構(gòu)成電橋電路，故該輸出電壓兩點(diǎn)間的電位差與汽車(chē)的偏轉(zhuǎn)率成正比。光纖陀螺儀。光從光纖線圈點(diǎn)入射，經(jīng)向左向右兩個(gè)方向回轉(zhuǎn)傳播，光程相同時(shí)兩方向同時(shí)經(jīng)過(guò)一個(gè)周期到達(dá)輸出的點(diǎn)。當(dāng)光

10、纖線圈向右旋轉(zhuǎn)的角速度為3,則從點(diǎn)入射的同一周期左右方向傳播的光程不同，右回轉(zhuǎn)比左回轉(zhuǎn)傳播光程長(zhǎng)，兩者相差一定角度。在原輸出點(diǎn)測(cè)量?jī)煞较騻鞯降墓庀辔徊煌?，測(cè)定兩個(gè)光干涉的強(qiáng)度，可以確定兩方向光的傳播時(shí)間差相位差，從而計(jì)算出光纖線圈汽車(chē)的轉(zhuǎn)向角速度3。LCD顯示器平板顯示器發(fā)展趨勢(shì)表明，薄膜晶體管有源矩陣液晶顯示器是一個(gè)發(fā)展方向，因?yàn)樗拿總€(gè)像素都配置一個(gè)半導(dǎo)體開(kāi)關(guān)器件來(lái)驅(qū)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)了高亮度視頻圖像顯示，具有對(duì)比度好、掃描線多、視角寬、低反射等優(yōu)點(diǎn)。日本已把三基色制定為導(dǎo)航用標(biāo)準(zhǔn)顯示器。CD-ROM驅(qū)動(dòng)器為使驅(qū)動(dòng)器更快地從光盤(pán)上讀取數(shù)據(jù)，快速送進(jìn)行處理，縮短畫(huà)面上頻繁顯示執(zhí)行程序的時(shí)間和讀取數(shù)

11、據(jù)的等待時(shí)間，這里選取倍速的驅(qū)動(dòng)器。這樣可使顯示效果的不連續(xù)性得到平滑，也保持了聲音和圖像的同步。RF調(diào)制解調(diào)器和RF天線使用調(diào)制解調(diào)器和天線接收主控中心發(fā)出的信息，同時(shí)可反控汽車(chē)，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)導(dǎo)航。通過(guò)調(diào)制解調(diào)器建立與交通信息系統(tǒng)的聯(lián)系，得到交通堵塞、道路障礙、施工、停車(chē)場(chǎng)情況以及交通規(guī)則變化等實(shí)時(shí)交通信息，使駕駛員作出快速反應(yīng)，解決城市交通堵塞問(wèn)題。GPS信號(hào)接收機(jī)信號(hào)接收機(jī)的結(jié)構(gòu)如圖所示，主要由天線單元和接收單元兩部分組成。（）天線單元。天線單元由接收天線和前置放大器兩個(gè)部件組成，信號(hào)接收機(jī)一般采用全向振子天線、小型螺旋天線和微帶天線。（）接收單元。接收單元主要包括以下部件：信號(hào)波道。存儲(chǔ)器

12、。計(jì)算與顯控裝置。導(dǎo)航計(jì)算機(jī)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)能根據(jù)全球定位接收系統(tǒng)接收到的衛(wèi)星信號(hào)和裝在車(chē)上的傳感器輸入信號(hào)及存儲(chǔ)器中的地圖數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)計(jì)算處理后，再進(jìn)行綜合的圖像協(xié)調(diào)，然后通過(guò)顯示器將地圖顯示在其屏幕上，并以閃光的標(biāo)志表示汽車(chē)的實(shí)時(shí)位置；而且還能指示應(yīng)該行駛的方向，并不斷顯示出目前到達(dá)目的地的距離。通過(guò)檢索鍵還能很方便地找到要去的目的地和最佳的行駛路線。為滿足車(chē)載導(dǎo)航高精度快速數(shù)據(jù)處理的要求，對(duì)導(dǎo)航計(jì)算機(jī)的應(yīng)選擇或的嵌入式實(shí)時(shí)操作的。因?yàn)榍度胧竭m合于過(guò)程控制如實(shí)時(shí)操作處理，尤其正在興起的仿結(jié)構(gòu)的嵌入式微處理器，它除具有嵌入式過(guò)程控制外還具有機(jī)的豐富軟件支持，這對(duì)于高速行駛的汽車(chē)快速處理數(shù)據(jù)是非常適用的。自律導(dǎo)航當(dāng)汽車(chē)行駛在地下隧道、高層樓群、高架橋下、高山群間、密集森林等地段與衛(wèi)星失去聯(lián)系、中斷信號(hào)的瞬間，機(jī)內(nèi)可自動(dòng)導(dǎo)人自律導(dǎo)航系統(tǒng)。此時(shí)車(chē)速傳