近年來,國內各地汽車數量增加極快,對道路不熟悉的駕駛員將越來越多。汽車的使用量增加,人們的出行習慣也會發生改變,到哪兒都希望有車可用,這樣,跨城市用車情況會越來越多,更使得對道路不熟悉的駕車人數增加。現在用車,不僅是用于上班辦事時在城里使用,而且周末和節假日出游的個人用車輛亦非常之多。在這些駕車人中,能確切知道行車路線的人并不多。這就產生了一個較大的新的需求——汽車導航,即通過行車路線引導,將駕車人帶到他/她不知道行車路線的目的地。在國際、國內市場上,汽車導航產品正在或即將成為汽車上的重要裝置。汽車導航產品將成為智能交通系統(ITS)這一新興基礎產業的關鍵部分。
利用全球衛星定位系統(GPS)信號進行汽車導航的技術,就可以讓你在任何地方暢所欲游了,首先我們先搞清楚什么是GPS。
GPS是Global Positioning System的簡稱,即全球衛星定位系統。目前除美國外,還有俄羅斯、歐盟全球定位系統,而我們通常意義上的GPS是指美國全球衛星定位系統。它通過接受美國發射的24顆衛星中任意3顆以上衛星所發射的導航信號,可以在任何地點、任何時候準確地測量到物體瞬時的位置,確切地說是物體的經緯度、高度、速度等位置信息。GPS最初只是運用于軍事領域。目前GPS已被廣泛應用于交通行業,它利用GPS的定位技術結合無線通信技術(GSM或CDMA)、地理信息管理系統(GIS)等高新技術,實現對車輛的監控,經過GSM網絡的數字通道,將信號輸送到車輛監控中心,監控中心通過差分技術換算位置信息,然后通過GIS將位置信號用地圖語言顯示出來,最終可通過服務中心實現車輛的定位導航、防盜反劫、服務救援、遠程監控、軌跡記錄等功能。
國外GPS已被廣泛應用于公交、地鐵、私家車等各方面,目前,國內GPS的應用還處于萌芽狀態,但發展勢頭迅猛,交通運輸行業已充分意識到它在交通信息化管理方面的優勢。說到國內的發展情況,富士通天在車載導航產品的生產方面是無人可以媲美的,其道路內容的細致出乎我們的相象,GPS衛星定位之快和信號穩定也是可圈可點的,同樣感受最深的就是其易用性,有了這樣一臺小東西就算到了陌生的城市你也不用擔心迷路了,如果是去自駕游、旅游什么的,他可以大大舒緩駕駛的疲勞,增加旅行駕駛的樂趣——車載導航,讓路盲不再存在。
導航的過程其實很簡單,車載導航儀接收衛星信號,計算后確定用戶位置,如果用戶的導航儀內置詳細的地理信息,即地圖查閱系統,用戶就可以對照地圖來找路了。
GPS是由美國國防部開發的星基無線電導航系統。GPS每天24小時為全球陸、海、空用戶全天侯提供三維位置、速度和時間。它比其它無線電導航系統精度更高。
GPS由三部分組成:空間段、控制段和用戶段。
空間段由分布在6個軌道面上的24顆衛星組成。衛星軌道高度20,200 km,傾角55度,周期12小時。衛星的軌道分布保證在世界各地任何時間可見到至少6顆衛星。衛星連續向用戶提供位置和時間信息。
控制段由一個主控站、5個監測站、三個注入站組成。主控站位于Colorado。監測站跟蹤視野內所有GPS衛星、收集衛星測距信息,并把收集的信息送到主站。主站計算衛星精密軌道,并產生每顆衛星的導航信息,通過注入站傳送到衛星。
用戶段由接收機、處理器和天線組成。通過接收衛星廣播信息計算出用戶的位置速度和時間。
GPS的概念是基于衛星測距。用戶通過測量他們到衛星的距離來計算自己的位置。衛星的位置當已知值。每個GPS衛星發送位置和時間信號。用戶接收機測量信號到達接收機的時間延遲,相當于測量用戶到衛星的距離。同時測量四顆衛星可以解出位置、速度和時間。