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贡献者：angelazhang 浏览：592次 创建时间：2014-12-14
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车载导航仪
车载导航仪（Car Navigation）是一种能够帮助用户准确定位当前位置，并且根据既定的目的地计算行程，通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器的行车辅助设备 。
1原理
运行原理
车载导航仪的运行主要依赖全球定位系统（Global Positioning System，简称GPS）进行。
GPS是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。在太空中有24颗卫星组成一个分布网络，分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上，每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周，使地球上任一地点能够同时接收7～9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测，并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后，计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置，并通过3个注入站将它传送到卫星上去，卫星再将这些数据通过无线电波向地面发射至用户接收端设备。
注：这个系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的，它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、 全天候和全球性的导航服务，用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，是美国独霸全球战略的重要部署。GPS系统历经20余年的研究实验，耗资300亿美元，直到1994年3月全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座才正式布设完成。现在GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了，而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。
组成
GPS导航仪的运行还需要一个汽车导航系统。光有GPS系统还不够，它只能够接收GPS卫星发送的数据，计算出用户的三维位置、方向以及运动速度和时间方面的信息，没有路径计算能力。用户手中的GPS接收设备要想实现路线导航功能还需要一套完善的包含硬件设备、电子地图、导航软件在内的汽车导航系统。
GPS导航仪硬件包括芯片、天线、处理器、内存、屏幕、按键、扬声器等组成部分。但就目前情况看来，市场中的GPS汽车导航仪在硬件上的差距并不大，内置的软件地图也已很难分出谁好谁坏，现在我国有八家地图公司从事导航地图软件的测绘与开发，如四维图新，凯立德，道道通，城际通.......,经过几年的不断开发完善，都已能提供相当好的导航地图软件。
总结一下，一部完整的GPS汽车导航仪是由芯片、天线、处理器、内存、显示屏、扬声器、按键、扩展功能插槽、地图导航软件9个主要部分组成。
2产品介绍
与此同时，在车上安装相应的探测传感器，利用车载GPS定位的GSM网络通讯功能，同样能把防盗报警信息发送到第三方，或者把这个报警电话、短信直接发送到车主手机上，完成车载GPS防盗报警。这里可以看出，车载GPS定位的GSM网络部分实际上是一个智能手机，可以和第三方互相通讯，还可以把车辆被抢，司机被劫、被绑架等信息发送到第三方。
所以说车载GPS定位是定位、防盗、防劫的。
类似车载GPS终端的还有定位手机、个人定位器等。GPS卫星定位由于要通过第三方定位服务，所以要交纳不等的月/年服务费。
目前所有的GPS定位终端，都没有导航功能。因为再需要增加硬件和软件，成本提高。
我们在电视里看到的车载GPS广告，和上述的车载GPS完全是两回事。它是一种GPS导航产品，当需要导航时，首先定位，也就是导航的起点，这与真正的GPS定位是不同的，它不能把定位信息传送到第三方和持有人那里，因为导航仪中缺少手机功能。比如你把导航仪放在车里，你朋友把车借开走了，导航仪不能发信息给你，那你就无法查找车辆位置。所以导航仪是不能定位的。
你说我买的是导航手机该行了吧，你想想，你把导航手机放在车上，现在车被盗了，那个手机会自己给你或第三方打电话发短信吗？它是需要人来操作的。所以说 目前的导航终端都没有定位功能。
导航终端可以导航路线，让你在陌生的地方不迷路，划出路线让你到达目的地，告诉你自己当前位置，和周边的设施等等。
3判断优劣
1．卫星信号接收模块的芯片。
这是决定GPS准确性和速度的重要元件，选择落后的芯片，就意味着你的汽车到路口的时候需要等待GPS告知你怎样走之后，你才能开车行走。如果按正常车速行走的话，你就会时不时地要返回原来的线路，修正错误。现在市场上第一代至第三代的芯片都在使用，经销商在销售GPS时大多数不会告诉你他的产品的芯片性能。这就像你去买手机，人家不会告诉你手机的CPU是多少一样，因为一旦告诉你手机CPU版本很低，会影响手机的使用速度时，你还会买这款手机吗？（本人使用某品牌GPS导航仪，从深圳到珠海，每到一个路口，GPS反应速度与行车速度都会相差几秒钟至十几秒钟，一路车子开的很不舒服。）
2．地图更新的速度。
现在各个地方建设和发展的速度都很快，厂家如果不及时提供地图更新服务，你的GPS就没有太大的用途了。当然这一点，GPS的销售人员也不会主动告诉你的。销售人员会告诉你它的GPS里装的地图能够覆盖多少多少地方、多少多少乡镇。但是你想一想，如果地图没有更新，用不了多久你的GPS显示的地图与实际就会有很大差距了。（本人使用另一某品牌GPS导航仪从阜新市到长春市，全程多走了160公里，原因是铁朝高速已经通车10个月，两地之间仅有380公里，可是GPS导航仪仍旧指示我走沈哈高速这条老路，走老路两地之间是540公里。）
3．提供免费更新的时间。
一般非正规企业生产的GPS使用的是破解的地图，不会提供更新服务。还有一些企业使用正版地图，但不提供更新服务。也有一些企业使用正版地图，但是地图更新时要另外收费的。也有一些企业为你提供很长时间的地图免费更新。要知道我们在市场上常见的GPS导航仪硬件本身的价格与正版地图软件的价格之比大约是在1：3 或1：6左右，也就是说硬件要比软件便宜。所以，选择GPS导航仪的时候，既要看硬件，又要看软件，否则的话，你买到手的GPS就是用处不大的废物一个。
4常用功能
地图查询
◎可以在操作终端上搜索你要去的目的地位置。
◎可以记录你常要去的地方的位置信息，并保留下来，也和可以和别人共享这些位置信息。
◎模糊的查询你附件或某个位置附近的如加油站，宾馆、取款机等信息，
路线规划
◎GPS 导航系统会根据你设定的起始点和目的地，自动规划一条线路。
◎规划线路可以设定是否要经过某些途径点。
◎规划线路可以设定是否避开高速等功能。
自动导航
◎语音导航：
用语音提前向驾驶者提供路口转向，导航系统状况等行车信息，就像一个懂路的向导告诉你如何驾车去目的地一样。导航中最重要的一个功能，使你无需观看操作终端，通过语音提示就可以安全到达目的地。
◎画面导航：
在操作终端上，会显示地图，以及车子现在的位置，行车速度，目的地的距离，规划的路线提示，路口转向提示的行车信息。
◎重新规划：
当你没有按规划的线路行驶，或者走错路口时候，GPS 导航系统会根据你现在的位置，为你重新规划一条新的到达目的地的线路。
5产业发展
2002年在国产“威驰”GLX―i和GLX―s轿车上成功地安装电子导航装置，不但揭开了汽车导航装置在中国应用的序幕，更标志中国在实施智能交通上迈出坚实的一步。
2002年中国车市的耀目亮点之一是在国产“威驰”GLX―i和GLX―s轿车上成功地安装使用语音的电子导航装置，这揭开了汽车导航装置在中国实际应用的序幕。选择在经济型轿车上装用这个问世只有十数年的世界最前沿的高新产品，其含义不仅仅是增加“威驰”轿车的销路，而且是标志着中国在实施智能交通上又迈出了实质性的坚实一步。
GPS技术加快车载导航装置的发展
车载导航技术是现代多学科的高新技术结晶，它综合了导航卫星及目标定位技术、陀螺等传感技术、GIS数字电子地图技术、城市智能化交通管理技术、GSM动态导航通讯业等高新技术的成果。其中GPS（Global Positioning System）全球卫星定位系统技术因其实用、价廉，并可在全球范围内确定位置、速度和时间，已成为当今发展最快的无线产业之一。除目前正在使用的29颗人造卫星外，俄罗斯也积极开发和部署“Glonass全球卫星导航定位”系统；欧盟于2002年3月正式启动“Calileo计划”，到2008年将发射部署30颗卫星；日本将实施“准天顶卫星系统”；连发展中国家的印度也有导航卫星的规划。这些新的卫星定位系统都将大大向前推进原美国的GPS技术水平，精度可控制在1m的误差范围。
世界权威机构的研究显示，2000年全世界对装有GPS全球定位系统接收机的车用导航装置的需求，使市场上的销售额达到30亿美元，到2005年仅美国销售额将达112.5亿美元。
6产业规模
全球第一台车载导航装置最早出现于1987年的丰田皇冠轿车上，限于当时的技术水平，这个尝试性的车载导航装置只能使用安装在车上的行驶转向和车速传感信号，即为完全的自主导航。1990年出现了有实用价值的车载导航装置，首次使用了GPS卫星定位信号，并与地图匹配能计算出车辆的行驶路径。1994年又问世了具有道路交叉路口语音提示功能的导航装置。
车载导航的应用极大地改变人们的出行和生活方式，使行驶中的汽车不再是道路上的孤立物体，因而很快就受到广大用户的重视和欢迎，在全球发达国家的应用普及极快。1993年，全世界车载导航装置销售量只有13万套，1997年则上升到200万套，2000年超出400万套。车载导航装置不仅仅是高档豪华轿车的象征和专用品，而且已扩展到大客车、出租车甚至载货汽车，就连经济型车辆也用上车载导航装置。车载导航系统由于能与无线手机等联用，将成为汽车上不可缺少的重要信息设备。据最新的日本日经MA市场调查显示，日本市场对车载导航装置的需求2002年达到了266万套，2007年将达到378万套。估计到2005年，欧洲总销售量可达250万套，美国总销售量将超过千万套的水平。
7装置情况
为解决本土面积狭小、车辆密度大的矛盾，日本十分注重智能交通的研究，由于得到政府和大财团的财力和物力的大力支持，所以车载导航技术发展较早，市场的占有率较高。1997年，从制造厂下线的新车上安装车载导航设备的普及率就已达57%，2001年则增至65%。在日本的家电市场可购买到车载导航装置，给在用车补装、增装提供方便。截至2002年元月累计已有871万辆汽车安装使用这技术。
8发展趋势
中国的车载导航技术经过十年的市场培育，用户目标与需求已逐步明确，以及技术的研发、市场的培育的逐步完善，车用导航装置应用市场业已启动和日臻成熟，现在已逐步进入道路交通行业应用的高速发展时期。中国上世纪末发射、建立并逐步健全的专为交通行业应用的北斗导航定位系统，将为车辆卫星导航定位产业的发展提供了良好的基础条件和无限广阔的空间。此外，中国的道路建设和电子地图技术，尤其是轿车市场的发展极大的推动了车载导航技术的发展。
高速发展的道路建设
中国的高速公路建设始于上世纪八十年代后期，虽然只有十数年的时间，但已获得突飞猛进的成就：1997年只有4,771公里，位居世界第三十九位，到2001年已建成19,453公里，2011年底高速公路又增加到8.5万公里，已跃居世界第二的水平。还有正在加紧施工的总长3.5万公里、纵贯国境南北、横穿祖国东西的“五纵七横”12条国道主干线。各省会城市与地市级城市间以高速公路为主的公路网已经基本形成，以中心城市向外辐射的高速道路织就了大城市圈，以及星罗棋布、密如珠网的区内公路。高速发展的中国经济和道路建设，给应用汽车导航技术注入了极强的原始动力。
9电子地图
实现车载导航与地理位置信息密切相关。地理信息系统GIS是一种综合处理和分析空间数据的技术系统，能将地理位置和相关属性信息有机地结合。交通信息通常分为静态和动态两类，前者指不随时间变化或较小变化的交通信息，如道路、停车场、交通附属设施等；后者则为实时变化的交通信息，如道路状况、交通事故、天气变化、车辆密度与流量等。地理信息系统GIS作为信息平台起整个系统的协调工作，可对上述静态、动态数据进行管理，并要求做到无缝集成。
电子地图是地理信息系统的一种可视化产品，具备地理信息的大部分功能，能以数字信号和模拟信号清楚的登陆在显示屏上，把交通路线及周围环境以视觉和听觉形式与驾驶者沟通。北京四维测绘技术总公司成功制作了“威驰”轿车的DVD地图软件，开创了中国车载电子导航的先例；上海畅想电脑有限公司与世界著名的松下集团、丰田汽车公司合作，只用一年多时间就成功地完成了全日本1:2500三维立体、高品质、精细的汽车导航电子地图的制作；从事导航技术研发的还有占全国GPS市场份额达15%的深圳赛格导航科技公司，原隶属邮电部、承担国家“汽车导航产品”研发的上海三吉电子工程公司，与全球最大导航装置制造商美国GARMIN公司合作研制“任我行”车载导航仪的北京合众思壮公司等数十家骨干科技企业。
国家测绘局下属的全资子公司北京四维测绘技术总公司是中国在上述领域内的领头企业。按该公司的规划，在全国实施汽车静态导航的电子地图制作，是分四步走的方案：2002年率先在北京、上海、广州和天津等四城市的电子交通地图软件投入使用；2003年将在东部沿海的大部分省会城市和沿江、沿海发达地区开通导航地图的应用；2004年则延伸到中国的中部省份的省会及地域中心城市；2005年电子交通地图将覆盖在全国所有省会城市、地域中心城市及其周边地区。见图2。显然这只是初步的、基础的交通电子地图，随着经济发展和道路建设的推进，内涵更丰富的三维立体导航地图将逐年以更新的面貌推向市场。
轿车市场提供的发展空间
2002年的中国车市呈现炙手可热的井喷火爆现象，特别是长期以来被压抑的家庭型轿车购买能量获得初步释放。2001年国内生产轿车70万辆，2002年超过100万辆，今后十年国产轿车将以30%～50%的比例增长。当前一套语音电子导航装置，包括有6.5英寸的触摸显示屏、DVD光盘及读出器、CD和VCD及碟盒、GPS天线系统、陀螺方位传感器等，平均售价约为一万元人民币。汽车安装导航装置的普及率以30%计算，仅在轿车这一块，近两年中国的导航市场将迅速形成六十亿的发展空间。特别是电子地图一项，在近几年内将很快形成50亿的市场，中远期的发展空间将达数百亿元。
其地图每年都是需要跟新，不然就会导航部准确。
10政策支持
与发达国家相比，中国导航技术的发展速度较慢，也走过一些弯路。从前几年引进的GPS技术，主要应用于车辆及其移动目标的防盗、报警与监控等方面，而不是GPS技术原本在定位与导航上的重大作用，成为中国在这一技术领域特有的“技术异化”现象。反映出导航的上游技术的研发能力较差，基础技术的支持力度不够，无法进行产品的成熟衔接。这既有综合国力的原因，当然也有政策引导的因素。所以发展汽车导航技术，政策上的支持和宏观调控非常重要。
发达国家均有车载导航装置使用的高精度地图，这是由政府指定的专业部门或专业机构按统一标准负责制作和定期更新的，并可自由在市场上销售，这在很大程度上既支持了科技企业的产品研发，又极大的方便了在用车辆的安装使用。而中国一贯是把高精度城市地图当作战略资源进行管理，有严格的保密制度和使用控制，显然这在一定程度上制约了汽车导航技术的发展和需要，现在这一“瓶颈”已到了该拓宽的时候。
同时，当前中国正处于经济转轨期，城市扩容、道路扩充、环境变化、特别是高速公路建设，可说是日新月异。这些实时动态信息要及时采集，要求电子地图的软件数据必须及时的不断修改和更新，以构筑一个全国公用、实时、高精度、大容量的信息平台。否则导航装置的生产企业辛勤研发的产品将是过时不适用的。要完成新的信息平台建设，绝不是任何一家科技企业在技术和财力上可以承担的，非政府的统一组织、策划莫属。唯有政府、科研、企业“三管齐下”，总体的智能交通才能尽快实现。
11手机互联
为了保护用手机发送的用户信息，通过导入认证功能，限定了可接收手机信息的导航仪机型。蓝牙协议采用OPP（ObjectPushProfile）。用于显示位置信息的文件采用国际标准规格KML（KeyholeMarkupLanguage）格式。
12产品应用
主要是为船舶，汽车，飞机等运动物体进行定位导航。例如：
船舶远洋导航和进港引水
飞机航路引导和进场降落
汽车自主导航
地面车辆跟踪和城市智能交通管理
紧急救生
个人旅游及野外探险
个人通讯终端（与手机，PDA，电子地图等集成一体）
电力，邮电，通讯等网络的时间同步
准确时间的授入
准确频率的授入
各种等级的大地测量，控制测量
道路和各种线路放样
水下地形测量
地壳形变测量，大坝和大型建筑物变形监测
GIS应用
工程机械（轮胎吊，推土机等）控制
精细农业
开放分类
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