導航系統

導航系統通常導航系統是一些基礎功能的集合,包括:“定位”、“目的地選擇”、“路徑計算”和“路徑指導”。系統在其較高的性能系列中也提供彩色地圖顯示。所有這些功能要求有一個道路網的數位化地圖，它通常存儲在CDROM中。

基本介紹

• 中文名：導航系統
• 定義：GPS全球衛星定位系統功能的工具
• 運用：利用語音提示來引導駕駛員開車
• 分類：手機式、PDA式等
• 特點：防盜
• 舉例：北斗衛星導航系統

分類

常見的GPS導航系統一般分為五種形式：手機式、PDA式、多媒體式、車載式、筆記本式。隨著智慧型手機的普及和PDA功能的手機化，前三種形式開始出現交叉。而車載式除了前面提到的與CD機頭集成在一起的產品外，許多車型原車自帶的GPS也屬於這種類型。而筆記本式產品在使用便捷性上受到一定的限制，除了一些發燒友外，很少有人將其用於汽車導航。

1、手機式GPS

採用S60智慧型系統的諾基亞系列手機是手機式GPS導航系統的典型代表。通過藍牙系統接駁一個GPS信號接收模組LD-3W(其他型號包括LD-1W、LD-4W)，便可以通過手機內的導航軟體進行導航操作了。

總體看來，手機式導航系統攜帶方便，一個小小的模組絲毫不會成為負擔，價格相對眾多GPS產品也比較低廉，尤其是當你本就擁有一台S60手機，只需要在多付出700元左右即可獲得詳細的導航功能。當然你也可以像我一樣，在得到一個模組後，購買一部1500元的S60手機。

2、PDA式GPS

現在市場上出現了許多PDA+手機的組合，多普達便是一個主要的品牌，兼具手機的功能和PDA的實用性，使得許多商務人士對於這類的產品情有獨鐘。畢竟與S60系統相比，無論是Palm系統還是WindowsMobile系統，所支持的各類軟體都要更加豐富，產品的功能性也更強。當然這類產品的導航功能有時候還是需要藍牙GPS接收模組配合的。

PDA式GPS由於導航系統接收端子內置於機身，因此需要時刻注意機體的位置，最好始終置於前風擋下。

3、多媒體式GPS

多媒體式GPS

也有一些人把這一類型的產品稱為車載GPS，可以這么理解，除了放在車上使用外，它們幾乎沒有其他功能可言。而也正是由於這種功能的單一性，使它們可以做得更加簡便而實用。

這一類型的GPS根據功能的不同也有各種價位，除了個別低價或高價機型，主打產品價位還是集中在3000-5000元的範圍內，這一區間內的GPS導航系統也是目前市場上最為主流的。

大部分車主更青睞於多媒體式GPS的主要原因還是在於它的簡便易用。

4、車載式GPS、筆記本式GPS

車載GPS

對於這兩種產品沒有什麼可過多談論的，與機頭整合在一體的GPS價格向來不菲，如果不是出於對影音娛樂系統本身有更高的要求，那么選擇這種系統完全是在充大個。而廠家原車選配的GPS系統除了在購車時需要支付更高的價格外，後期的地圖升級同樣花費甚高，一般一張DVD地圖光碟都要近千元的價格。

而筆記本式GPS更多的還是以一種發燒玩樂的狀態出現的，雖然筆記本已經小型化，但仍舊不能像其他產品一樣單純依靠一個吸盤進行固定，在車上抱著一個10英寸的傢伙做導航也不是件易事，它更多地還是適合GPS發燒友進行自制地圖的測試、修改或軟體的試用。

功能

論基礎上的位置，你可以使用多功能顯示器，提供前面的道路，最近，加油站，賓館，酒店，以及其他信息的最佳路線。如果GPS信號中斷，不幸的是你喪失了，不用擔心，全球定位系統記錄您的路線，你也可以按道路的回報。當然，這些功能都離不開從已經提前做好準備與該地區的地圖軟體。

汽車GPS導航系統也有一個很大的特點是防盜，分為被動式防盜和動態跟蹤分歧。前者是指業主離開汽車，停泊的車輛符合其自身的監控系統，通過對GPS監控中心，警報，並與業主的手機，電話報警，自動連結等盜竊，破壞，移動，車輛後者可以行使被盜車輛定位跟蹤，狀態監測，汽車跟蹤記錄，甚至控制車輛斷電，油等

研究

北斗衛星

（一）概述

北斗衛星導航系統﹝BeiDou（COMPASS）Navigation Satellite System﹞是中國正在實施的自主發展、獨立運行的全球衛星導航系統。系統建設目標是：建成獨立自主、開放兼容、技術先進、穩定可靠的覆蓋全球的北斗衛星導航系統，促進衛星導航產業鏈形成，形成完善的國家衛星導航套用產業支撐、推廣和保障體系，推動衛星導航在國民經濟社會各行業的廣泛套用。

北斗衛星導航系統由空間段、地面段和用戶段三部分組成，空間段包括5顆靜止軌道衛星和30顆非靜止軌道衛星，地面段包括主控站、注入站和監測站等若干個地面站，用戶段包括北斗用戶終端以及與其他衛星導航系統兼容的終端。

（二）發展歷程

衛星導航系統是重要的空間信息基礎設施。中國高度重視衛星導航系統的建設，一直在努力探索和發展擁有自主智慧財產權的衛星導航系統。2000年，首先建成北斗導航試驗系統，使我國成為繼美、俄之後的世界上第三個擁有自主衛星導航系統的國家。該系統已成功套用於測繪、電信、水利、漁業、交通運輸、森林防火、減災救災和公共安全等諸多領域，產生顯著的經濟效益和社會效益。特別是在2008年北京奧運會、汶川抗震救災中發揮了重要作用。為更好地服務於國家建設與發展，滿足全球套用需求，我國啟動實施了北斗衛星導航系統建設。

某北斗相關企業董事長在2012年9月24日舉行的《首屆中國衛星導航與位置服務年會》上透漏，自2011年7月份起，相關企業自發的組織了一個項目團隊，完成了基於北斗的車載衛星導航系統產品，從而實現了北斗衛星導航在民用領域的初步探索，並達到了北斗衛星車載導航萬台批次生產能量。

（三）建設原則

北斗衛星導航系統的建設與發展，以套用推廣和產業發展為根本目標，不僅要建成系統，更要用好系統，強調質量、安全、套用、效益，遵循以下建設原則：

1、開放性。北斗衛星導航系統的建設、發展和套用將對全世界開放，為全球用戶提供高質量的免費服務，積極與世界各國開展廣泛而深入的交流與合作，促進各衛星導航系統間的兼容與互操作，推動衛星導航技術與產業的發展。

2、自主性。中國將自主建設和運行北斗衛星導航系統，北斗衛星導航系統可獨立為全球用戶提供服務。

3、兼容性。在全球衛星導航系統國際委員會（ICG）和國際電聯（ITU）框架下，使北斗衛星導航系統與世界各衛星導航系統實現兼容與互操作，使所有用戶都能享受到衛星導航發展的成果。

4、漸進性。中國將積極穩妥地推進北斗衛星導航系統的建設與發展，不斷完善服務質量，並實現各階段的無縫銜接。

（四）發展計畫

目前，我國正在實施北斗衛星導航系統建設，已成功發射兩顆北斗導航衛星。根據系統建設總體規劃，2012年左右，系統將首先具備覆蓋亞太地區的定位、導航和授時以及短報文通信服務能力；2020年左右，建成覆蓋全球的北斗衛星導航系統。

（五）服務

北斗衛星導航系統致力於向全球用戶提供高質量的定位、導航和授時服務，包括開放服務和授權服務兩種方式。開放服務是向全球免費提供定位、測速和授時服務，定位精度10米，測速精度0.2米/秒，授時精度10納秒。授權服務是為有高精度、高可靠衛星導航需求的用戶，提供定位、測速、授時和通信服務以及系統完好性信息。

為使北斗衛星導航系統更好地為全球服務，加強北斗衛星導航系統與其它衛星導航系統之間的兼容與互操作，促進衛星定位、導航、授時服務的全面套用，中國願意與其它國家合作，共同發展衛星導航事業。

中國北斗星

伽利略導航

伽利略定位系統（Galileo Positioning System），是歐盟一個正在建造中的衛星定位系統，有“歐洲版GPS”之稱，也是繼美國現有的“全球定位系統”（GPS）及俄羅斯的GLONASS系統外，第三個可供民用的定位系統。伽利略系統的基本服務有導航、定位、授時；特殊服務有搜尋與救援；擴展套用服務系統有在飛機導航和著陸系統中的套用、鐵路安全運行調度、海上運輸系統、陸地車隊運輸調度、精準農業。2010年1月7日，歐盟委員會稱，歐盟的伽利略定位系統將從2014年起投入運營。

GPS導航系統

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統）的簡稱，而其中文簡稱為“球位系”。GPS是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研製的新一代空間衛星導航定位系統 。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、 全天候和全球性的導航服務，並用於情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰略的重要組成。經過20餘年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。在機械領域GPS則有另外一種含義：產品幾何技術規範(Geometrical Product Specifications)-簡稱GPS。

格洛納斯系統

有24顆衛星組成，精度在10米左右，軍民兩用，設計2009年底服務範圍拓展到全球；

工作原理

方位校正

1、定位

查找位置，依靠合成定位法。其方法是將路線單元按照數量和角度輪翻地不斷相加。這個過程包括了誤差的積累，但這些誤差被不斷地與數字地圖(地圖匹配)的道路位置相對照而得到補償。由於有GPS衛星定位系統，車輛超出數位化道路網路範圍的短途旅行或經海運或鐵路運輸後，導航系統仍然能正常導航，沒有任何問題。

2、感測器

為查找位置，經常使用2個車輪感測器測定旅程和方向的變化，用地磁感測器測定旅行的絕對方向。

實質上，在數字地圖範圍以外的旅行，GPS定位系統修正大的感測器干涉，或確定重新進入儲存道路網路的修正點。更現代化系統，僅需要一種簡單的旅行信號，如經常利用速度決定汽車無線電的音量控制。方向的變化用偏航率感測器(陀螺儀)來確定。地磁感測器已是多餘，現在已能通過來自CP信號的都卜勒效應測定旅行的絕對方向。

目的地登錄

1、姓名地址錄

數字CD地圖包含姓名地址錄。因此目的地能夠作為一個地址被登錄,CD的所有地區目錄(城鎮、村莊)可用來查找要求的目標，依次列出存儲的道路/街道的名字。為進一步準確地查明目的地，還可能找出道路/街道十字路口或街道號碼。然而，顯示出的門牌號仍然是非常有限的，因為要弄清這些數據的花費太大。一些駕駛員很少知道目的地的地址，例如飛機場、火車站、服務站台、汽車停車場和更多地方。由於這個原因，有分類地址錄列出了這些人們經常關心處的地址(POIs)。利用這些地址登錄甚至可能在車輛附近找到加油站。在地圖顯示上標明目的地或呼喚先前儲存的地址是進一步的選擇。

2、旅行指南

作為選擇POIs的合理髮展，CDs現在已可用作旅行指南，它是出版公司和數字地圖製造商共同合作的結果。例如:這些CDs為能用來查找目的地附近的旅店。CDs信息還包括POIs的大小、價格和設施。

路徑計算

1、目的地選擇

它必須能與駕駛員希望的路徑計算相適應。在許多系統中，用行駛時間或行駛里程數進行最佳化配置。路徑計算應注意到某些作業，如避免高速公路/汽車公路、擺渡連線和收費路段。一旦目的地確定後到達目的地的初次計算必須在半分鐘內完成。如果駕駛員脫離推薦的路徑，這就需要該系統進行路徑的重新計算，仍然很快。要選擇替代路徑，駕駛員按一下按鈕就可繞過擁塞路段向前行駛。

2、動態路徑選擇

自動地繞過交通阻塞地段行駛，可利用RDS-TMC編碼交通信息的估算來實現。這些信息可以由RDS或GSM來接收。

路徑指導

1、路徑的決策

路徑指導是通過將車輛現在的位置同計算機計算的路徑相比較來實現。從已經過的路段和將要繼續行駛的路徑進行全面分析後，系統即能決定駕駛員是否必須改變方向，還是繼續沿著現在的路前行。

2、推薦路徑和方向

路徑和方向的建議、指導是首位並首先以聲響提示。這樣可使駕駛員按提示運行而不影響其操作。如在主視範圍(儀錶板)內有可能，則裝上簡單圖形顯示，駕駛員更能把握方向。聲音和圖形指示方向的簡明性是路徑指導質量的決定性因素。從顯示地圖中確定行駛方向並非首選，因為它會分散駕駛員的注意力。

3、動態路徑

交通阻塞是藉助交通信息碼評估自動地繞行避開的。該信息碼是在無線電數據系統的交通信息頻道(RDS-TMC)中無聲地傳播的，與收音機節目平行發布。它們已納入GSM服務中。

地圖顯示

根據該系統的設計，地圖可用彩色監控器顯示出來，地圖比例約為1:8000到1:16x10之間。根據圖形比例可觀察到鄰近的或更遠的路線。駕駛員的方位校正是藉助於地形學背景資料的支持，它們顯示如湖泊、河流、溝渠、高樓林立的區域、鐵路和森林等。

道路圖存儲

CD-ROM已經成為存儲道路圖的主要媒體。數據的存儲結構是製造商的專有技術(保密)並顯著地影響系統的性能。由於這個原因，目前市場上的CDs屬於不同製造廠商各自的系統，互不兼容。正在努力使導航CDs標準化。

由於數位化區域的規模在發展，錄製道路網的完整性和附加信息資源的不斷增加，在可預見的將來CD-ROM的容量（最初看似如此巨大）將被消耗盡。數字通用光碟（DVD），其容量超過CD-ROM好多倍，肯定會成為其繼任者。