基本介紹
- 中文名：汽車GPS導航系統
- 外文名：Car GPS navigation system
- 組成部分：一是地面控制部分，二是空間部分
- 常用功能：地圖查詢、路線規劃、自動導航
- 類別：車輛跟蹤系統、車輛導航系統
- 研製國家：美國
基本介紹,運行原理,主要功能,常用功能,系統分類,相關資料,
基本介紹
全球定位系統(GPS)是本世紀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。
全球定位系統由三部分構成：(1)地面控制部分，由主控站(負責管理、協調整個地面控制系統的工作)、地面天線(在主控站的控制下，向衛星注入尋電文)、監測站(數據自動收集中心)和通訊輔助系統(數據傳輸)組成；(2)空間部分，由24顆衛星組成，分布在6個道平面上；(3)用戶裝置部分，主要由GPS接收機和衛星天線組成。
全球定位系統的主要特點：(1)全天候；(2)全球覆蓋；(3)三維定速定時高精度；(4)快速省時高效率：(5)套用廣泛多功能。
全球定位系統的主要用途：(1)陸地套用，主要包括車輛導航、應急反應、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監測、地殼運動監測、市政規劃控制等；(2)海洋套用，包括遠洋船最佳航程航線測定、船隻實時調度與導航、海洋救援、海洋探寶、水文地質測量以及海洋平台定位、海平面升降監測等；(3)航空航天套用，包括飛機導航、航空遙感姿態控制、低軌衛星定軌、飛彈制導、航空救援和載人太空飛行器防護探測等。
GPS衛星接收機種類很多，根據型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型；根據用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。
經過20餘年的實踐證明，GPS系統是一個高精度、全天候和全球性的無線電導航、定位和定時的多功能系統。 GPS技術已經發展成為多領域、多模式、多用途、多機型的國際性技術產業。
其內置的GPS天線會接收到來自環繞地球的24顆GPS衛星中的至少3顆所傳遞的數據信息，結合儲存在車
載導航儀內的電子地圖，通過GPS衛星信號確定的位置坐標與此相匹配，進行確定汽車在電子地圖中的準確位置，這就是平常所說的定位功能。
北斗導航定位衛星
北斗導航定位衛星在定位的基礎上，可以通過多功能顯視器，提供最佳行車路線，前方路況以及最近的加油站、飯店、旅館等信息。假如不幸GPS信號中斷，你因此而迷了路，也不用擔心，GPS已記錄了你的行車路線，你還可以按原路返回。當然，這些功能都離不開已經事先編制好的使用地區的地圖軟體。
車載GPS還有一個很大的功能就是防盜，分為靜態防盜和動態追蹤兩種。前者是指車主離開汽車，停泊的車輛遭遇偷盜、毀壞、移動時，車輛通過自身的監控系統向GPS監控中心發出警報，並自動與車主手機聯繫、電話報警等。後者則可對行使中的被盜車輛進行定位跟蹤、車況監聽、車跡記錄，甚至控制車輛斷電、斷油等。
如今一般的中高檔車上都裝有GPS系統，隨著這項技術的不斷發展以及服務提供的不斷完善，越來越多的人將會享受到GPS所帶來便捷。
運行原理
GPS接收機在地面上接受位於天上的至少4顆GPS定位衛星的信號（電磁波）。根據定位信號到達GPS接收機的時間差，GPS接收機就可以計算出自己距離衛星的準確距離。又因為GPS定位衛星在天上的位置是已知的，所以可以通過公式，把這個位置和剛剛得到的距離，換算出GPS接收機在地面的位置（經緯度、海拔等等）。
最新發展趨勢
車載導航系統的最新發展趨勢是利用藍牙(Bluetooth)無線技術，接收車載GPS傳送過來的信號。這樣，車載系統只需要接收和處理衛星信號，顯示裝置則負責地圖的存儲和位置的重疊。所以，如果已經有了掌上型電腦，只需要購買一個信號接收器和成圖軟體就可以了；掌上電腦就做到了一機多用。其實，很多手機已經具備了GPS的功能，若是加上了地圖的重疊功能，就可以變成一套移動導航系統。
導航系統優缺點
汽車導航系統操作的簡便性是設計者追求的目標，實際上這也涉及到一個安全的問題，因為駕車者不允許一邊開車一邊看電子地圖。因此，設計者都考慮針對汽車導航系統套用需求開發語音及語音識別技術，使用者通過語音代替按鍵操作發出指令，使導航系統完成相應的工作，導航系統通過語音代替圖像文字，向駕車者發出信號或指令。
汽車導航系統的推廣與套用關鍵是電子地圖。用戶購買裝備有導航系統的車輛時，還能得到一張刻錄了電子地圖的CD-ROM光碟。用戶在開啟車輛導航系統之後,必須把這張CD-ROM插入導航設備的光碟驅動器中，系統需要道路信息時都會到CD-ROM上去獲取。隨著城鄉建設及道路變化，電子地圖光碟也會定期更換。但是，就是最新版的電子地圖也不能保證準確無誤。針對這種情況，汽車導航系統又需要增加一定的輔助支援系統。如今在套用汽車導航系統比較廣泛的地區（例如歐美和日本），汽車公司或其他商業公司建立的呼叫中心或公共運輸信息電台，通過GSM移動通訊形式發短訊息或電台傳送的最新的交通信息提供給汽車上的導航設備，可以對汽車上電子地圖的信息隨時進行修正。
我國對於地圖的出版有嚴格的規定，對於電子地圖也不例外。因為它不同於一般的電子出版物，其標準性、政策性、保密性、技術性較強，是國家版圖、行政區劃界線的科學表達，因此電子地圖一定要經國家測繪局審核後才能出版。如今威馳轎車的DVD語音電子導航系統，也特別註明電子導航系統是“經國家測繪局的支持和批准”。為了適應汽車自動導航設備需要根據行駛區域、路線、自動或人工改變地圖比例尺的需求（即電子地圖放大或縮小），所以，汽車導航系統所使用的地圖必須是以向量方式記錄的。
如今國內一些汽車運營企業安裝的“汽車導航系統”，主要功能是調度與監測，與前面說明的汽車導航系統不同，這些系統中的車輛上除GPS天線和接收機外，並不需要車輛自主導航設備（包括電子地圖），車輛通過車載通訊設備和公司保持聯繫。因為這類系統的導航過程其實是人工完成，因此還不能算是汽車自動導航系統。
GPS導航儀低價漸成趨勢
作為占據汽車後市場半壁江山的GPS導航產品，如今卻處於一個極為尷尬的位置：新品開發力度依顯同質化、低價競爭如血水橫流。面對越來越多的促銷戰略，車主們究竟何時出手才恰如其分？
在經記者走訪各大賣場後得知：GPS導航產品價位只要控制在1000元以內，在終端還是頗受歡迎的。儘管市面上千元以上產品已不足為奇，但揣測終端消費心理，絕對多數車主更願意選擇一千元左右的GPS。
據悉，在同一品牌不同系列裡，儘管產品差價較大，但價位較高的，內置做工還是很不錯的；而價位偏低的，並不能說其質量不好，盡顯差價的原因，是因為價格較低的產品可以算是一款“裸機”。 就其功能而言，很多千元以下的產品似乎也能具備倒車後視功能，支持MP3、MP4、MP5，可以觀看電影、電視等功能。事實上，即使價格便宜的導航產品，也喜歡冠上個功能齊全的帽子，價格也是從400到4000不等，但因為功能不同，螢幕尺寸大小有別、材質不同、螢幕是否高清等，導航儀價格落差也會相差五六倍左右。
主要功能
一、全球衛星定位智慧型防盜報警功能
當車輛停車警戒後，再打開車門，一分鐘未輸入正確用戶密碼或汽車被非法移動（用拖車拖走50米），防盜系統自動向監控中心和車主設定的多個報警電話語音報警；監控指揮中心接收到報警車輛信息的同時，報警車輛的準確位置、速度、行駛方向會自動在電子地圖上顯示出來。
二、緊急援助功能
當車輛被劫持或車主被搶時，車主在搶劫毫無察覺的情況下，輕觸緊急報警按鈕，無聲無息報警。監控指揮中心接警後，被搶劫車輛的位置、速度和運行方向等狀態會自動在電子地圖上直觀顯示出來。監控指揮中心配合警方對車輛進行實時監控、啟動監聽裝置監聽車內動靜、鎖定車輛位置、反控熄火、發出聲光報警、保護車主安全。
三、車載電話功能
本系統融合了GSM技術，具備數字行動電話所有的撥打和接聽本地網電話、國際、國內長途電話與漫遊服務等基本功能和新業務。在GPS報警定位的同時，GSM數字電話仍可進行正常通話。
四、調度管理功能
監控指揮中心可以主動了解機動車的地理位置及其具體信息，因此調度人員可根據機動車駕駛員的要求進行引路功能，指導機動車選擇最佳路逕行駛。
五、電話啟動功能
嚴寒的冬天或酷熱的夏日，駕車者可提前通過座機或手機啟動發動機，打開車內空調，使車主上車後有一個舒適的駕車環境。
六、智慧型語音以對話功能
系統所有操作都有語音提示，使用方便，在衛星定位的情況下，還能用語音準確報出台北時間 。
七、網路查詢功能
安裝本系統的車主可以通過電腦在Internet上進行網路查詢，車主即使遠隔重洋，只要登錄“中國智慧型交通通信網路”輸入用戶名和密碼，即可查詢車輛的實時位置和狀態，並可通過計算機對車輛進行控制。
八、熱線服務功能
車主通過遙控器上的“熱線”與車輛註冊地的監控指揮中心聯繫，可享受到很多增值服務，如緊急候車、加油、導航、票務、酒店訂座、訂房等服務。
常用功能
地圖查詢
可以在操作終端上搜尋你要去的目的地位置。
可以記錄你常要去的地方的位置信息，並保留下來，也和可以和別人共享這些位置信息。
模糊的查詢你附屬檔案或某個位置附近的如加油站，賓館、取款機等信息。
路線規劃
GPS 導航系統會根據你設定的起始點和目的地，自動規劃一條線路。
規劃線路可以設定是否要經過某些途徑點。
規劃線路可以設定是否避開高速等功能。
語音導航
用語音提前向駕駛者提供路口轉向，導航系統狀況等行車信息，就像一個懂路的嚮導告訴你如何駕車去目的地一樣。導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。
畫面導航
在操作終端上，會顯示地圖，以及車子如今的位置，行車速度，目的地的距離，規劃的路線提示，路口轉向提示的行車信息。
重新規劃線路
當你沒有按規劃的線。
系統分類
GPS車輛套用系統一般分為兩大類：
車輛跟蹤系統
是用於車輛的防盜 ，由於“只接受，不發射”信號是GPS是接收系統的一大特點，用於防盜的GPS跟蹤系統就是要藉助通信網路以及政府配套系統給GPS車載防盜儀，提供收取使用費用的解決方案。GPS技術是利用GPS衛星信號接收的，可以24小時不間斷地接收衛星傳送的數據參數結算出接收的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。
車輛導航系統
一種則是用於車輛的自主導航。而車載導航儀是通過接受衛星信號，配合電子地圖數據，適時掌握自己的方位與目的地，自主導航的模式不收取任何使用費用，用戶可以根據自己的需要有選擇的購買地圖數據。當使用者把車載GPS安裝在車上後，無論使用者身處哪個城市、城鎮或是郊區，我們都能在轉瞬之間找到一家餐館或是最近的一家加油站。
相關資料
關鍵指標
1、跟蹤靈敏度。汽車GPS導航系統的跟蹤靈敏度這一參數對使用者來說是非常重要的，因為當使用者身在城市峽谷、隧道、地下停車場等有遮擋的地方，GPS衛星信號的強度會大大降低，如果產品的跟蹤靈敏度這一指標較差，就會出現丟失衛星信號、失去位置信息的情況。
2、定位精度。GB/T 19392-2003中規定系統定位精度應小於50m（2DRMS量度）。定位精度差的產品在路網相對密集的城市地區，GPS導航就顯得較為困難，以致導航儀識別不了“掉頭”、“左右車道”、“高架橋”、“立交分道”等等，這樣的導航是非常嚴重的缺陷，它會在使用者最需要導航的複雜路段做出錯誤的引導。
3、位置更新率。GB/T 19392-2003中規定位置更新率應小於2s。該參數是考核汽車GPS導航系統以一定速度連續移動的狀態下，位置數據刷新的間隔時間。
4、捕獲。考核汽車GPS導航系統以一定速度連續移動的狀態下，從啟動到捕獲的時間，GB/T 19392-2003中規定系統首次裝車時，實現捕獲過程需要車輛行駛的距離不大於20km，在車輛行駛中從啟動到捕獲的時間應小於5min。
5、效率。選取起點與終點距離在50km-500km範圍內的路線，進行路線計算，從開始路線計算到開始路線引導的時間應不大於1min；目標檢索過程中汽車GPS導航系統對用戶操作的回響時間應不大於1min。
6、電磁干擾。這是消費者容易忽視的問題，由於車輛里集中了大量的電子設備，因此GPS導航系統產生的電磁干擾應該控制在一定限度內，以免影響車輛內部的其他電子設備工作。
選購提示
1、選擇知名品牌，確保產品質量。由於汽車GPS導航系統產品市場品牌較多且雜，並且GPS產品質量重在售後的維護，購買知名品牌的產品，可相對地獲得保障產品質量及售後服務及用戶利益。
2、注重產品性能而非價格。所以選購GPS需要注意產品的性能，而不要一味的購買價格較低的產品。在關注產品性能的時候，也要說明書存在誇大和誤導的情況，如跟蹤靈敏度，由於該指標是GPS性能的關鍵參數之一，如今廠商對該指標均標的很高，但實際上，由於如今還沒有明確的測試方法，該指標缺乏實際可性。
3、功能。如今的GPS產品一般有多項附加功能，如MP3/MP4、FM、藍牙、電視接收等等。但大多用戶在實際中卻很少用到。用戶在購買GPS時可根據自己的需求進行選擇。
如今汽車GPS導航儀同質化比較嚴重，最好在購買之前，多比較幾家品牌，看看功能是否適用，購買正品，同時儘量選擇市場上口碑較好的知名品牌，並了解清楚產品使用的地圖版本、更新周期、更新方式、是否收費、商家如何給予支持等問題。網購的話要到正規網站購買，以獲得良好的售後服務保障。
