車載導航系統

車載導航系統主要由主機、顯示屏、操作鍵盤（遙控器）和天線組成。它實現了野外踏勘、出遊旅行的數位化智慧型導航。它具有準確的地圖、地理信息，清晰的行進路線。

全球全天候適時性的套用，永無盲區，免費的衛星資源更使用戶隨心所欲，暢心使用。多種的數據信息，位置坐標，航行路程、航行時間、方位、偏航方位角、偏航距離、預設報警。無論您在茫茫的闊野草原、野花飄香、溪水叮咚的青山幽谷，還是繁華喧囂的都市，他都能使您在工作、暢遊之際隨時準確到達目的地。GPS汽車套用系統的未來似乎是無可限量，技術進步帶來的夢想也是沒有止境的。

基本介紹

• 中文名：車載導航系統
• 外文名：GPS
• 別稱：GPS
• 套用學科：汽車
• 適用領域範圍：汽車
• 適用領域範圍：汽車

導航介紹

對於現代人而言，GPS已經不是一個陌生的名詞了。雖然GPS系統一開始是為軍事目的而建立的，但很快在民用方面得到了極大的發展。通過商業通信衛星，把GPS套用到車輛導航上面，為汽車駕車人指路，就成為了車載導航系統（又稱為汽車導航系統，可簡寫為CIPS)。另一方面，傳統的地圖常常不能夠跟得上街道的變化，又難以辨認，往往使得開車的人無法獲得準確的指令。所以，能夠利用高空上的衛星信號為汽車準確而又及時導航定位的衛星導航系統，就成了無價之寶。人們不但可以在購買新車時選擇導航系統作為選擇配置，還可以在已有的汽車上安裝該設備，甚至可以配置一台移動式的衛星導航系統，開哪輛車就把它放到哪輛車上，或者帶著它去野遊、爬山。

市場上的GPS車載導航儀種類很多，消費者選購時需注意，作為成熟的GPS車載導航設備，應具有的基本功能包括：GPS衛星導航定位、電子地圖瀏覽查詢、智慧型的路線規劃、全程的語音提示。其中，電子地圖的數據量與詳細程度最為重要，除了豐富的城市地圖外，全國的公路網圖也是不可或缺的，否則導航儀可就出城不認路了。此外，機器的外形、安裝方式、物理性能也是值得注意的，選擇安裝程式簡便、外形美觀、防水抗震、收星穩定的GPS車載導航儀會令使用者得心應手。

車載導航系統

需求的測試系統有，GPS信號轉發器，GPS信號模擬器GPS-3000和GPS-5000A等。

原理

GPS系統的組成

GPS由三個獨立的部分組成：

● 空間部分：21顆工作衛星，3顆備用衛星。

● 地面支撐系統：1個主控站，3個注入站，5個監測站。

● 用戶設備部分：接收GPS衛星發射信號，以獲得必要的導航和定位信息，經數據處理，完成導航和定位工作。

GPS接收機硬體一般由主機、天線和電源組成。

GPS定位原理

GPS定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，採用空間距離後方交會的方法，確定待測點的位置。如圖所示，假設t時刻在地面待測點上安置GPS接收機，可以測定GPS信號到達接收機的時間△t，再加上接收機所接收到的衛星星曆等其它數據可以確定以下四個方程式：

上述四個方程式中待測點坐標x、 y、 z 和Vto為未知參數，其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。

di (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4到接收機之間的距離。

△ti (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的信號到達接收機所經歷的時間。

c為GPS信號的傳播速度（即光速）。

四個方程式中各個參數意義如下：

x、y、z 為待測點坐標的空間直角坐標。

xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4在t時刻的空間直角坐標，

可由衛星導航電文求得。

Vt i (i=1、2、3、4) 分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的衛星鐘的鐘差，由衛星星曆提供。

Vto為接收機的鐘差。

由以上四個方程即可解算出待測點的坐標x、y、z 和接收機的鐘差Vto 。

構成

GPS模組

安裝到車輛上的小型裝置，是GPS車載單元的一部分，用來接收衛星所傳遞的信息。

無線通信模組

通常採用車載無線電話、電台或移動數據終端（MDT）以完成信息互動功能。

報警控制模組

向監控中心網路發出報警訊號，通報車輛異常信息。

語音控制模組

完成聲音控制及服務等功能。

顯示模組

用來顯示位置路況等視頻圖象信息，可選用LCD、CRT或TV顯示。

車載PC

整合處理各功能模組，配合相應的軟體，完成指定功能，如進行數據處理，計算出所在位置的經度，緯度，海拔，速度和時間等。

由於使用環境的特殊性，作為系統核心的車載PC的必須體積小，集成度高，功耗低，處理能力強，操作簡單便捷。車載PC較多的使用嵌入式作業系統，如WINDOWSCE和嵌入式LINUX等。根據車輛使用的頻繁性以及道路的複雜性的要求，它必須可靠性要高，且擴展性和兼容性要好．

套用

GPS車輛套用系統一般分為兩大類：車輛跟蹤系統和車輛導航系統。它們在功能上截然不同，一種是用於車輛的防盜，一種則是用於車輛的自主導航。由於“只接受，不發射”信號是GPS是接收系統的一大特點，所以用於防盜的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。

在中國，已悄然興起GPS專業玩家一族，他們大部分是戶外運動和汽車越野愛好者。這些使用者還可以通過車載GPS了解車輛行使方向，這樣就取代傳統的高度計，還可以顯示海拔高度等信息。通過GPS對衛星信號的接受計算，可以測算出行駛的具體速度。對於那些熱愛戶外運動，汽車越野愛好者來說GPS讓他們再也不會為迷失方向而苦惱，因為GPS導航儀可以讓駕車者對行駛道路了如指掌。GPS導航儀還提供全程語音提示，駕車者無須觀察顯示界面就可能實現導航的全過程，使得行車更加安全舒適。

但由於GPS車輛導航系統在中國市場剛剛起步，市場氛圍不如GPS車輛跟蹤系統成熟，但誰也不否認，這個方興未艾的市場具有無限的升值潛力。隨著中國汽車工業的發展，汽車電子市場的逐漸成熟，消費者也越來越追求方便實用，根據這一趨勢，國內的一些知名的汽車廠家，例如一汽、二汽、上海大眾與通用等均有在豪華轎車或普通轎車上將GPS導航系統作為標準配置的打算和行動。

車載導航地圖

車載導航地圖是車載導航的核心部分，無論是GPS車載導航還是北斗車載導航，都需要有地圖作為承載。一般GPS導航地圖，北斗剛剛開始。隨著中國私家車保有量的穩定增長以及智慧型手機銷售量的激增，與之共同發展的中國GPS導航市場也保持了持續高速的增長。未來幾年，隨著中國汽車保有量的提升以及GPS設備的進一步普及，中國GPS導航市場將迎來更廣闊的發展空間。

運用於北斗系統的電子導航地圖在北斗民用化發展中的具有開拓性意義。各類民用車載、導航終端上的北斗地圖，配合專用北斗晶片進行定位、導航，在大眾化套用上展現了巨大潛力

功能

導航功能

使用者在車載GPS導航系統上任意標註兩點後，導航系統便會自動根據當前的位置，為車主設計最佳路線。另外，它還有修改功能，假如用戶因為不小心錯過路口，沒有走車載GPS導航系統推薦的最佳線路，車輛位置偏離最佳線路軌跡200米以上，車載GPS導航系統會根據車輛所處的新位置，重新為用戶設計一條回到主航線路線，或是為用戶設計一條從新位置到終點的最佳線路。

轉向語音提示功能

車輛只要遇到前方路口或者轉彎，車載GPS語音系統提示用戶轉向等語音提示。這樣可以避免車主走彎路。它能夠提供全程語音提示，駕車者無需觀察起顯示界面就能實現導航的全過程，使得行車更加安全舒適

增加興趣點功能

由於中國大部分城市都處於建設階段，隨時隨地都有可能冒出新的建築物，由此，電子地圖的更新也成為眾多消費者關心的問題。因此遇到一些電子地圖上沒有的目標點，只要你感興趣或者認為有必要，可將該點或者新路線增加到地圖上。這些新增的興趣點，與地圖上原有的任何一個點一樣，均可套用進電子地圖查閱等功能。

定位

GPS通過接收衛星信號，可以準確地定出其所在的位置，位置誤差小於10米。如果機器裡帶地圖的話，就可以在地圖上相應的位置用一個記號標記出來。同時，GPS還可以取代傳統的指南針，顯示方向，取代傳統的高度計，顯示海拔高度等信息。

測速

通過GPS對衛星信號的接收計算，可以測算出行駛的具體速度，比一般的里程表準確很多。

顯示航跡

如果去一個陌生的地方，去的時候有人帶路，回來時怎么辦？不用擔心，GPS帶有航跡記錄功能，可以記錄下用戶您車輛行駛經過的路線，小於10米的精度，甚至能顯示兩個車道的區別。回來時，用戶可以啟動它的返程功能，讓它領著你順著來時的路線順利回家。

車載導航系統

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。

車載導航系統除了可以用來指路導航之外，還可以發展出許多其它的用途，比如說尋找附近的加油站，自動提款機，酒店，或者其它一些商店。有的還可以提醒司機如何避免危險地區或是交通堵塞。

大多數的車載導航系統利用視覺顯示系統，作為人機交流的接口。有些則提供語音系統，讓人們直接與導航系統對話，用語音來提醒駕車人何時該轉彎，何時該退出高速公路。有的還可以跟你提供一個行經路線的地圖，以便回程之用，或是走錯了路需要倒回去。

有的車載導航系統還可以有不同的語言顯示。有的還可以告訴你當地的限速、路況和你的平均速度，為你估計達到目的地的時間。

發展前景

中國的消費者多為第一次購買，傾向選擇基本型、低價的車款（如近來熱銷的QQ車），消費者普遍對價格高度敏感，加上中國內地缺乏完整的地圖內容支持，導航系統的功能較難適當發揮。然而中國幅員遼闊，一旦汽車使用普及至一般大眾，日漸升高的區域間商業活動往來將創造大量導航需求，而此需求預計將從商業活動最為頻繁的大型都市（如上海、北京、天津、廣州等）向外擴散。

在OE市場方面，2006年搭載導航功能的車載影音系統需求量約14.7萬台，占車載影音系統的2.7%，預計2013年將增長到174.3萬台，增長率遠高於基本型影音系統，搭載比例也將上升至14%。顯示未來車載影音系統仍以附導航功能之整合式系統為主要增長產品。

在AM市場方面，2006年搭載導航功能的車載影音系統需求量約0.7萬台，搭載導航功能的影音系統比例占總影音系統需求量的2.7%，預計2013年將增長到約70萬台，搭載比例上升到18.67%，附導航功能的影音系統年複合增長率為92%，遠高於基本型影音系統的42%。基本上，OE市場與AM市場需求量增長趨勢大致相同，2009年後AM市場裝載比例略高於OE，此乃因舊車車主將車載影音系統升級之需求。

車載導航系統

中國AM市場附導航功能影音系統需求量與搭載導航功能比例

在車載機方面，Clarion已在2006年6月宣布進入車載導航系統售服市場，銷售整合導航功能的車載影音娛樂系統，企圖藉此拉抬在全球市場的占有率。另外Pioneer也在2006年2月推出附導航功能的整合式產品，價格約20,000元人民幣。地圖信息包括北京、上海、天津、廣州以及20個省份與2個自治區。台灣廠商則由Garmin為代表。

在可攜式產品方面，Garmin在全球導航系統市場表現亮眼，尤其在北美地區擁有5成左右市占率，在建構幅員遼闊市場的導航系統上，有長足之經驗。其中國地圖內容由北京合眾思壯公司（Beijing UniStrong Corp.）提供。合眾思壯目前是中國領導GPS產品廠商，過去與軍方合作密切，多提供國防產品，與Garmin及Magellan等大型國際廠商合作，轉進一般消費者市場。

美軍將GPS系統的信號做了特別處理，將GPS坐標系中地球上所有點都向某個方向統一偏移25m！

聯想到美軍說在台海戰爭中將大幅度降低GPS的精度，我以前還一直納悶他們怎么做到呢。降低精度很好辦，例如GPS民用編碼中加入了時基偽隨機干擾碼，使得精度下降到50-100m（後來被各國破解）。可是美軍自己高度依賴GPS制導，沒有GPS他們就不會打仗了。讓GPS衛星發射兩套信號？世界上其他國家從來就沒有發現過GPS衛星能發射兩套信號的，估計當年GPS衛星還沒有那個能力攜帶兩套發射裝置還不互相干擾。因此，設定坐標系偏移值便是最簡單的方法了。由於美軍自己知道偏移值，所有武器的GPS制導系統中只要減去偏移值即可得到目標正確的位置。然而其他國家並不知道此偏移值，因此精確制導的飛彈按照原有設定便會打偏目標。即便是其他國家的人發現GPS系統的坐標系發生偏移，測量出這個偏移量也沒用，因為GPS坐標系的設定掌握在美軍手中，美軍可以隨時改變偏移量。這樣，便在不降低美軍攻擊的效能的前提下削弱其他國家的GPS導航能力。

補充：

車載導航系統，分為車載系統和導航系統，車載系統套用比較少，除了個別要求裝一些防盜，甚至還有一些把整個家庭系統都轉到車上。導航系統套用比較廣告，重點在於定位、導航、監控。這方面台灣發展比較早，過年稍稍滯後。這方面的產品在技術方面出現了同質化，所以很多GPS廠家都在打價格戰。

套用舉例

Ahada（艾航達）――專注於發展先進的GPS衛星導航攜帶型設備供應商，公司產品線涉及攜帶型導航、GPS手機導航及個人手持導航裝置等全系列GPS便攜產品。

Ahada（艾航達）――在美國矽谷、中國分別成立研發、生產、銷售的機構，匯集多位在GPS、通訊領域擁有多年經驗的國際化一流科技精英，實現Ahada的領先技術和卓越品質。

國內上線首款產品：Ahada N310――高性價比機王（為商務精英和白領女性量身定做的GPS導航儀機型）

產品核心功能：

1) 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，

2) 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。

3) 自動導航

◎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，以及車子現在的位置，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路行駛，或者走錯路口時候，GPS 導航系統會根據你現在的位置，為你重新規劃一條新的到達目的地的線路。

選購

概況

在目前汽車電子產品中，車載DVD導航所占比例越來越大,將近40%的新車車主都有安裝車載DVD導航需求。因此，生產、貼牌各種DVD導航產品大量湧現，而產品的質量差異也超乎你的想像。

很多DVD產品剛一裝上車，一踩油門音響喇叭就會發出尖叫聲，聲音和圖像都非常差，因此39汽配網提醒網友在選購車載DVD導航產品時要重點注意如下幾點。

問題一：音質

DVD是用來播放音樂的，因此音質好壞非常重要。因此，選購DVD之前一定要問清楚這台DVD機的前量輸出是幾“V”，或者把這台機器和其他DVD機進行音質對比。如果DVD機的音質能和CD機音質一比高下，價錢當然也不會便宜到哪裡。

問題二：圖像和DVD機配量

DVD螢幕有模擬屏和數字高清屏2種。模擬屏的像素一般是240*240或480*240像素，而高清屏一般都是800*480像素或更高。另外，好的DVD都是採用雙光碟機配量，即DVD、CD兩種光碟機。

問題三：導航的準確性和使用便捷

好的DVD廠家都會套用比較好的導航軟體，較差的DVD導航容易在導航的過程中當機，或導航速度慢，導航的準確性也比較差。因為好的DVD導航採用的是“雙核”模式，即採用兩個獨立的CPU處理系統，這樣兩個系統互不干擾，導航速度快，準確性高，使用方便。

主要是為船舶，汽車，飛機等運動物體進行定位導航。例如：

工程套用

GPS在道路工程中的套用，目前主要是用於建立各種道路工程控制網及測定航測外控點等。隨著高等級公路的迅速發展，對勘測技術提出了更高的要求，由於線路長，已知點少，因此，用常規測量手段不僅布網困難，而且難以滿足高精度的要求。目前，國內已逐步採用GPS技術建立線路首級高精度控制網，然後用常規方法布設導線加密。實踐證明，在幾十公里範圍內的點位誤差只有2厘米左右，達到了常規方法難以實現的精度，同時也大大提前了工期。GPS技術也同樣套用於特大橋樑的控制測量中。由於無需通視，可構成較強的網形，提高點位精度，同時對檢測常規測量的支點也非常有效。GPS技術在隧道測量中也具有廣泛的套用前景，GPS測量無需通視，減少了常規方法的中間環節，因此，速度快、精度高，具有明顯的經濟和社會效益。

車載導航系統

系統設計

在車載系統中，除了與行車操控密切相關的車體、傳動及安全系統開始導入更多的電子功能外，資通娛樂系統也越來越多地套用電子技術。當這個結合信息、通信和娛樂的車載套用系統被轉移到汽車市場時，也發展出其獨到的套用特點。

Telematics是指整合通信與信息的新興車載套用。在產品定位上，可以分為可攜式設備和車裝式設備兩種。GPS導航定位在Telematics中具有關鍵性的地位，車載GPS系統除了可為駕駛提供導航信息外，當它與無線通信技術（如GPRS/3G）結合時，可提供定位信息給Telematics的服務供貨商，當這些供貨商的服務中心收到個別汽車的位置信息後，就能夠為車主提供道路救援、失車找回等服務。另外，計程車、公車或遊覽車也可採用GPS來發揮車隊追蹤及控管的功能。

GPS系統架構分析

在客戶端的GPS裝置是一個單向的GPS信號接收機，它可以接收來自天空導航衛星的定位信號，這20多顆衛星可傳送L1及L2兩種信號，使用的頻率分別為1575.42MHz和1227.60MHz，一般民用的GPS接收機只需接收L1於1575.42MHz的頻率。

GPS定位系統利用衛星基本三角定位原理，由GPS接收裝置先找到3顆以上空中衛星的所在位置，再計算每顆衛星與接收器之間的距離，即可得出接收器在三維空間中的坐標值。

進一步來看GPS接收器的系統運作流程（見圖1），GPS衛星信號先由GPS天線來接收，再經由RF射頻前端將高頻信號轉為中、低頻數位訊號，再傳送到GPS基頻組件，此組件的核心技術在於相關器的設計，也就是透過相關器來比對找出正確的衛星編號，進而對照取得多顆衛星的萬年曆和廣播星曆等資料。通道的相關器越多意味著找到衛星位置的速度越快，目前一般的GPS接收器至少提供12個通道的相關器，更高階的接收器則具有16個，甚至是32個通道的相關器。

GPS接收器的控制功能由微處理器或微控制器來實現，此處理核心可以來自外部，也可嵌入在GPS基頻組件當中。目前較初階的GPS接收器產品常用ARM7作為核心，高階的機種則會升級到ARM9核心。此外，這類組件也具備微處理器支持功能，例如UART和實時時鐘（RTC）。

星曆數據會以NMEA0183或RTCM等格式輸出到主處理器，進一步與GIS地圖引擎整合以顯示所在街道位置，或透過無線通信接口傳出位置信息，讓遠程伺服器能夠提供進一步的相關位置服務。NMEA0183是GPS慣用的一種標準通信協定，它採用簡化ASCII的序列通信協定來定義數據傳送的格式。

當GPS採用差分定位（DGPS）的輔助定位模式，如美國的WAAS或歐洲的EGNOS系統時，則需輸出RTCM或NTRIP1.0的協定格式。此外，由於不同的接收器所提供的原始數據格式通常會不同，當有需要針對不同型號接收器收集的數據進行統一處理時，就必須建立GPS通用數據交換格式。

GPS硬體架構選擇要領

綜上所述，一部車載GPS的硬體系統架構中，主要單元包括天線、RF前端、基頻/相關器、處理器核心，此外，還包括記憶體、匯流排接口。這些單元可以採用離散式的方法來提高設計上的彈性，也可採用整合式的策略，將多個單元整合為一顆系統單晶片（SoC）、單封裝（SiP）或模組，以降低設計的難度及成本。

當系統工程師在進行設計時，必須在效能、成本與彈性三大評量要件中進行選擇。以效能來說，GPS接收器的效能指標有4項，分別是準確性、靈敏度、第一次定位時間、通道數量。當這4項效能指標都要求達到最高時，就必須強調接收器的處理器效能、相關器通道數量、記憶體容量及高速的對外連線接口。如此一來，產品的成本自然會大幅提升，這時大眾市場未必能夠接受，因此往往需要做一些必要的調整。

目前的技術已能夠將GPS接收器架構中的射頻及基頻整合在一起，而高整合度的產品能提供更佳的成本效益。以ST的STA2056為例（見圖2），它將基頻與射頻功能整合於小型的QFN-68封裝之中。它在基頻部分採用ARM7TDMI作為核心，頻率可高達66MHz；在射頻部分為主動天線系統，含有易與被動天線連線的接口；此外，它還內建ROM及SRAM記憶體。由於只需要用到少數的外部組件，因此能降低總體物料成本；其小尺寸能讓產品設計更為輕薄短小，而且具有低功耗的優勢。不僅如此，此類整合性產品也讓工程師省下調校射頻與基頻整合的研究精力，可加速產品上市。

GPS天線的需求特性

GPS天線也是決定GPS效能表現的關鍵。GPS衛星信號的背景噪訊為-136dBW，為避免干擾，國際電信法規規定衛星傳送信號噪訊不得大於-154dBW，GPS的信號實際上相當弱，因此接收天線的靈敏度必須非常高。這和天線的大小及形狀密切相關。可用於GPS的天線種類包括片狀天線、螺旋式天線和平面倒F型天線（PIFA）等，其中又以片狀天線和螺旋式天線使用最多（見圖4）。由於GPS的信號屬於圓極化波，所以GPS接收天線也必須採用圓極化的工作方式。

平板天線的好處是其耐用性及相對容易製作，成本也較低，不過它具有明顯的方向性，平板要面向天空才能得到較好的接收效果。這種方向性會給使用上帶來極大的限制；此外，它雖然能順利接收到正上方的衛星信號，但若沒有獲取到低角度的衛星信息，誤差就會相對較高，精確度也會下降。

較先進的做法是採用四臂螺旋天線，它擁有全面向360°的接收能力，使天線在任何方向都有3dB的增益。這讓GPS接收器能以各種角度擺放，而且能接收到低角度的衛星信號。此外，也可導入Balun的電路設計，這樣可以有效隔離天線周圍的噪訊，能容納各種功能的天線並存於極小的空間中而不會互相干擾，很適合手持設備的天線設計，不過此類天線的成本仍然偏高。

方位推估技術

在車載的導航使用中，常會因為遭遇到環境上的遮蔽因素而造成導航工作無法正常運作。在高樓林立的巷道中，收信狀況往往極差，當行進隧道中時，更是完全沒有信號可用，這時可以透過方位推估（Dead Reckoning，DR）技術來作為暫時的導航工具。

DR的技術原理是透過能感測或測量距離及方向改變的裝置，來估算出汽車移動位置的改變。正向的行進距離通常採用量程計或加速度計來進行量測；轉動角度則使用磁羅盤、陀螺儀或差分里程計來量測；高度上的變化則需使用氣壓計。整合設計實例見圖5。

里程計是每台汽車中必備的裝置，GPS接收器可透過CAN Bus來連線里程計以進行測量，但里程計的缺點是會因使用時間過長導致準確性降低。較先進的做法是採用MEMS技術的加速度計和陀螺儀，它們的體積小，也容易進行系統整合，但是，精確度高的MEMS組件也需要較高的成本。此外，在實際套用中要提升DR系統的精確性，還要時常進行線上感測器的校準，這時就需要GPS的定位信號來修正DR感測器的參數項目。

在短時間內，DR的正確性相當高，甚至可以高於GPS，但隨著使用時間的增加，DR的誤差累積效應會越來越大，導航的精確度就會大幅下降，這時必須回歸到GPS系統來找出絕對的位置，才能再次使用DR。DR和GPS是相輔相成的車載導航系統，但目前商品化的產品仍然不多，主要的瓶頸在於DR感測器的準確度和成本，以及與導航系統整合的算法開發方面。