關注車載衛星導航系統的四大要素
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07-10-19 12:16
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太平洋汽車網 來源:
pcauto
責任編輯:
chenweigao
位于地球上空的同步衛星最初是用于軍事和航空導航。美國政府在80年代時放寬了對同步衛星的使用限制，為其后來的廣泛采用，打開了一個新天地。隨后而來的商用通訊衛星，更是大大的增加了通訊衛星的準確性和覆蓋度。
自打有了公路，就有了為人們指路的地圖。然而，作為人們指路向導的地圖，又常常成為造成人們關系緊張的根源。因為印制的地圖常常不能夠跟得上街道的變化，又難以辨認，就會造成開車的人責備旁邊坐車的人不會看圖，不能提供準確的指令。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。
近年來，汽車導航系統的發展非常迅速。目前，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，甚至可以配置一臺移動式的衛星導航系統，開那輛車就把它放到那輛車上，或者帶著它去野游、爬山。
為汽車駕車人指路的衛星導航系統，有下述4個重要因素：衛星信號、信號接收、信號處理和地圖數據庫。
衛星信號：
汽車衛星導航系統需要依靠全球定位系統(GPS)來確定汽車的位置。最基本的，GPS需要知道汽車的經度和緯度。在某些特殊情況下，GPS還要知道海拔高度才能準確定位。有了這三組數據，GPS定位的準確性經常就可以達到2～3米。
因為GPS需要汽車導航系統在同步衛星的直接視線之內才能工作，所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會擋住這直接視線，使得導航系統無法工作。再者，導航系統是利用三角、幾何的法則來計算汽車位置的，所以汽車至少要同時在三個同步衛星的視線之下，才能確定位置。在導航系統直接視線范圍內的同步衛星越多，定位就越準確。當然，大多數的同步衛星都是在人口密集的大都市的上空，所以當你遠離城區時，導航系統的效果就不會太好了甚至根本就不能工作。
信號接收：
GPS系統的工作原理是解析從同步衛星那里接收到的信號。投影在豎直的平面上，這些信號可以形象地表示為一個個的倒漏斗形。當這些“漏斗”的下半部分有一定的重疊時，GPS的解析程序就能夠計算出汽車所在位置的坐標。在汽車行駛的過程中，一個類似于飛機或輪船導航用的陀螺儀的裝置，可以連續地提供汽車的位置。但衛星信號有所間斷時，計速器所提供的數據就用來填補其中的空白，并用來記載行駛時間。
信號處理：
GPS接收到的信號和計速裝置所提供的信息，要通過接收器，提供給汽車導航系統，并由軟件系統分析處理，重疊在存儲的地圖之上。
地圖數據庫：
當GPS提供的坐標信息重疊到電子地圖上時，駕車人就可以看出自己目前的位置以及未來的方向了。這最后一個環節叫做成圖，也是車載導航系統中最重要的一環。離開了成圖，導航系統就等于是沒有了方向。
車載導航系統的地圖數據庫來源于多種渠道，其中最主要的來源是城市政府機關提供的街區數據庫。對一個好的車載導航系統來說，地圖的數量，準確程度，以及數據的及時性，都很重要。不管GPS提供的坐標位置有多么準確，如果你的導航系統不能提供你所在地區的地圖，或是提供的地圖有錯誤，你的系統就可以說是毫無價值。因而，購買車載衛星導航系統時，要注意以下事項：
第一，檢查測試系統的準確性。選擇一、兩個你所熟悉的路段，或是新近開張的酒店，看一看系統是否能夠準確顯示汽車的位置。因為街道、路段總是在不斷地變化，你的系統也必須提供定期的更新服務。
第二，考慮系統的存儲能力。在美國，若是將全國的地圖都存下來，至少需要三片光碟。因而，車載導航系統也一定要有相應大的硬盤內存。
第三，圖像顯示。車載導航系統的圖像顯示，可以裝在汽車的駕駛儀表盤上，也可以投射到手提電腦甚至掌上型電腦的屏幕上。為了適應不同的天氣和光線條件，圖像顯示屏幕下必須有足夠強的亮度，還要有足夠的大小和好的分辨率。
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，如果你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件就可以了；你的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為你指路導航之外，還可以發展出許多其它的用途，比如說幫你尋找附近的加油站，自動提款機，酒店，或者其它一些商店。有的還可以告訴你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。
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