车载导航系统

目录·概述
·构成
·应用
·功能
·最新发展趋势
·中国市场发展前景
·GPS技术在导航仪中的应用举例



  对于现代人而言,GPS已经不是一个陌生的名词了。虽然GPS系统一开始是为军事目的而建立的,但很快在民用方面得到了极大的发展。通过商业通信卫星,把GPS应用到车辆导航上面,为汽车驾车人指路,就成为了车载导航系统(又称为汽车导航系统,可简写为CIPS)。另一方面,传统的地图常常不能够跟得上街道的变化,又难以辨认,往往使得开车的人无法获得准确的指令。所以,能够利用高空上的卫星信号为汽车准确而又及时导航定位的卫星导航系统,就成了无价之宝。目前,人们不但可以在购买新车时选择导航系统作为选择配置,还可以在已有的汽车上安装该设备,甚至可以配置一台移动式的卫星导航系统,开那辆车就把它放到那辆车上,或者带着它去野游、爬山。
概述
  GPS车载导航系统主要由主机、显示屏、操作键盘(遥控器)和天线组成。它实现了野外踏勘、出游旅行的数字化智能导航。它具有准确的地图、地理信息,清晰的行进路线。全球全天候适时性的应用,永无盲区,免费的卫星资源更使用户随心所欲,畅心使用。多种的数据信息,位置坐标,航行路程、航行时间、方位、偏航方位角、偏航距离、预设报警。无论您在茫茫的阔野草原、野花飘香、溪水叮咚的青山幽谷,还是繁华喧嚣的都市,他都能使您在工作、畅游之际随时准确到达目的地。GPS汽车应用系统的未来似乎是无可限量,技术进步带来的梦想也是没有止境的。GPS汽车系统为地球表面上每一块土地提供了一个全新的、瞬时可知的地址——这是对位置和距离制定的新的国际标准。
  目前市场上的GPS车载导航仪种类很多,消费者选购时需注意,作为成熟的GPS车载导航设备,应具有的基本功能包括:GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示。其中,电子地图的数据量与详细程度最为重要,除了丰富的城市地图外,全国的公路网图也是不可或缺的,否则导航仪可就出城不认路了。此外,机器的外形、安装方式、物理性能也是值得注意的,选择安装程序简便、外形美观、防水抗震、收星稳定的GPS车载导航仪会令使用者得心应手。
构成
  目前的车载GPS系统终端通常由GPS模块、无线通信模块、报警控制模块、语音控制模块、显示模块和车载PC等几个部分组成:
  1、GPS模块:安装到车辆上的小型装置,是GPS车载单元的一部分,用来接收卫星所传递的信息。
  2、无线通信模块:通常采用车载无线电话、电台或移动数据终端(MDT)以完成信息交互功能。
  3、报警控制模块:向监控中心网络发出报警讯号,通报车辆异常信息。
  4、语音控制模块:完成声音控制及服务等功能。
  5、显示模块:用来显示位置路况等视频图象信息,可选用LCD、CRT或TV显示。
  6、车载PC:整合处理各功能模块,配合相应的软件,完成指定功能,如进行数据处理,计算出所在位置的经度,纬度,海拔,速度和时间等。
  由于使用环境的特殊性,作为系统核心的车载PC的必须体积小,集成度高,功耗低,处理能力强,操作简单便捷。目前车载PC较多的使用嵌入式操作系统,如WINDOWSCE和嵌入式LINUX等。根据车辆使用的频繁性以及道路的复杂性的要求,它必须可靠性要高,且扩展性和兼容性要好.
应用
  GPS车辆应用系统一般分为两大类:车辆跟踪系统和车辆导航系统。它们在功能上截然不同,一种是用于车辆的防盗,一种则是用于车辆的自主导航。由于“只接受,不发射”信号是GPS是接收系统的一大特点,所以用于防盗的GPS跟踪系统就是要借助通信网络以及政府配套系统给GPS车载防盗仪,提供收取使用费用的解决方案。而车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。
  GPS技术是利用GPS卫星信号接收的,可以24小时不间断地接收卫星发送的数据参数结算出接收的三维位置、三维方向以及运动速度和时间信息。车载导航仪是通过接受卫星信号,配合电子地图数据,适时掌握自己的方位与目的地,自主导航的模式不收取任何使用费用,用户可以根据自己的需要有选择的购买地图数据。当使用者把车载GPS安装在车上后,无论使用者身处哪个城市、城镇或是郊区,我们都能在转瞬之间找到一家餐馆或是最近的一家加油站。
  在中国,目前已悄然兴起GPS专业玩家一族,他们大部分是户外运动和汽车越野爱好者。这些使用者还可以通过车载GPS了解车辆行使方向,这样就取代传统的高度计,还可以显示海拔高度等信息。通过GPS对卫星信号的接受计算,可以测算出行驶的具体速度。对于那些热爱户外运动,汽车越野爱好者来说GPS让他们再也不会为迷失方向而苦恼,因为GPS导航仪可以让驾车者对行驶道路了如指掌。GPS导航仪还提供全程语音提示,驾车者无须观察显示界面就可能实现导航的全过程,使得行车更加安全舒适。
  但由于GPS车辆导航系统在中国市场刚刚起步,市场氛围不如GPS车辆跟踪系统成熟,但谁也不否认,这个方兴未艾的市场具有无限的升值潜力。随着中国汽车工业的发展,汽车电子市场的逐渐成熟,消费者也越来越追求方便实用,根据这一趋势,国内的一些知名的汽车厂家,例如一汽、二汽、上海大众与通用等均有在豪华轿车或普通轿车上将GPS导航系统作为标准配置的打算和行动。
功能
  1、导航功能
  使用者在车载GPS导航系统上任意标注两点后,导航系统便会自动根据当前的位置,为车主设计最佳路线。另外,它还有修改功能,假如用户因为不小心错过路口,没有走车载GPS导航系统推荐的最佳线路,车辆位置偏离最佳线路轨迹200米以上,车载GPS导航系统会根据车辆所处的新位置,重新为用户设计一条回到主航线路线,或是为用户设计一条从性位置到终点的最佳线路。
  2、转向语音提示功能
  车辆只要遇到前方路口或者转弯,车载GPS语音系统提示用户转向等语音提示。这样可以避免车主走弯路。它能够提供全程语音提示,驾车者无需观察起显示界面就能实现导航的全过程,使得行车更加安全舒适
  3、增加兴趣点功能
  由于中国大部分城市都处于建设阶段,随时随地都有可能冒出新的建筑物,由此,电子地图的更新也成为众多消费者关心的问题。因此遇到一些电子地图上没有的目标点,只要你感兴趣或者认为有必要,可将该点或者新路线增加到地图上。这些新增的兴趣点,与地图上原有的任何一个点一样,均可套用进电子地图查阅等功能。
  4、定位
  GPS通过接收卫星信号,可以准确地定出其所在的位置,位置误差小于10米。如果机器里带地图的话,就可以在地图上相应的位置用一个记号标记出来。同时,GPS还可以取代传统的指南针,显示方向,取代传统的高度计,显示海拔高度等信息。
  5、测速
  通过GPS对卫星信号的接收计算,可以测算出行驶的具体速度,比一般的里程表准确很多。
  6、显示航迹
  如果去一个陌生的地方,去的时候有人带路,回来时怎么办?不用担心,GPS带有航迹记录功能,可以记录下用户您车辆行驶经过的路线,小于10米的精度,甚至能显示两个车道的区别。回来时,用户可以启动它的返程功能,让它领着你顺着来时的路线顺利回家。
最新发展趋势
  车载导航系统的最新发展趋势是利用蓝牙(Bluetooth)无线技术,接收车载GPS传送过来的信号。这样,车载系统只需要接收和处理卫星信号,显示装置则负责地图的存储和位置的重叠。所以,如果已经有了掌上型电脑,只需要购买一个信号接收器和成图软件就可以了;掌上电脑就做到了一机多用。其实,很多手机已经具备了GPS的功能,若是加上了地图的重叠功能,就可以变成一套移动导航系统。
  车载导航系统除了可以用来指路导航之外,还可以发展出许多其它的用途,比如说寻找附近的加油站,自动提款机,酒店,或者其它一些商店。有的还可以提醒司机如何避免危险地区或是交通堵塞。
  大多数的车载导航系统利用视觉显示系统,作为人机交流的接口。有些则提供语音系统,让人们直接与导航系统对话,用语音来提醒驾车人何时该转弯,何时该退出高速公路。有的还可以跟你提供一个行经路线的地图,以便回程之用,或是走错了路需要倒回去。
  有的车载导航系统还可以有不同的语言显示。有的还可以告诉你当地的限速、路况和你的平均速度,为你估计达到目的地的时间。
中国市场发展前景
  目前中国的消费者多为第一次购买,倾向选择基本型、低价的车款(如近来热销的QQ车),消费者普遍对价格高度敏感,加上中国内地缺乏完整的地图内容支持,目前导航系统的功能较难适当发挥。然而中国幅员辽阔,一旦汽车使用普及至一般大众,日渐升高的区域间商业活动往来将创造大量导航需求,而此需求预计将从商业活动最为频繁的大型都市(如上海、北京、天津、广州等)向外扩散。
  在OE市场方面,2006年搭载导航功能的车载影音系统需求量约14.7万台,占车载影音系统的2.7%,预计2013年将增长到174.3万台,增长率远高于基本型影音系统,搭载比例也将上升至14%。显示未来车载影音系统仍以附导航功能之整合式系统为主要增长产品。
  基于对导航影音系统的乐观预期,目前日本与中国台湾厂商正积极布局。在OEM市场方面,可分为三种进入模式:第一,直接在中国设立制造工厂,供应合资厂,如Denso在天津设立制造车用导航系统的工厂,2006年2月开始生产,预期年产达60,000台,专供当地生产的Toyota车辆使用,预计2010年可增长到500,000台。第二,与中国公司合资(中国公司股份超过50%),由中国公司提供地图内容,如Aisin AW于2002年8月与Golden SOFTWARE(北京公司)、FUJITSU Ten、及Yamada合资成立的北京ADF导航科技公司,预计2006年销售量达到60,000台,该公司以设计及营销中国车用卫星导航系统为主要业务,由Aisin AW与FUJITSU Ten负责提供技术与营运经验,由Golden SOFTWARE负责提供图资内容。Aisin AW、FUJITSU Ten与Yamada各占13.1%的股份,Golden SOFTWARE占55%,FUJITSU Ten中国子公司占5.7%。第三,直接进口导航产品,透过中国通路销售,如Sanyo与海尔合作发展导航系统,该产品于日本制作完成后,再运送到中国以海尔的品牌进行推广与销售。Clarion已于2004年开始在中国生产车载导航系统。
  在AM市场方面,2006年搭载导航功能的车载影音系统需求量约0.7万台,搭载导航功能的影音系统比例占总影音系统需求量的2.7%,预计2013年将增长到约70万台,搭载比例上升到18.67%,附导航功能的影音系统年复合增长率为92%,远高于基本型影音系统的42%。基本上,OE市场与AM市场需求量增长趋势大致相同,2009年后AM市场装载比例略高于OE,此乃因旧车车主将车载影音系统升级之需求。
  中国AM市场附导航功能影音系统需求量与搭载导航功能比例
  在车载机方面,Clarion已在2006年6月宣布进入车载导航系统售服市场,销售整合导航功能的车载影音娱乐系统,企图藉此拉抬在全球市场的占有率。另外Pioneer也在2006年2月推出附导航功能的整合式产品,价格约20,000元人民币。地图信息包括北京、上海、天津、广州以及20个省份与2个自治区。台湾厂商则由Garmin为代表。
  在可携式产品方面,Garmin在全球导航系统市场表现亮眼,尤其在北美地区拥有5成左右市占率,在建构幅员辽阔市场的导航系统上,有长足之经验。其中国地图内容由北京合众思壮公司(Beijing UniStrong Corp.)提供。合众思壮目前是中国领导GPS产品厂商,过去与军方合作密切,多提供国防产品,近年来与Garmin及Magellan等大型国际厂商合作,转进一般消费者市场。
  美军将GPS系统的信号做了特别处理,将GPS坐标系中地球上所有点都向某个方向统一偏移25m!
  联想到美军说在台海战争中将大幅度降低GPS的精度,我以前还一直纳闷他们怎么做到呢。降低精度很好办,例如GPS民用编码中加入了时基伪随机干扰码,使得精度下降到50-100m(后来被各国破解)。可是美军自己高度依赖GPS制导,没有GPS他们就不会打仗了。让GPS卫星发射两套信号?世界上其他国家从来就没有发现过GPS卫星能发射两套信号的,估计当年GPS卫星还没有那个能力携带两套发射装置还不互相干扰。因此,设定坐标系偏移值便是最简单的方法了。由于美军自己知道偏移值,所有武器的GPS制导系统中只要减去偏移值即可得到目标正确的位置。然而其他国家并不知道此偏移值,因此精确制导的导弹按照原有设定便会打偏目标。即便是其他国家的人发现GPS系统的坐标系发生偏移,测量出这个偏移量也没用,因为GPS坐标系的设定掌握在美军手中,美军可以随时改变偏移量。这样,便在不降低美军攻击的效能的前提下削弱其他国家的GPS导航能力。
  补充:
  车载导航系统,分为车载系统和导航系统,目前车载系统应用比较少,除了个别要求装一些防盗,甚至还有一些把整个家庭系统都转到车上。导航系统目前应用比较广告,重点在于定位、导航、监控。这方面台湾发展比较早,过年稍稍滞后。目前这方面的产品在技术方面出现了同质化,所以很多GPS厂家都在打价格战。
GPS技术在导航仪中的应用举例
  国际领先GPS导航仪品牌:Ahada(艾航达)――源自美国硅谷,现已登录中国!
  Ahada(艾航达)――专注于发展先进的GPS卫星导航便携式设备供应商,公司产品线涉及便携式导航、GPS手机导航及个人手持导航装置等全系列GPS便携产品。
  Ahada(艾航达)――在美国硅谷、中国分别成立研发、生产、销售的机构,汇集多位在GPS、通讯领域拥有多年经验的国际化一流科技精英,实现Ahada的领先技术和卓越品质。
  国内上线首款产品:Ahada N310――高性价比机王(为商务精英和白领女性量身定做的GPS导航仪机型)
  AhadaN310详细资料详见网址:www.ahadanav.com
  产品核心功能:
  1) 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,
  2) 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。
  3) 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。
  ◎重新规划线路:
  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。
  详细产品规格可登录“艾航达”官方网站 http://www.ahadanav.com/
  参考资料:艾航达官方网站 http://www.ahadanav.com/

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汽车GPS导航导航仪艾航达
 
贡献者:
风元素
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