【正文】 目錄 1 緒論 .....................................................................1 汽車導(dǎo)航儀簡(jiǎn)介及其工作過(guò)程 .............................................2 汽車導(dǎo)航儀概念 .......................................................2 汽車導(dǎo)航儀的工作過(guò)程 ...................................................3 用戶輸入目的地 .......................................................3 行駛路線的計(jì)算 .......................................................4 行駛中的導(dǎo)航 .........................................................4 本章小結(jié) ...............................................................5 2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 .................................................6 全球 定位系統(tǒng) ...........................................................6 全球定位系統(tǒng)的定義 ...................................................6 衛(wèi)星定位系統(tǒng) .........................................................7 導(dǎo)航儀的組成和工作原理 .................................................9 導(dǎo)航儀的硬件組成 .....................................................9 車載導(dǎo)航儀的工作原理 ................................................10 本章小結(jié) ..............................................................12 3 導(dǎo)航儀的故障分析與診斷 ..................................................13 導(dǎo)航儀的常見(jiàn)故障分析 ..................................................13 導(dǎo)航儀突發(fā)故障的解決辦法 ..............................................16 硬件故障 ............................................................16 輸入故障 ............................................................18 本章小結(jié) ..............................................................19 4 汽車導(dǎo)航儀的發(fā)展及 展望 ..................................................20 汽車導(dǎo)航儀的發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................20 汽車導(dǎo)航儀的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì) ..............................................21 本章小結(jié) ..............................................................22 結(jié)論 ......................................................................23 致謝 ......................................................................24 參考文獻(xiàn) ..................................................................25 附錄 1 導(dǎo)航儀英文標(biāo)識(shí)的含義 ................................................26 English Catalog 1 緒論 說(shuō)到交通，大家并不陌生．我們每日出門(mén)工作，都要與地鐵、公交車、出租車或者是私人轎車、自行車打交道，這是最常用的交通工具。如果我們出遠(yuǎn)門(mén)，我們有可能乘坐火車、輪船、飛機(jī)，它們也是交通工具的一部分。也許大家有這種經(jīng)歷：乘車擁 擠、交通堵塞，耽誤了大家寶貴的時(shí)間。我們是否可以改變現(xiàn)在的交通狀況、減輕交通擁擠、減少交通事故、制止交通環(huán)境的惡化，使現(xiàn)代化的交通更好地為經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)呢？ 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的新型技術(shù)。駕車者只要將目的地輸入汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電子地圖自動(dòng)計(jì)算出最合適的路線，并在車輛行駛過(guò)程中（如轉(zhuǎn)彎前）提醒駕駛員按照計(jì)算的路線行駛。今天，車用導(dǎo)航系統(tǒng)在日本已基本實(shí)現(xiàn)普及，在美國(guó)和歐洲的市場(chǎng)增長(zhǎng)也是一日千里。隨著寬帶網(wǎng)和移動(dòng)網(wǎng)的普及應(yīng)用、 GPS， GIS／ GSM 的綜合應(yīng)用必將迅 速推廣，屬于ⅡＳ核心技術(shù)之一的 GPS 車輛導(dǎo)航系統(tǒng)將有更多機(jī)會(huì)開(kāi)辟新的更為廣闊的國(guó)內(nèi)市場(chǎng)。 1 緒論 汽車導(dǎo)航儀簡(jiǎn)介及其工作過(guò)程 汽車導(dǎo)航儀概念 因?yàn)閷?duì)汽車導(dǎo)航不熟悉 , 很多人一聽(tīng)到 汽車導(dǎo)航 , 想到的就是 GPS 全球定位 。 其實(shí)這種認(rèn)識(shí)是不全面的 , 完整的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)該包括兩部分 : 全球定位系統(tǒng)和車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。其一般是由 GPS 天線 , 集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機(jī) ,以及語(yǔ)音輸出設(shè)備 ( 一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語(yǔ)音 提示 信息 ) 構(gòu)成 的。受車內(nèi)車導(dǎo)航設(shè)備和汽車音響集成在一起。 汽車導(dǎo)航儀是近 年興起的一種汽車駕駛輔助設(shè)備，駕車者只要將目的地輸入汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會(huì)根據(jù)電子地圖自動(dòng)計(jì)算出最合適的路線。并在車輛行駛過(guò)程中（例如轉(zhuǎn)彎前）提醒駕駛員按照計(jì)算的路線行駛。在整個(gè)行駛過(guò)程中，駕車者根本不用考慮該走哪條路線就能快捷地到達(dá)目的地。 1 緒論 當(dāng)前的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)包括兩部分：全球定位系統(tǒng)和車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航設(shè)備一般是由 OPS 天線，集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機(jī)，以及語(yǔ)音輸出設(shè)備（一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語(yǔ)音提示信息）構(gòu)成的。受車內(nèi)安裝位置的限制，一般汽車導(dǎo)航設(shè)備和汽車視像音響合成在一起，可以搔 放 CD、 VCD 和 DVD 碟，其中啪驅(qū)動(dòng)器負(fù)責(zé)讀取電子地圖 DVD 光盤(pán)，因此，一些汽車導(dǎo)航系統(tǒng)又稱為 DVD 導(dǎo)航系統(tǒng)。 車用導(dǎo)航系統(tǒng)是全球衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于汽車定位導(dǎo)航的電子產(chǎn)品．來(lái)自太空的GPS 衛(wèi)星 24 小時(shí)免費(fèi)向 全球發(fā)送定位信號(hào)．使之成為定位導(dǎo)航應(yīng)用中晟方便廉價(jià)的信息源。自 1990 年世界第一臺(tái)車用導(dǎo)航系統(tǒng)問(wèn)世以來(lái)。在短短 10 年的時(shí)間里，車用導(dǎo)航系統(tǒng)在全球迅速普及，增長(zhǎng)勢(shì)頭銳不可擋，成為一顆備受世人矚目的“新星”。 汽車導(dǎo)航儀的工作過(guò)程 目前世界上應(yīng)用較多的是自主導(dǎo)航 , 其主要特征是每套車載導(dǎo)航設(shè)備都自帶 電子地圖 , 定位和導(dǎo)航功能全部由車載設(shè)備完成。它的工作過(guò)程主要有以下幾個(gè)步驟 用戶輸入目的地 在出發(fā)前 , 用戶通過(guò)系統(tǒng)提供的輸入方法將目的地輸入到導(dǎo)航設(shè)備中。 除了在系統(tǒng)顯示的電子地圖上直接點(diǎn)擊選取地點(diǎn)外 , 更多時(shí)候是借助某種輸入方法 , 將目的地名稱 ( 如路名、維修站、機(jī)場(chǎng)、火車站、碼頭、停車場(chǎng)、加油站、酒店、餐廳、醫(yī)院、郵局及其它公共服務(wù)單 位等 ) 輸入到系 統(tǒng)中。根 據(jù)輸入設(shè) 備的不同 , 可以有不同的地名輸入方法。比較常見(jiàn)的是類似目前手機(jī)的輸入方法 , 利用顯示屏幕周圍的旋鈕和按鍵 , 在屏幕上出現(xiàn)的字 母表中選取字母 , 組成地名 , 確認(rèn)后將這個(gè)地名輸入到系統(tǒng)中。 但是國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的汽車自主導(dǎo)航系統(tǒng)很少采用這種輸入方法 , 因?yàn)橹形牡幕緲?gòu)成單元 amp。 amp。 amp。 單字的數(shù)量數(shù)以千計(jì) , 不可能全部列在屏幕上供用戶選擇 , 而且國(guó)內(nèi)汽車自主導(dǎo)航產(chǎn)品基本都是基于 PC 結(jié)構(gòu)。因此 , 或者借助外接鍵盤(pán) ( 從使用和存放的便利性出發(fā) , 多數(shù)采用無(wú)線鍵盤(pán) ) 以類似 PC 機(jī)的中文輸入法作為地名輸入方法的汽車導(dǎo)航系統(tǒng) , 或者利用觸摸屏借助日益成熟的手寫(xiě)識(shí)別技術(shù)進(jìn)行中文輸入。依靠鍵盤(pán)或觸摸屏同時(shí)也可1 緒論 以實(shí)現(xiàn)幾乎所有的功能按鍵的功 能。 基于 以人為本 的設(shè)計(jì)思想 , 特別是考慮到安全性的要求 , 目前人們也在開(kāi)發(fā)基于語(yǔ)音識(shí)別技術(shù)的產(chǎn)品。 行駛路線的計(jì)算 汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分是存儲(chǔ)在光盤(pán)或內(nèi)置存儲(chǔ)器 ( 如硬盤(pán) ) 中的電子地圖。電子地圖中存儲(chǔ)了一定范圍內(nèi)的地理與道路和交通管制信息 , 與地點(diǎn)對(duì)應(yīng)存儲(chǔ)了相關(guān)的經(jīng)緯度信息。 汽車導(dǎo)航主機(jī)從 GPS 接收機(jī)得 到經(jīng)過(guò)計(jì)算確定的當(dāng)前點(diǎn)經(jīng)緯度 , 通過(guò)與電子地圖數(shù)據(jù)的對(duì)比 , 就可以隨時(shí)確定車輛當(dāng)前所在的地點(diǎn)。 一般汽車導(dǎo)航系統(tǒng)將車輛當(dāng)前位置默認(rèn)為出發(fā)點(diǎn) , 在用戶輸入了目的地之后 , 導(dǎo)航系 統(tǒng)根據(jù)電子地圖上存儲(chǔ)的地圖信息 , 就可以自動(dòng)計(jì)算出一條最合適的推薦路線。在有的系統(tǒng)中 , 用戶還可以指定途中希望經(jīng)過(guò)的途徑點(diǎn) , 或者指定一定的路線選擇規(guī)則 ( 如不允許經(jīng)過(guò)高速公路、按照行駛路線最短的原則等 ) 。推薦的路線將以特殊的方式顯示在屏幕上的地圖中 , 同時(shí)屏幕上也時(shí)刻顯示出車輛的當(dāng)前位置 , 以提供參考。 如果行駛過(guò)程中車輛偏離了推薦的路線 , 系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)刪除原有路線并以車輛當(dāng)前點(diǎn)為出發(fā)點(diǎn)重新計(jì)算路線 , 并將修正后的路線作為新的推薦路線。 行駛中的導(dǎo)航 如果導(dǎo)航系統(tǒng)的處理結(jié)果不能以合適的方式表現(xiàn)出 來(lái) , 那么汽車導(dǎo)航也就只是一個(gè)有趣而無(wú)用的擺設(shè)而已。 汽車自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的輸出設(shè)備包括顯示屏幕和語(yǔ)音輸出設(shè)備。顯示屏幕一般是個(gè) 10~ 15 cm ( 4~6 英寸 ) 的 LCD 液晶顯示屏 ( 如果需要手寫(xiě)識(shí)別作為輸入 , 液晶顯示屏表面還有一張透明的觸摸屏 ) ,主要顯示內(nèi)容包括 : 可變比例的地圖 ( 包括相應(yīng)的路1 緒論 名、公路編號(hào)、重要地點(diǎn)名稱等 ) 、車輛的當(dāng)前位置、推薦路線等 , 根據(jù)用戶的設(shè)定還可以顯示如附近的維修站、加油站、停車場(chǎng)及其他上面提到的如機(jī)場(chǎng)、酒店、醫(yī)院等公共服務(wù)單位的名稱及地理位置等信息 , 以方 便用戶需要。 在車輛行駛過(guò)程中 , 駕駛員必須全神貫注于駕駛 , 而不能經(jīng)常去查看顯示屏幕 , 因此 , 一個(gè)實(shí)用而人性化的車輛自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)該利用語(yǔ)音輸出 ,在必要的時(shí)刻向駕駛員提供提示信息。比如 , 車輛按照系統(tǒng)推薦路線行駛到應(yīng)該轉(zhuǎn)彎的路口前 , 語(yǔ)音輸出設(shè)備會(huì)提示駕駛員 : 300 m 后請(qǐng)向左轉(zhuǎn) 。這樣 , 駕駛員根本不必關(guān)注屏幕的顯示 , 也可以按照推薦路線正確快捷地到達(dá)目的地。 本章小結(jié) 2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 2 汽車導(dǎo)航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 全球定位系統(tǒng) 全球定位系統(tǒng)的定義 GPS 即全球定位系統(tǒng)（ GlobalPosido 曲培 systeill）（鄧中衛(wèi)， GPS 技術(shù)、應(yīng)用與市場(chǎng)， ）是美國(guó)從本世紀(jì)７０年代開(kāi)始研制，歷時(shí) 20 年，耗資 200 億美元。于 1994 年全面建成，具有在海、陸、空進(jìn)行全方位實(shí)時(shí)三維導(dǎo)航與定位能力的新一代衛(wèi)星導(dǎo)航與定位系統(tǒng)。經(jīng)近 10 年我國(guó)測(cè)繪等部門(mén)的使用表明， GPS 以全天候、高精度、自動(dòng)化、高效益等顯著特點(diǎn)，贏得廣大測(cè)繪工作者的信賴，并成功地應(yīng)用于大地測(cè)量、工程測(cè)量、航空攝影測(cè)量、運(yùn)載工具導(dǎo)航和管制、地殼運(yùn)動(dòng)監(jiān)測(cè)、工程變形監(jiān)測(cè)、資源勘察、地球動(dòng)力學(xué)等多種學(xué)科，從而給測(cè)繪領(lǐng)域帶來(lái)～場(chǎng)深刻的技術(shù)革命。 GPS 是美國(guó)第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)。是在子午儀衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，它采納了子午儀系統(tǒng)的成功經(jīng)驗(yàn)。和子午儀系統(tǒng)一樣，全球定位系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶接收機(jī)三大部分組成。 按目前的方案，全球定位系統(tǒng)的空間部分使用 24 顆高度約 萬(wàn)千米的衛(wèi)星組成衛(wèi)星星座。 21+3 顆衛(wèi)星均為近圓形軌道，運(yùn)行周期約為 11 小時(shí) 58 分，分布在六個(gè)軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為 55 度。衛(wèi)星的分布使得在全球的任何地方，任何時(shí)間都可觀測(cè)到四顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算黻的幾何圖形（ DOP）。這就提供了在 時(shí)間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α? 地面監(jiān)控部分包括四個(gè)監(jiān)控站、一個(gè)上行注入站和一個(gè)主控站。監(jiān)控站設(shè)有 GPS 用戶接收機(jī)、原子鐘、收集當(dāng)?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進(jìn)行數(shù)據(jù)初步處理的計(jì)算機(jī)。監(jiān)控站的主要任務(wù)是取得衛(wèi)星觀測(cè)數(shù)據(jù)并將這些數(shù)據(jù)傳送至主控站。主控站設(shè)在范登堡空軍基地。它對(duì)地面監(jiān)控部實(shí)行全面控制。主控站主要任務(wù)是收集各監(jiān)控站對(duì) GPS 衛(wèi)星的全部觀測(cè)數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計(jì)算每顆 GPS 衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星