【正文】 90 度，一軌道平面上的衛(wèi)星比西邊相鄰軌道平面上的相應(yīng)衛(wèi)星超前 30 度。24 顆衛(wèi)星均勻分布在６個軌道平面內(nèi)，軌道傾角為 55 度．各個軌道平面之間相 距 60度。 GPS 系統(tǒng)包括三大部分：空間部分 — GPS 衛(wèi)星星座：地面控制部分一地面監(jiān)控系2 汽車導航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 統(tǒng)：用戶設(shè)備部分 — GPS 信號接收機。 1989 年２月４日第一顆 GPS 工作衛(wèi)星發(fā)射成功，表明GPS， 系統(tǒng)進入工程建設(shè)階段。實驗表明， GPS 定位精度遠遠超過設(shè)計標準。 第二階段為全面研制和試驗階段。從 1973 年到 1979 年，共發(fā)射了４顆試驗衛(wèi)星。 1973 年美國國防部制定了 GPS 計劃。 由于該系統(tǒng)衛(wèi)星數(shù)目較小（ 56 顆），運行高度較低（平均 10000：Ｍ），從地面站觀測到衛(wèi)星的時間隔較 長（平均 ），因而它無法提供連續(xù)的實時三維導航，而且精度較低。 全球定位系統(tǒng)具有性能好、精度高、應(yīng)用廣的特點，是迄今最好的導航定位系統(tǒng)。它的任務(wù)主要是在每顆衛(wèi)星運行至上空時把這類導航數(shù)據(jù)及主控站的指令注入到衛(wèi)星。主控站主要任務(wù)是收集各監(jiān)控站對 GPS 衛(wèi)星的全部觀測數(shù)據(jù)，利用這些數(shù)據(jù)計算每顆 GPS 衛(wèi)星的軌道和衛(wèi)星鐘改正值。主控站設(shè)在范登堡空軍基地。監(jiān)控站設(shè)有 GPS 用戶接收機、原子鐘、收集當?shù)貧庀髷?shù)據(jù)的傳感器和進行數(shù)據(jù)初步處理的計算機。這就提供了在 時間上連續(xù)的全球?qū)Ш侥芰Α?21+3 顆衛(wèi)星均為近圓形軌道，運行周期約為 11 小時 58 分，分布在六個軌道面上（每軌道面四顆），軌道傾角為 55 度。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三大部分組成。 GPS 是美國第二代衛(wèi)星導航系統(tǒng)。于 1994 年全面建成，具有在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛(wèi)星導航與定位系統(tǒng)。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目的地。 在車輛行駛過程中 , 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 , 一個實用而人性化的車輛自動導航系統(tǒng)應(yīng)該利用語音輸出 ,在必要的時刻向駕駛員提供提示信息。 汽車自動導航系統(tǒng)的輸出設(shè)備包括顯示屏幕和語音輸出設(shè)備。 如果行駛過程中車輛偏離了推薦的路線 , 系統(tǒng)會自動刪除原有路線并以車輛當前點為出發(fā)點重新計算路線 , 并將修正后的路線作為新的推薦路線。在有的系統(tǒng)中 , 用戶還可以指定途中希望經(jīng)過的途徑點 , 或者指定一定的路線選擇規(guī)則 ( 如不允許經(jīng)過高速公路、按照行駛路線最短的原則等 ) 。 汽車導航主機從 GPS 接收機得 到經(jīng)過計算確定的當前點經(jīng)緯度 , 通過與電子地圖數(shù)據(jù)的對比 , 就可以隨時確定車輛當前所在的地點。 行駛路線的計算 汽車導航系統(tǒng)中至關(guān)重要的一部分是存儲在光盤或內(nèi)置存儲器 ( 如硬盤 ) 中的電子地圖。依靠鍵盤或觸摸屏同時也可1 緒論 以實現(xiàn)幾乎所有的功能按鍵的功 能。 單字的數(shù)量數(shù)以千計 , 不可能全部列在屏幕上供用戶選擇 , 而且國內(nèi)汽車自主導航產(chǎn)品基本都是基于 PC 結(jié)構(gòu)。 amp。比較常見的是類似目前手機的輸入方法 , 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 , 確認后將這個地名輸入到系統(tǒng)中。 除了在系統(tǒng)顯示的電子地圖上直接點擊選取地點外 , 更多時候是借助某種輸入方法 , 將目的地名稱 ( 如路名、維修站、機場、火車站、碼頭、停車場、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。 汽車導航儀的工作過程 目前世界上應(yīng)用較多的是自主導航 , 其主要特征是每套車載導航設(shè)備都自帶 電子地圖 , 定位和導航功能全部由車載設(shè)備完成。自 1990 年世界第一臺車用導航系統(tǒng)問世以來。受車內(nèi)安裝位置的限制，一般汽車導航設(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)動器負責讀取電子地圖 DVD 光盤，因此，一些汽車導航系統(tǒng)又稱為 DVD 導航系統(tǒng)。 1 緒論 當前的汽車導航系統(tǒng)包括兩部分：全球定位系統(tǒng)和車輛自動導航系統(tǒng)。并在車輛行駛過程中（例如轉(zhuǎn)彎前）提醒駕駛員按照計算的路線行駛。受車內(nèi)車導航設(shè)備和汽車音響集成在一起。 其實這種認識是不全面的 , 完整的汽車導航系統(tǒng)應(yīng)該包括兩部分 : 全球定位系統(tǒng)和車輛自動導航系統(tǒng)。隨著寬帶網(wǎng)和移動網(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 車輛導航系統(tǒng)將有更多機會開辟新的更為廣闊的國內(nèi)市場。駕車者只要將目的地輸入汽車導航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會根據(jù)電子地圖自動計算出最合適的路線，并在車輛行駛過程中（如轉(zhuǎn)彎前）提醒駕駛員按照計算的路線行駛。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間。 目錄 1 緒論 .....................................................................1 汽車導航儀簡介及其工作過程 .............................................2 汽車導航儀概念 .......................................................2 汽車導航儀的工作過程 ...................................................3 用戶輸入目的地 .......................................................3 行駛路線的計算 .......................................................4 行駛中的導航 .........................................................4 本章小結(jié) ...............................................................5 2 汽車導航儀結(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 導航儀的組成和工作原理 .................................................9 導航儀的硬件組成 .....................................................9 車載導航儀的工作原理 ................................................10 本章小結(jié) ..............................................................12 3 導航儀的故障分析與診斷 ..................................................13 導航儀的常見故障分析 ..................................................13 導航儀突發(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 汽車導航儀的發(fā)展及 展望 ..................................................20 汽車導航儀的發(fā)展現(xiàn)狀 ..................................................20 汽車導航儀的未來發(fā)展趨勢 ..............................................21 本章小結(jié) ..............................................................22 結(jié)論 ......................................................................23 致謝 ......................................................................24 參考文獻 ..................................................................25 附錄 1 導航儀英文標識的含義 ................................................26 English Catalog 1 緒論 說到交通，大家并不陌生．我們每日出門工作，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。如果我們出遠門，我們有可能乘坐火車、輪船、飛機，它們也是交通工具的一部分。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)濟建設(shè)服務(wù)呢？ 汽車導航系統(tǒng)是在全球衛(wèi)星定位系統(tǒng) GPS 基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新型技術(shù)。今天，車用導航系統(tǒng)在日本已基本實現(xiàn)普及，在美國和歐洲的市場增長也是一日千里。 1 緒論 汽車導航儀簡介及其工作過程 汽車導航儀概念 因為對汽車導航不熟悉 , 很多人一聽到 汽車導航 , 想到的就是 GPS 全球定位 。其一般是由 GPS 天線 , 集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機 ,以及語音輸出設(shè)備 ( 一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語音 提示 信息 ) 構(gòu)成 的。 汽車導航儀是近 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航系統(tǒng)，系統(tǒng)就會根據(jù)電子地圖自動計算出最合適的路線。在整個行駛過程中，駕車者根本不用考慮該走哪條路線就能快捷地到達目的地。汽車導航設(shè)備一般是由 OPS 天線，集成了顯示屏幕和功能按鍵的主機，以及語音輸出設(shè)備（一般利用汽車音響系統(tǒng)輸出語音提示信息）構(gòu)成的。 車用導航系統(tǒng)是全球衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于汽車定位導航的電子產(chǎn)品．來自太空的GPS 衛(wèi)星 24 小時免費向 全球發(fā)送定位信號．使之成為定位導航應(yīng)用中晟方便廉價的信息源。在短短 10 年的時間里，車用導航系統(tǒng)在全球迅速普及，增長勢頭銳不可擋，成為一顆備受世人矚目的“新星”。它的工作過程主要有以下幾個步驟 用戶輸入目的地 在出發(fā)前 , 用戶通過系統(tǒng)提供的輸入方法將目的地輸入到導航設(shè)備中。根 據(jù)輸入設(shè) 備的不同 , 可以有不同的地名輸入方法。 但是國內(nèi)市場上的汽車自主導航系統(tǒng)很少采用這種輸入方法 , 因為中文的基本構(gòu)成單元 amp。 amp。因此 , 或者借助外接鍵盤 ( 從使用和存放的便利性出發(fā) , 多數(shù)采用無線鍵盤 ) 以類似 PC 機的中文輸入法作為地名輸入方法的汽車導航系統(tǒng) , 或者利用觸摸屏借助日益成熟的手寫識別技術(shù)進行中文輸入。 基于 以人為本 的設(shè)計思想 , 特別是考慮到安全性的要求 , 目前人們也在開發(fā)基于語音識別技術(shù)的產(chǎn)品。電子地圖中存儲了一定范圍內(nèi)的地理與道路和交通管制信息 , 與地點對應(yīng)存儲了相關(guān)的經(jīng)緯度信息。 一般汽車導航系統(tǒng)將車輛當前位置默認為出發(fā)點 , 在用戶輸入了目的地之后 , 導航系 統(tǒng)根據(jù)電子地圖上存儲的地圖信息 , 就可以自動計算出一條最合適的推薦路線。推薦的路線將以特殊的方式顯示在屏幕上的地圖中 , 同時屏幕上也時刻顯示出車輛的當前位置 , 以提供參考。 行駛中的導航 如果導航系統(tǒng)的處理結(jié)果不能以合適的方式表現(xiàn)出 來 , 那么汽車導航也就只是一個有趣而無用的擺設(shè)而已。顯示屏幕一般是個 10~ 15 cm ( 4~6 英寸 ) 的 LCD 液晶顯示屏 ( 如果需要手寫識別作為輸入 , 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、重要地點名稱等 ) 、車輛的當前位置、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、停車場及其他上面提到的如機場、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。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 , 語音輸出設(shè)備會提示駕駛員 : 300 m 后請向左轉(zhuǎn) 。 本章小結(jié) 2 汽車導航儀結(jié)構(gòu)和工作原理 2 汽車導航儀結(jié)構(gòu)和工