GPS卫星导航仪
用于定位的设备
GPS导航仪是能够帮助用户准确定位当前位置,并且根据既定的目的地计算行程的电子产品。GPS导航仪通过地图显示和语音提示两种方式引导用户行至目的地的仪器,广泛用于交通,旅游等方面,通常我们用到的是车载GPS导航仪
仪器简介
GPS导航仪的运行依赖全球定位系统(GlobalPositioningSystem)简称GPS。它是由空间卫星、地面监控和用户接收等三大部分组成。
仪器功能
在太空中有24颗卫星组成一个分布网络,分别分布在6条离地面2万公里、倾斜角为55°的地球准同步轨道上,每条轨道上有4颗卫星。GPS卫星每隔12小时绕地球一周,使地球上任一地点能够同时接收7~9颗卫星的信号。地面共有1个主控站和5个监控站负责对卫星的监视、遥测、跟踪和控制。它们负责对每颗卫星进行观测,并向主控站提供观测数据。主控站收到数据后,计算出每颗卫星在每一时刻的精确位置,并通过3个注入站将它传送到卫星上去,卫星再将这些数据通过无线电波向地面发射至用户接收端设备。
仪器分类
这个系统最初是由美国陆海空三军于20世纪70年代联合研制的,它的主要目的是为陆、海、空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务,用于情报收集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的,是美国独霸全球战略的重要部署。GPS系统历经20余年的研究实验,耗资300亿美元,直到1994年3月全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座才正式布设完成。GPS系统的应用不仅局限在军事领域内了,而是发展到汽车导航、大气观测、地理勘测、海洋救援、载人航天器防护探测等各个领域。 GPS导航仪的运行还需要一个汽车导航系统。光有GPS系统还不够,它只能够接收GPS卫星发送的数据,计算出用户的三维位置、方向以及运动速度和时间方面的信息,没有路径计算能力。用户手中的GPS接收设备要想实现路线导航功能还需要一套完善的包含硬件设备、电子地图、导航软件在内的汽车导航系统。 GPS导航仪硬件包括芯片、天线、处理器、内存、屏幕、按键、扬声器等组成部分。但就情况看来,市场中的GPS汽车导航仪在硬件上的差距并不大,内置的软件地图也已很难分出谁好设谁坏,我国有八家地图公司从事导航地图软件的测绘与开发,如四维图新,凯立德,道道通,城际通.......,经过几年的不断开发完善,都已能提供相当好的导航地图软件。 一部完整的GPS汽车导航仪是由芯片、天线、处理器、内存、显示屏、扬声器、按键、扩展功能插槽、地图导航软件9个主要部分组成。 判断GPS导航仪的优劣,导航仪所能接收到的GPS卫星数量和路径规划能力是关键。导航仪所能接收到的有效卫星数量越多,说明它当前的信号越强,导航工作的状态也就越稳定。如果一台导航仪经常搜索不到卫星或者在导航过程中频繁地中断信号影响了正常的导航工作,那它首先质量就不过关更谈不上优劣了。
术语解释
坐标(coordinate)
路标(landmarkorWaypoint)
路线(ROUTE)
前进方向(Heading)
GPS没有指北针的功能,静止不动时它是不知道方向的。但是一旦动了起来,它就能知道自己的运动方向。GPS每隔一秒更新一次当前地点信息,每一点的坐标和上一点的坐标一比较,就可以知道前进的方向,请注意这并不是GPS头指的方向,它老人家是不知道自己的脑袋和运动路线是成多少度角的。不同GPS关于前进方向的算法是不同的,基本上是最近若干秒的前进方向,所以除非你已经走了一段并仍然在走直线,否则前进方向是不准确的,尤其是在拐弯的时候你会看到数值在变个不停。方向的是以多少度显示的,这个度数是手表表盘朝上,12点指向北方,顺时针转的角度。有很多GPS还可以用指向罗盘和标尺的方式来显示这个角度。一般同时还显示前进平均速度,也是根据最近一段的位移和时间计算的。
导向(Bearing)
导向功能在以下条件下起作用
日出日落时间(Sunset/raisetime) 
大多数GPS能够显示当地的日出、日落时间,这在计划出发/宿营时间时是有用的。这个时间是GPS根据当地经度和日期计算得到的,是指平原地区的日出、日落时间,在山区因为有山脊遮挡,日照时间根据情况要早晚各少半个小时以上。GPS的时间是从卫星信号得到的格林尼制时间,在设置(setup)菜单里可以设置本地的时间偏移,对中国来说,应设+8小时,此值只与时间的显示有关。
导航画面
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, 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。 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导航系统会根据你的位置,为你重新规划一条新的到达目的地的线路。 自动语音导游 当游客使用便携式的旅游导航仪接近景点时,导航系统对公园景区及陈列历史文物等内容以图文并茂的方式展现给游客,使游客在观赏景物和展品的过程中使其内涵得以延伸,更加生动。游客在充分欣赏了景区和展品的外观表象后,又获得了丰富的知识。
中国车载导航产业研发现状和发展趋势
中国的车载导航技术经过十年的市场培育,用户目标与需求已逐步明确,以及技术的研发、市场的培育的逐步完善,车用导航装置应用市场业已启动和日臻成熟,已逐步进入道路交通行业应用的高速发展时期。中国上世纪末发射、建立并逐步健全的专为交通行业应用的北斗导航定位系统,将为车辆卫星导航定位产业的发展提供了良好的基础条件和无限广阔的空间。此外,中国的道路建设和电子地图技术,尤其是轿车市场的发展极大的推动了车载导航技术的发展。 高速发展的道路建设 中国的高速公路建设始于上世纪八十年代后期,虽然只有十数年的时间,但已获得突飞猛进的成就:1997年只有4,771公里,位居世界第三十九位,到2001年已建成19,453公里,2002年底高速公路又增加到25,200公里,已跃居世界第二的水平。还有正在加紧施工的总长3.5万公里、纵贯国境南北、横穿祖国东西的“五纵七横”12条国道主干线。各省会城市与地市级城市间以高速公路为主的公路网已经基本形成,以中心城市向外辐射的高速道路织就了大城市圈,以及星罗棋布、密如珠网的区内公路。高速发展的中国经济和道路建设,给应用汽车导航技术注入了原始动力。 电子地图的发展状况gps导航仪组装
实现车载导航与地理位置信息密切相关。地理信息系统GIS是一种综合处理和分析空间数据的技术系统,能将地理位置和相关属性信息有机地结合。交通信息通常分为静态和动态两类,前者指不随时间变化或较小变化的交通信息,如道路、停车场、交通附属设施等;后者则为实时变化的交通信息,如道路状况、交通事故、天气变化、车辆密度与流量等。地理信息系统GIS作为信息平台起整个系统的协调工作,可对上述静态、动态数据进行管理,并要求做到无缝集成。 电子地图是地理信息系统的一种可视化产品,具备地理信息的大部分功能,能以数字信号和模拟信号清楚的登陆在显示屏上,把交通路线及周围环境以视觉和听觉形式与驾驶者沟通。北京四维测绘技术总公司成功制作了“威驰”轿车的DVD地图软件,开创了中国车载电子导航的先例;上海畅想电脑有限公司与世界著名的松下集团、丰田汽车公司合作,只用一年多时间就成功地完成了全日本1:2500三维立体、高品质、精细的汽车导航电子地图的制作;从事导航技术研发的还有占全国GPS市场份额达15%的深圳赛格导航科技公司,原隶属邮电部、承担国家“汽车导航产品”研发的上海三吉电子工程公司,与全球最大导航装置制造商美国GARMIN公司合作研制“任我行”车载导航仪的北京合众思壮公司等数十家骨干科技企业。 国家测绘局下属的全资子公司北京四维测绘技术总公司是中国在上述领域内的领头企业。按该公司的规划,在全国实施汽车静态导航的电子地图制作,是分四步走的方案:2002年率先在北京、上海、广州和天津等四城市的电子交通地图软件投入使用;2003年将在东部沿海的大部分省会城市和沿江、沿海发达地区开通导航地图的应用;2004年则延伸到中国的中部省份的省会及地域中心城市;2005年电子交通地图将覆盖在全国所有省会城市、地域中心城市及其周边地区。见图2。显然这只是初步的、基础的交通电子地图,随着经济发展和道路建设的推进,内涵更丰富的三维立体导航地图将逐年以更新的面貌推向市场。 轿车市场提供的发展空间 2002年的中国车市呈现炙手可热的井喷火爆现象,特别是长期以来被压抑的家庭型轿车购买能量获得初步释放。2001年国内生产轿车70万辆,2002年超过100万辆,今后十年国产轿车将以30%~50%的比例增长。当前一套语音电子导航装置,包括有6.5英寸的触摸显示屏、DVD光盘及读出器、CD和VCD及碟盒、GPS天线系统、陀螺方位传感器等,平均售价约为一万元人民币。汽车安装导航装置的普及率以30%计算,仅在轿车这一块,近两年中国的导航市场将迅速形成六十亿的发展空间。特别是电子地图一项,将很快形成50亿的市场,中远期的发展空间将达数百亿元。 发展导航技术需要政策上的支持 与发达国家相比,中国导航技术的发展速度较慢,也走过一些弯路。从前几年引进的GPS技术,主要应用于车辆及其移动目标的防盗、报警与监控等方面,而不是GPS技术原本在定位与导航上的重大作用,成为中国在这一技术领域特有的“技术异化”现象。反映出导航的上游技术的研发能力较差,基础技术的支持力度不够,无法进行产品的成熟衔接。这既有综合国力的原因,当然也有政策引导的因素。所以发展汽车导航技术,政策上的支持和宏观调控非常重要。 发达国家均有车载导航装置使用的高精度地图,这是由政府指定的专业部门或专业机构按统一标准负责制作和定期更新的,并可自由在市场上销售,这在很大程度上既支持了科技企业的产品研发,又极大的方便了在用车辆的安装使用。而中国一贯是把高精度城市地图当作战略资源进行管理,有严格的保密制度和使用控制,显然这在一定程度上制约了汽车导航技术的发展和需要,这一“瓶颈”已到了该拓宽的时候。 同时,当前中国正处于经济转轨期,城市扩容、道路扩充、环境变化、特别是高速公路建设,可说是日新月异。这些实时动态信息要及时采集,要求电子地图的软件数据必须及时的不断修改和更新,以构筑一个全国公用、实时、高精度、大容量的信息平台。否则导航装置的生产企业辛勤研发的产品将是过时不适用的。要完成新的信息平台建设,绝不是任何一家科技企业在技术和财力上可以承担的,非政府的统一组织、策划莫属。唯有政府、科研、企业“三管齐下”,总体的智能交通才能尽快实现。 GPS汽车导航仪两极化发展 从2004年GPS导航仪在我国被应用到汽车领域始,由于GPS产品的便捷性和实用性,在很短的时间内就被广大消费者所接受和追捧。在市场需求量大,产品利润空间大等有利条件的促使下,中国GPS汽车导航仪等相关产品迅速走上高速发展道路。据不完全统计,至2006年,该年GPS产品销售额已达近50亿元。环比上年增长50.8%以上。 基于GPS产品的快速崛起,这个新兴的产业立即吸引了大量的厂商参与,来角逐和分食这块巨大的蛋糕。从2007年开始,中国GPS产业已进入相对成熟期,这时期市场的需求量进一步扩大,消费者对于GPS产品的认识程度进一步提升。随着大量的厂商参与,激烈的市场竞争环境使得各厂商不得不使尽各路手段来占有市场份额,其中最显著的一点就是压缩利润空间,控制生产成本,降低销售价格,以此来扩大销售额。因而GPS产品的价格呈现出垂直下降的趋势,至2007年,部分品牌产品已接近千元大关。 从大的视野来看,这是不利于GPS产业良性发展的,原因在于大量不具备GPS产品研发和制造的厂商挤进这个行业,带来了制造工艺上的不统一,大量厂商采用OEM代工的方式,从而直接产生了产品质量参差不齐,售后服务不完善等严重制约GPS产业良性发展的后果。体现于产品上除了产品质量不稳定以外,另一方面就是功能款式同质化倾向的滥觞。这些都在极大程度上成为了GPS产品前进的绊脚石。 发展到2009年,市场格局发生了新的变化,中国GPS产业开始呈现出两极化发展趋势。进入新的时期,消费者对于产品的需求开始转向价值上,单纯价格消费固然占据主流模式,但也渐渐出现两极分野。从品牌上看,亦分为两极化发展倾向,一类是以OEM等厂商为代表的加工型品牌,依然利用价格优势走低价路线,其产品依然缺乏创新,质量依然不稳定,资源依然不丰富。随着消费开始趋向理性,单纯以价格取胜的模式将渐渐退出历史舞台。而另一类则是以行业知名品牌如新科、Anygo等为代表的企业,注重在产品研发和程序优化上,为用户带来更人性化、更方便的使用享受。这些品牌注重以质量取胜,以采用加强企业管理,控制生产成本等不影响产品品质的方面降低产品销售价格,从而真正让利于消费者。成为车载GPS发展新的方向,新产品以及新的营销思路将推动整个产业走上理性发展道路。
GPS导航仪的搜星定位方法
新买来的GPS导航仪,如果你在第一次使用时,在定位上花费了很长时间还是无法定位,可以按按以下方法进行操作
1、室内无法搜星,定位时尽量到室外进行。
2、远离高楼大厦或上方有遮挡的地方(如高架桥下),另外某些特殊地方由于有辐射等干扰信号的原因会出现盲区也无法定位。如在某地无法定位,请移动到十几米外。
3、在车内进行搜星时,我们应该利用支架安装在前挡风玻璃上,除第二条原因外,还应检查前挡风玻璃是否贴了金属膜。因金属膜对无线信号有屏壁作用,会导致卫星信号强度太弱无法定位。
4、同时还要注意一点,使用时请不要将两台GPS导航仪放置过近。对于不同型号的GPS距离应超过10厘米。与其他品牌GPS请尽量保持远距离,因为GPS的信号放大电路会产生辐射对人体产生危害。
5、在使用GPS导航仪首次搜星前,必须开机充电4小时,否则也会出现搜星慢的情况。
6、若以上5点情况都没有,你搜索卫星花的时间还是超过了5分钟,这时你需要按“Reset”键或者复位键重启,没必要一直等待下去。
选购要点
1.卫星接收模块的芯片是第几代的
这是决定GPS准确性和速度的重要元件,选择落后的芯片,就意味着你的汽车到路口的时候需要等待GPS告知你怎样走之后,你才能开车行走。如果按正常车速行走的话,你就会时不时地要返回原来的线路,修正错误。市场上第一代至第三代的芯片都在使用,经销商在销售GPS时大多数不会告诉你他的产品的芯片性能。这就像你去买手机,人家不会告诉你手机的CPU是多少一样,因为一旦告诉你手机CPU版本很低,会影响手机的使用速度时,你还会买这款手机吗?(本人使用某品牌GPS导航仪,从深圳到珠海,每到一个路口,GPS反应速度与行车速度都会相差几秒钟至十几秒钟,一路车子开的很不舒服。)
2.看看地图更新的速度
各个地方建设和发展的速度都很快,厂家如果不及时提供地图更新服务,你的GPS就没有太大的用途了。当然这一点,GPS的销售人员也不会主动告诉你的。销售人员会告诉你它的GPS里装的地图能够覆盖多少多少地方、多少多少乡镇。但是你想一想,如果地图没有更新,用不了多久你的GPS显示的地图与实际就会有很大差距了。(本人使用另一某品牌GPS导航仪从阜新市到长春市,全程多走了160公里,原因是铁朝高速已经通车10个月,两地之间仅有380公里,可是GPS导航仪仍旧指示我走沈哈高速这条老路,走老路两地之间是540公里。)
3.地图免费更新的时间有多长。
一般非正规企业生产的GPS使用的是破解的地图,不会提供更新服务。还有一些企业使用正版地图,但不提供更新服务。也有一些企业使用正版地图,但是地图更新时要另外收费的。也有一些企业为你提供很长时间的地图免费更新。要知道我们在市场上常见的GPS导航仪硬件本身的价格与正版地图软件的价格之比大约是在1:3或1:6左右,也就是说硬件要比软件便宜。所以,选择GPS导航仪的时候,既要看硬件,又要看软件,否则的话,你买到手的GPS就是用处不大的废物一个。
4.确定好选质量还是选价格
车载导航仪市场混乱,大小品牌上百个,如何选择是个让人头痛的问题。销售导航仪的地点主要分为四个类型:数码电脑城、汽车用品城、专业导航仪销售网站、淘宝网站等C2C平台。一般来说,数码电脑城、汽车用品城的售价会贵一些,但是因为是实体店,售后处理起来会方便些。后两个需要注重卖家信誉,专业导航仪销售网站,如恩典电子等,价格比实体店便宜很多,但会比淘宝稍贵(通常也不过10~50元)。淘宝的价格低廉、但是质量参差不齐,返修、山寨充斥,所以选大牌正品很重要,行货全国联保。国外知名的Garmin、姚明代言的、任e行,何炅代言的e路航、征服者,等等。个人比较倾向于从网络购买,毕竟便宜很多。求个放心就去独立导航仪网站买,只求便宜就去淘宝慢慢淘。
5.GPS导航仪屏幕尺寸选择
市场上的GPS导航仪屏幕尺寸是各有千秋,大小规格上主要是由屏幕大小来衡量,小到2.8英寸大到7英寸的产品均可供您挑选,并且我们还能买到比7英寸更大屏幕的GPS。但实际上,这是一个非常危险的误导,因为我们开车的时候,是几乎没有机会和时间去看GPS地图的,区区一秒的视线转移很有可能会造成一起交通事故的发生,就会给驾驶员造成安全隐患,危及性命。并且几乎所有的正牌地图厂商都会在开机的时候提示司机在路上看GPS地图是非常危险的,禁止在行车途中观看地图。因此,屏幕再大,只对乘客有用,而对司机来说没什么用,特定的环境决定特定的作用,行车环境中过大的屏幕只能产生负面影响,为了面子为了这个噱头肯定会多支出不少费用。 当然,随着导航仪产品的便携性越来越强,许多用户已经不单单在行车中使用,功能丰富的娱乐功能已经使得GPS渐渐从车内“走到”车外。如果咱们购买GPS不光是为了导航,还要欣赏影片、听音乐或者观看CMMB等多媒体功能的应用,那么可以考虑屏幕在4.3英寸以上的产品,但不推荐屏幕尺寸超过5英寸的产品。 根据车载GPS屏幕尺寸的大小的选择。
以下提供一些建议供大家参考
车载使用
一、关于搜星
所有GPS在室内都收不到卫星或者信号非常弱,只有在室外才能收到信号,这是常识正确搜信号的方法是: 1.固定着搜信号,不要走动,因为走动GPS不好定位。 2.打开机器到导航界面,点开导航界面右上角.信号标志,就可以看到接受卫星颗数图,正常3颗定位,5颗导航。我们的星航通GPS正常可以收到7-12颗卫星导航信号稳定,足够您用了。 3.打开机器背面右上侧GPS接受卫星信号模块与机器成90度角接受信号效果最好。 4.接收信号的速度:涉及到两个概念 (1)冷启动含义:就是GPS第一次搜卫星叫冷启动,通常都慢。 不同GPS搜星速度不同,有的GPS冷启动搜到卫星时间是1分内,有的是1分外,大概是1分到2分钟,有的是2分外。 (2)热启动含义:之后在2小时内再启动就是热启动,热启动最快, 通常是1-2秒就搜到卫星。2小时-4小时是温启动
二.关于电子狗
所有GPS中电子狗功能都是导航地图里带这个功能,也就是机器里带电子狗地图。《反测速雷达是国家禁售商品,也是淘宝禁售的。》关于GPS中电子狗功能如下: 1.就是GPS地图里有十字路口的测速信息点,GPS就会语音就会提醒您。 2.地图里没有测速度的信息点,它就不会提醒您。所以您不能单纯依靠GPS来反测速,有个好办法可以帮助您解决:您可以在GPS里自己设置速度的,超速了GPS就会语音提醒您限速行驶。
三.关于GPS保养
要正确操作,否则会影响GPS使用寿命。正确操作方法是: 1、使用时要先关页面后关机器,不能不关页面就直接关机器,那是违规操作。 2、机器使用前三次要冲10小时左右让电池蓄电能力大大发挥出来。 3、先发动汽车,后插点烟器电源。导航结束拔掉点烟器,下次汽车发动后再插上,这样有利于保护机器电池。
车载GPS监控系统工作技术原理简介
随着经济的高速发展,汽车的社会拥有量急剧上升,各单位的车辆管理调配问题比较突出。与此同时,劫车、盗车等危害社会治安、影响社会稳定的各种现象逐年上升。车辆安全监控管理系统不但可以为有关单位及个人对其拥有的车辆实施动态控制,提高调度管理能力,还可以协助公安部门提高打击犯罪活动、处理突发事件的快速反应能力。 针对车辆的安全监控管理系统就是要解决如何在较大的区域范围对拥有的车辆实施对车辆的位置、状态等动态信息进行即时监控,及时处理车辆运营遇到的问题,提高有限资源的有效利用率,同时保障司机的人身安全。同时,它能够跨地域对机动性强、数量众多的移动目标实现有效监控、紧急救援和提供各种信息服务。GPS车辆监控系统的原理 GPS车辆监控系统由三部分组成,即:车载主机、服务器和客户端。车载主机主要通过美国的全球卫星定位系统(GPS)来确定移动目标的位置,并通过移动通信网络和全球互联网将数据上传,服务器接收定位数据并存储,客户端通过全球互联网访问服务器提取地图和车辆定位信息为用户提供完善的服务。 系统的工作原理是:安装在车辆上的GPS接收机根据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置,通信控制器从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度和时间信息,结合车辆身份等信息形成数据包,然后通过移动运营商的GPRS网络发往监控中心。监控中心的服务器接收车载机发送的数据,并从中提取出定位信息,根据各车辆的车号和组号等,在监控中心的电子地图上显示出来。同时,控制中心的系统管理员可以查询各车辆的运行状况,根据车流量合理调度车辆。 车辆监控系统的原理决定了系统要依赖三个网络才能可靠运行:美国的全球卫星定位系统、中国移动的GPRS网络、基于不同运营商的全球互联网络。 车辆监控管理系统由车载机、监控调度中心构成,其信息传递依靠公共公众网络系统,不需要单独建立的网络系统,也节省大量维护资金。 车辆安全监控管理系统在GSM公众网络的有效范围内运行,所有车载目标在网络漫游范围内都能够得到有效的跟踪管理,GSM技术的延伸将带动车辆安全监控管理系统同步发展。网络的拓展意味着实际跟踪范围的拓展。 车辆安全监控管理系统采用多层次架构,规模可大可小,从集团到家庭都可以针对不同的整体,分别进行各种不同性质的即时跟踪管理。设备简易,成本适中,使用方便。
定位原理
GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据,采用空间距离后方交会的方法,确定待测点的位置。如图所示,假设t时刻在地面待测点上安置GPS接收机,可以测定GPS信号到达接收机的时间△t,再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定四个方程式。
参考资料
最新修订时间:2023-12-08 16:27
目录
概述
仪器简介
仪器功能
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