车载导航系统基础知识

一、车载导航系统的组成
1.1 导航的定位和接收系统
什么是 GPS 系统？
X 27
GPS的空间部分是由27 颗工作卫星组成 所有卫星位于距地表20 200km的上空, 均匀分布在6 个轨道面上(每个轨道面4 颗) ,轨道倾 角为55°。 此外,还有3 颗有源备份卫星在轨运行。
一、车载导航系统的组成
车载导航系统基础知识
奇瑞汽车股份有限公司 乘研一院 电子电器部 杨宁
版本号（V1.0） （本课件用于2008年一院讲师认证）
车载导航系统基础知识
一、车载导航系统的组成 二、车载导航系统的运用 三、车载导航系统的发展
一、车载导航系统的组成
经纬仪 目的地
我们在哪里？ 我们去哪里？
定位系统 接收系统 目的地
SOS
三、车载导航系统的发展
路况 介绍
交通 信息
…
Telematics
安全 防护
车辆 状态 诊断
互联网 服务
谢谢大家
一、车载导航系统的组成
知识普及
道路等级 高速公路 城市快速路 国道 省道 主干道路和县道 次要道路和乡道 低等级道路（普通道路） 合计
长度 (公里) 112,900 4,100 140,200 243,300 268,500 1124,500 45,500
1,939,000
行政区划 省 自治区 直辖市 特别行政区 市 地区、地级市 县、县级市、市辖区
手持导航
一、车载导航系统的组成
1.2 地图操作终端系统
基本道路 拓扑网络
检索 信息
导航电子地图
公交 信息
实时交通 信息
图片 信息
表示未普及
一、车载导航系统的组成
1.2 地图操作终端系统
道路
简单节点
简单节点邻 接关系
复杂节点
道路拓扑网络 构成
简单节点连 通关系
复杂节点邻 接关系
复杂节点连 通关系
立交桥交叉 道路关联
一、车载导航系统的组成
1.2 地图操作终端系统
POI 邮政编码
专题检索数据
检索 信息
地名信息
地址信息
表示未普及
一、车载导航系统的组成
1.2 地图操作终端系统
路口扩大图
导航过程中，当靠 近机动路口时要自 动显示路口扩大图
虚拟图
高速、高架，环岛 采用路口虚拟图。
图片
POI的ICON POI的3D图
测出未知点的位置。
定位的核心就是：确定未知点到卫星的距离
一、车载导航系统的组成
1.1 导航的定位和接收系统 GPS接收机收到来自卫星无线电波的信号，根据电波到 达所需要的时间，测出距卫星的距离（s= t × c距离，t - 电波到达的时间，c - 电磁波的速度约为3000000米/ 秒）。测量与时间有着极大的关系。
一、车载导航系统的组成
1.1 导航的定位和接收系统
导航天线 导航天线 中央处理器
导航模块
…
导航天线
陀螺仪
导航模块
中央处理器
…
一、车载导航系统的组成
1.2 地图操作终端系统
地球仪？ 电脑？
纸面？
导航系统=导航电子地图+软件
一、车载导航系统的组成
1.2 地图操作终端系统
手机导航
一体导航
1.1 导航的定位和接收系统
经度信息 纬度信息
如何利 用GPS 系统定 位？
海拔信息 时间同步
表示地面控制
表示用户设备
一、车载导航系统的组成
1.1 导航的定位和接收系统
X
Z
Y
A
△T
GPS定位是利用三点定 位原理，即知道未知点 距离已知点的距离，未 知点必然位于以已知点 为球心的，距离为半径 的球上，测出未知点和 三个已知点的距离，则 未知点在三个球圆周的 相交处（为两个点时， 因有接收方向，故有一 个处于接收背面的点可 以舍去），从而准确的
测量精度很大程度上取决于时间精度，这也是卫星上 搭载了原子钟的原因，为了准确地得到电磁波到达的 时间，需要GPS接收机也要有同样高精度的时间，为 了把接收机制造成小型和价廉起见，不可能使用昂贵 的原子钟。解决方法是，追加另一颗卫星的信息，来 寻求正确的时间，这样一来，为了进行正确的测位， 必须接收来自四颗卫星的电磁波，目前，多数导航是 通过这种方法实现的。
二、车载导航系统的运用
车载GPS系统
（2）话务指挥 指挥中心可以监测区域内车辆运行状况，对被 监控车辆进行合理调度。指挥中心也可随时与 被跟踪目标通话，实行管理。
二、车载导航系统的运用
车载导航系统
（3）紧急援助 通过GPS定位和监控管理系统可以对遇有险情或发生 事故的车辆进行紧急援助。监控台的电子地图显示求 助信息和报警目标，规划最优援助方案，并以报警声 光提醒值班人员进行应急处理。
GLONASS （GLObal Navigation Satellite System ）
GALILEO
俄罗斯 欧盟
新一代卫星导航与定位系统。
现在天上大概有18颗卫星， 已经基本可以使用了。但是 它占的频率过宽，属于淘汰 产品
现在据说天上有2颗星星
BD2（北斗卫星定位系统 ）
中国
预计2008年底投入运营， 据说对民用免费开放
指南针、航海图 我们怎么去？ 地图操作终端系统
早期航海家
现代的车载导航系统
一、车载导航系统的组成
1.1 导航的定位和接收系统
系统名称
国家
进展
GPS - Global Position System
美国
于1994年全面建成的利用导航卫星进 行测时和测距，具有在海、陆、空进 行全方位实时三维导航与定位能力的
数量（个） 23 5 4 2
661 333 2862
Байду номын сангаас
总计：省级×34；地级×333 县级×2862
二、车载导航系统的运用
车载引导系统
+
车载GPS系统
+
需要花钱么
+
二、车载导航系统的运用
车载引导系统 （1）提供出行路线规划和导航
提供出行路线规划是汽车导航系统的一项重要的辅 助功能，它包括自动线路规划和人工线路设计。自 动线路规划是由驾驶者确定起点和目的地，由计算 机软件按要求自动设计最佳行驶路线，包括最快的 路线、最简单的路线、通过高速公路路段次数最少 的路线的计算。人工线路设计是由驾驶员根据自己 的目的地设计起点、终点和途经点等，自动建立路 线库。线路规划完毕后，显示器能够在电子地图上 显示设计路线，并同时显示汽车运行路径和运行方 法。
二、车载导航系统的运用
车载引导系统 （2）信息查询
为用户提供主要物标、如旅游景点、宾馆、医院等数 据库，用户能够在电子地图上显示其位置。
二、车载导航系统的运用
车载GPS系统
（1）车辆跟踪 利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实 际位置，并可任意放大、缩小、还原、换图; 可以随目标移动，使目标始终保持在屏幕上; 还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。 利用该功能可对重要车辆和货物进行跟踪运输。