导航电子地图制作

第十一章导航电子地图制作

第1节导航与导航电子地图

导航系统的构成

导航系统一般采用GPS与航位推算法(传感器+电子陀螺仪)组合方式实现定位，通过触摸显示屏或者遥控器进行交互操作，能够实现实时定位、目的地检索、路线规划、画面和语音引导等功能，帮助驾驶者准确、快捷地到达目的地。导航系统一般由定位系统、硬件系统、软件系统和导航电子地图四部分构成。

@#1 定位系统

1 定位系统

目前主要的定位系统是以航天技术为基础，以高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用空间距离后方交会的方法，计算待测点位置的系统。通常由空间部分、控制部分和客户端三部分组成。

除美国的全球定位系统gps外，目前世界上的卫星导航定位系统还有俄罗斯的"格洛纳斯"、欧盟"伽利略"以及我国的"北斗"。

到1994：年3月，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。@#2硬件系统

2、硬件系统

导航硬件平台包括车载主机、显示器、定位系统和其他控制模块。车载主机是整个gps车载导航系统的心脏，车载主机由若干个电子控制单元(electric control unit，ecu)构成，它们可以独立完成特定的功能，并与其他单元模块协同工作。这些模块中最重要的是由gps接收机、航位推算(dead reckoning，dr)微处理器、车速传感器、陀螺传感器构成的定位模块。gps系统和dr系统组合构成的定位导航模块可以很好地解决短时间内丢失gps卫星信号的问题，又可以避免dr系统的误差随时间积累。目前普通民用gps和dr组合定位设备(gps惯性设备)已经可以达到1 000 m无gps信号的情况下的航向精度和10 m的距离精度。（惯性制导系统）

@#3软件系统

3、软件系统

软件系统由系统软件和导航应用软件组成。

系统软件包括操作系统和设备驱动两部分。操作系统一般采用嵌入式实时操作系统(rtos)，如国外的vx-work、qnx、palmos、windows ce和国内的hopen os 等。

导航应用软件是专门针对车载导航应用需求开发的软件系统，运行在车载主机中。基本功能包括：定位与显示、地图浏览与信息查询、智能路线规划、语

音引导等。

@#4导航电子地图

4导航电子地图

导航电子地图是在电子地图的基础上增加了很多与车辆、行人相关的信息，导航电子地图是导航的核心组成部分，是否有高质量的导航电子地图直接影响到整个导航的应用。

导航电子地图具有以下特点：

(1)能够查询目的地信息。

(2)存有大量能够用于引导的交通信息。。

(3)需要不断进行实地信息更新和扩大采集。

导航电子地图的内容

导航电子地图数据，主要包括道路数据、poi数据（特征点数据，感兴趣数据）、背景数据、行政境界数据、图形文件、语音文件等。

@#1道路要素

1道路要素

导航电子地图的道路要素一般包含的内容如下表所示。

表1 1．1．1 导航电子地图道路要素

@#2 POI

2 poi

导航电子地图的poi一般包含的内容如下表所示。

表11．1．2 导航电子地图poi

@#3 背景数据

3 背景数据

导航电子地图的背景数据一般包含的内容如下表所示。

表11．1．3导航电子地图背景数据

@#4行政境界

4行政境界

导航电子地图的行政境界数据一般包含的内容如下表所示。

表1 1．1．4导航电子地图行政境界数据

@#5图形文件

5图形文件

导航电子地图的图形文件一般包含的内容如下表所示。

表1 1．1．5 导航电子地图图形文件

6语音文件

导航电子地图的语音一般包含的内容如下表所示。

表11-1-6 导航电子地图语音

导航电子地图制作过程

如图11-1-1所示。

图11-1-1 导航电子地图制作过程

@#1．产品设计

1．产品设计

(1)需求分析。将同类需求进行合并，调查分析需求的范围、类型、资源消耗、实现可行性等，并根据分析结果区分其等级。

(2)需求评审。

(3)产品设计。设计内容包括产品计划、产品范围、产品实现方式、成本预算、资源配置、发布格式、品质要求、风险控制以及产品相关的子产品和产品线设计。

(4)规格设计。

(5)工具开发。

(6)工具测试。

(7)样品制作。

(8)产品开发任务编制。根据需求评审的最终结果，编制产品设计书，主要规定新产品、新要素、新规格、新内容的开发计划、开发范围、数量目标和质量目标等内容。

@#2．产品生产

(1)生产计划编制。

(2)公共情报信息收集。

(3)情报信息初步处理。

(4)实地采集信息。

(5)数据库制作。

(6)逻辑检查。逻辑检查和拓扑一致性检查。

(7)产品检测。

(8)保密处理。

(9)数据审查。

(10)数据转换和编译。

(11)产品发布。

导航电子地图的应用领域

在汽车工业领域，从豪华汽车到中低端汽车都能成为导航地图应用的载体；在消费电子领域，从专业的pnd设备到gps手机、数码相机、psp等都可以运用导航电子地图进行导航应用，通过消费电子导航设备能够为乘用车拥有者提供便捷的导航服务；通过基于移动通信技术的Lbs服务，导航电子地图能够为手机用户提供在线导航及位置服务。

§11．2产品设计

@#§11．2产品设计

1 产品设计书编写

导航电子地图产品设计书的编写，需要经以下步骤完成：

(1)对导航电子地图产品的需求进行整理、分析，分析为满足需求所需要的成本、生产时间、质量要求，并将分析结果进行汇总、整理；

(2)根据分析结果进行产品开发范围、产品开发路线、产品关键节点的设计；

(3)进行产品规格设计；

(4)进行产品实现的工艺路线设计；

(5)进行产品实现过程中的采集、编辑、转换、检查工具设计；

(6)进行产品测试、验证的相关设计；

(7)进行产品生产过程中的品质过程设计；

(8)进行产品设计与实现过程中的风险控制过程设计；

(9)进行产品发布过程设计。

@#11．2．1．2 设计目标

11．2．1．2 设计目标(了解)

导航电子地图的产品设计目标主要需满足以下几方面要求：

(1)能够满足导航电子地图应用的客户需求和市场应用需求；

(2)满足导航电子地图应用的具体硬件、软件、行业应用以及环境需求；

(3)通过设计对数据采集、加工编辑和转换发布过程进行说明定义；

(4)使导航电子地图产品满足国家相关政策法律要求；

(5)使导航电子地图产品满足行业相关标准(如：车载导航电子地图需满足汽车工业的工业标准)。