车载gps导航系统_车载GPS导航系统

车载gps导航系统_车载GPS导航系统

       大家好，今天我想和大家详细讲解一下关于“车载gps导航系统”的知识。为了让大家更好地理解这个问题，我将相关资料进行了分类，现在就让我们一起来学习吧。

1.导航系统有哪几种

2.gps汽车导航仪如何记录轨迹

3.车载导航系统的系统设计_车载导航系统有哪些

4.车载导航包含哪些操作系统

5.自动导航车系统的功能有哪些

6.车载GPS定位系统的原理

导航系统有哪几种

       导航系统有：汽车电子导航系统。

       汽车电子导航系统是在全球卫星定位系统（GPS）基础上发展起来的新型技术。它的原理GPS是一种能接收定位卫星信号，经过微处理器计算出汽车所在精确经度和纬度以及汽车速度和方向，并在显示器上显示出来的一种装置。

       GPS是通过地面任意一点（如汽车）和上空四颗定位卫星的相对距离计算出汽车的准确位置。

汽车导航系统

       即车载GPS导航系统，其内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，结合储存在车载导航仪内的电子地图，通过GPS卫星信号确定的位置坐标与此相匹配，进行确定汽车在电子地图中的准确位置，这就是平常所说的定位功能。

       在定位的基础上，可以通过多功能显视器，提供最佳行车路线，前方路况以及最近的加油站、饭店、旅馆等信息。假如不幸GPS信号中断，你因此而迷了路，也不用担心，GPS已记录了你的行车路线，你还可以按原路返回。当然，这些功能都离不开已经事先编制好的使用地区的地图软件。

gps汽车导航仪如何记录轨迹

       车用导航系统主要由导航主机和导航显示终端两部分构成。内置的GPS天线会接收到来自环绕地球的24颗GPS卫星中的至少3颗所传递的数据信息，由此测定汽车当前所处的位置。

       导航主机通过GPS卫星信号确定的位置坐标与电子地图数据相匹配，便可确定汽车在电子地图中的准确位置。

       在此基础上，将会实现行车导航、路线推荐、信息查询、播放AV/TV等多种功能。驾驶者只须通过观看显示器上的画面、收听语音提示，操纵手中的遥控器即可实现上述功能，从而轻松自如地驾车。

扩展资料：

       汽车GPS导航系统由两部分组成：

       一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。

       计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况，因此整个汽车导航系统功能是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上；

       该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图指示出它的所在方位，只要在车上接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置的交通状态，既可输入要去的目的地。

车载导航系统的系统设计_车载导航系统有哪些

       首先GPS要支持航迹的记录，使用的时候只要把航迹记录打开就可以了。然后想看车辆运行的轨迹的时候，把记录的航迹导成kml或是gpx格式数据加载到Google Earth上就可以形象的看到车辆所走的轨迹了。

       汽车GPS主要功能：

       一、GPS照片信息记录：在手机自带的拍照功能中，在照片EXIF数据中添加上GPS数据信息。

       二、搜星定位：在开启nokia map、 r6 6等导航软件前，先开启GPSCAM，让它来进行搜星定位，定位速度比直接开启 r6 6要快很多，在这方面的效果与使用N79自带的“GPS数据”完全一致。

       三、航迹记录功能，软件本身有“汇出航迹”的功能。

扩展资料：

       汽车GPS导航系统工作原理：

       GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。

       而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。

       GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。

       注意事项：

       车载导航系统的地图数据库来源于多种渠道，其中最主要的来源是城市政府机关提供的街区数据库。对一个好的车载导航系统来说，地图的数量，准确程度，以及数据的及时性，都很重要。

       不管GPS提供的坐标位置有多么准确，如果导航系统不能提供你所在地区的地图，或是提供的地图有错误，你的系统就可以说是毫无价值。因而，购买车载卫星导航系统时，要注意以下事项：

第一，检查测试系统的准确性。选择一、两个你所熟悉的路段，或是新近开张的酒店，看一看系统是否能够准确显示汽车的位置。因为街道、路段总是在不断地变化，你的系统也必须提供定期的更新服务。

第二，考虑系统的存储能力。在美国，若是将全国的地图都存下来，至少需要三片光碟。因而，车载导航系统也一定要有相应大的硬盘内存。

第三，图像显示。车载导航系统的图像显示，可以装在汽车的驾驶仪表盘上，也可以投射到手提电脑甚至掌上型电脑的屏幕上。为了适应不同的天气和光线条件，图像显示屏幕下必须有足够强的亮度，还要有足够的大小和好的分辨率。

车载导航包含哪些操作系统

       在车载系统中，除了与行车操控密切相关的车体、传动及安全系统开始导入更多的电子功能外，资通娱乐系统也越来越多地应用电子技术。当这个结合信息、通信和娱乐的车载应用系统被转移到汽车市场时，也发展出其独到的应用特点。

       Telematics是指整合通信与信息的新兴车载应用。在产品定位上，可以分为可携式设备和车装式设备两种。GPS导航定位在Telematics中具有关键性的地位，车载GPS系统除了可为驾驶提供导航信息外，当它与无线通信技术（如GPRS/3G）结合时，可提供定位信息给Telematics的服务供货商，当这些供货商的服务中心收到个别汽车的位置信息后，就能够为车主提供道路救援、失车找回等服务。另外，出租车、公交车或游览车也可采用GPS来发挥车队追踪及控管的功能。在客户端的GPS装置是一个单向的GPS信号接收机，它可以接收来自天空导航卫星的定位信号，这20多颗卫星可传送L1及L2两种信号，使用的频率分别为1575.42MHz和1227.60MHz，一般民用的GPS接收机只需接收L1于1575.42MHz的频率。

       GPS定位系统利用卫星基本三角定位原理，由GPS接收装置先找到3颗以上空中卫星的所在位置，再计算每颗卫星与接收器之间的距离，即可得出接收器在三维空间中的坐标值。

       进一步来看GPS接收器的系统运作流程（见图1），GPS卫星信号先由GPS天线来接收，再经由RF射频前端将高频信号转为中、低频数字信号，再传送到GPS基频组件，此组件的核心技术在于相关器的设计，也就是透过相关器来比对找出正确的卫星编号，进而对照取得多颗卫星的万年历和广播星历等资料。通道的相关器越多意味着找到卫星位置的速度越快，目前一般的GPS接收器至少提供12个通道的相关器，更高阶的接收器则具有16个，甚至是32个通道的相关器。

       GPS接收器的控制功能由微处理器或微控制器来实现，此处理核心可以来自外部，也可嵌入在GPS基频组件当中。目前较初阶的GPS接收器产品常用ARM7作为核心，高阶的机种则会升级到ARM9核心。此外，这类组件也具备微处理器支持功能，例如UART和实时时钟（RTC）。

       星历数据会以NMEA0183或RTCM等格式输出到主处理器，进一步与GIS地图引擎整合以显示所在街道位置，或透过无线通信接口传出位置信息，让远程服务器能够提供进一步的相关位置服务。NMEA0183是GPS惯用的一种标准通信协议，它采用简化ASCII的序列通信协议来定义数据传送的格式。当GPS采用差分定位（DGPS）的辅助定位模式，如美国的WAAS或欧洲的EGNOS系统时，则需输出RTCM或NTRIP1.0的协议格式。此外，由于不同的接收器所提供的原始数据格式通常会不同，当有需要针对不同型号接收器收集的数据进行统一处理时，就必须建立GPS通用数据交换格式。综上所述，一部车载GPS的硬件系统架构中，主要单元包括天线、RF前端、基频/相关器、处理器核心，此外，还包括内存、总线接口。这些单元可以采用离散式的方法来提高设计上的弹性，也可采用整合式的策略，将多个单元整合为一颗系统单芯片（SoC）、单封装（SiP）或模块，以降低设计的难度及成本。

       当系统工程师在进行设计时，必须在效能、成本与弹性三大评量要件中进行选择。以效能来说，GPS接收器的效能指标有4项，分别是准确性、灵敏度、第一次定位时间、通道数量。当这4项效能指标都要求达到最高时，就必须强调接收器的处理器效能、相关器通道数量、内存容量及高速的对外连接接口。如此一来，产品的成本自然会大幅提升，这时大众市场未必能够接受，因此往往需要做一些必要的调整。

       目前的技术已能够将GPS接收器架构中的射频及基频整合在一起，而高整合度的产品能提供更佳的成本效益。以ST的STA2056为例（见图2），它将基频与射频功能整合于小型的QFN-68封装之中。它在基频部分采用ARM7TDMI作为核心，频率可高达66MHz；在射频部分为主动天线系统，含有易与被动天线连接的接口；此外，它还内建ROM及SRAM内存。由于只需要用到少数的外部组件，因此能降低总体物料成本；其小尺寸能让产品设计更为轻薄短小，而且具有低功耗的优势。不仅如此，此类整合性产品也让工程师省下调校射频与基频整合的研究精力，可加速产品上市。GPS天线也是决定GPS效能表现的关键。GPS卫星信号的背景噪讯为-136dBW，为避免干扰，国际电信法规规定卫星传送信号噪讯不得大于-154dBW，GPS的信号实际上相当弱，因此接收天线的灵敏度必须非常高。这和天线的大小及形状密切相关。可用于GPS的天线种类包括片状天线、螺旋式天线和平面倒F型天线（PIFA）等，其中又以片状天线和螺旋式天线使用最多（见图4）。由于GPS的信号属于圆极化波，所以GPS接收天线也必须采用圆极化的工作方式。

       平板天线的好处是其耐用性及相对容易制作，成本也较低，不过它具有明显的方向性，平板要面向天空才能得到较好的接收效果。这种方向性会给使用上带来极大的限制；此外，它虽然能顺利接收到正上方的卫星信号，但若没有获取到低角度的卫星信息，误差就会相对较高，精确度也会下降。

       较先进的做法是采用四臂螺旋天线，它拥有全面向360°的接收能力，使天线在任何方向都有3dB的增益。这让GPS接收器能以各种角度摆放，而且能接收到低角度的卫星信号。此外，也可导入Balun的电路设计，这样可以有效隔离天线周围的噪讯，能容纳各种功能的天线并存于极小的空间中而不会互相干扰，很适合手持设备的天线设计，不过此类天线的成本仍然偏高。在车载的导航使用中，常会因为遭遇到环境上的遮蔽因素而造成导航工作无法正常运作。在高楼林立的巷道中，收信状况往往极差，当行进隧道中时，更是完全没有信号可用，这时可以透过方位推估（DeadReckoning，DR）技术来作为暂时的导航工具。

       DR的技术原理是透过能感测或测量距离及方向改变的装置，来估算出汽车移动位置的改变。正向的行进距离通常采用量程计或加速度计来进行量测；转动角度则使用磁罗盘、陀螺仪或差分里程计来量测；高度上的变化则需使用气压计。整合设计实例见图5。

       里程计是每台汽车中必备的装置，GPS接收器可透过CANBus来连接里程计以进行测量，但里程计的缺点是会因使用时间过长导致准确性降低。较先进的做法是采用MEMS技术的加速度计和陀螺仪，它们的体积小，也容易进行系统整合，但是，精确度高的MEMS组件也需要较高的成本。此外，在实际应用中要提升DR系统的精确性，还要时常进行在线传感器的校准，这时就需要GPS的定位信号来修正DR传感器的参数项目。

       在短时间内，DR的正确性相当高，甚至可以高于GPS，但随着使用时间的增加，DR的误差累积效应会越来越大，导航的精确度就会大幅下降，这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置，才能再次使用DR。DR和GPS是相辅相成的车载导航系统，但目前商品化的产品仍然不多，主要的瓶颈在于DR传感器的准确度和成本，以及与导航系统整合的算法开发方面。

自动导航车系统的功能有哪些

       如果想要出去外面游玩，开车是很不错的一种交通工具，尤其是现在开车的人数不断呈现出上升的趋势。在开车期间，基本上都会使用车载导航，可并不是很清楚车载导航到底包含哪些操作系统？

       车载电脑是一种高度集成化的车用多媒体娱乐信息中心，仅仅在国外的宝马、奥迪等顶级车型才配备了类似的智能车载系统，其主要功能包括车载全能多媒体娱乐，最清晰详尽的车载导航，对汽车信息和故障专业诊断，移动性的办公与行业应用。

       车载导航的操作系统决定了它的稳定性和流畅度，市面上常见的主要操作系统有Android系统和Windows CE两种。

       汽车车载导航又称“汽车导航”，“车载导航”。是汽车上的一种导航装置。一般的汽车车载导航是利用车载GPS（全球定位系统）配合电子地图来进行的，它能方便且准确地告诉驾驶者去往目的地的最短或者最快路径，是驾驶员的好帮手。

       汽车车载导航已经不单单只有导航的功能，还包括影音播放，3G上网，收音机，游戏，电子书阅读，数字电视等。另外新推出的车载电脑也是车载导航的一种。

车载GPS定位系统的原理

       太平洋汽车网自动导航车系统具有的基本功能包括：GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示。地图表示的具体方式受到多种因素的影响，包括观测信息、实际环境、使用目的以及表示和创建的复杂度等。

       随着城市道路建设的加快和有车族生活半径的不断扩大，目前的汽车美容市场上，GPS车载导航系统正以合适的价位走入车主的世界，成为车上的基本装备。但对于相当一部分车主而言，它还是一个新东东，对它到底有什么样的功能还是很模糊，现在，《私家车》周刊就带全面了解GPS车载导航系统。GPS车载导航系统及产品一般的车载GPS导航系统具有以下功能：

       1.导航功能使用者在车载GPS导航系统上任意标注两点后，导航系统便会自动根据当前的位置，为车主设计最佳路线。有些系统还有修改功能，假如用户因为不小心错过路口，没有走车载GPS导航系统推荐的最佳线路，车辆位置偏离最佳线路轨迹200米以上，车载GPS导航系统会根据车辆所处的新位置，重新为用户设计一条回到主航线路线，或是为用户设计一条新位置到终点最佳线路。

       2.电子地图车载系统都配备了电子地图，一般覆盖全国的各大省会城市，功能强大的地图系统包含了中小城市，城市数目达到了近400个。可以随时查看目的城市的交通、建筑等情况。

       3.转向语音提示功能。如果前方遇到路口或者转弯，系统具有转向语音提示功能。这样可以避免车主走弯路。此外，可以查阅街道及其周围建筑物，甚至可能具有一些城市交通中的单行线、禁左、禁右等路况信息供查阅。

       4.定位功能GPS通过接收卫星信号，准确地定出其所在的位置，位置误差小于10米。如果机器里带地图的话，就可以在地图上相应的位置用一个记号标记出来。同时，GPS还可以显示方向，显示海拔高度等信息。

       5.测速功能通过GPS对卫星信号的接收计算，可以测算出行驶的具体速度。

       6.显示航迹如果去一个陌生的地方，GPS带有航迹记录功能，可以记录下用户车辆行驶经过的路线，小于10米的精度，甚至能显示两个车道的区别。回来时，用户可以启动它的返程功能，让它领着你顺着来时的路线顺利返回。如何选用GPS车载导航系统目前市场上的GPS车载导航仪种类很多，消费者选购时需注意，作为成熟的GPS车载导航设备，应具有的基本功能包括：GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示。其中，电子地图的数据量与详细程度最为重要，除了丰富的城市地图外，全国的公路网图也是不可或缺的，否则导航仪可就出城不认路了。此外，机器的外形、安装方式、物理性能也是值得注意的，选择安装程序简便、外形美观、防水抗震、收星稳定的GPS车载导航仪会令使用者得心应手。

       （图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

        GPS导航系统的基本原理是测量出已知位置的卫星到用户接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的数据就可知道接收机的具体位置。要达到这一目的，卫星的位置可以根据星载时钟所记录的时间在卫星星历中查出。而用户到卫星的距离则通过纪录卫星信号传播到用户所经历的时间，再将其乘以光速得到(由于大气层电离层的干扰，这一距离并不是用户与卫星之间的真实距离，而是伪距（PR）：当GPS卫星正常工作时，会不断地用1和0二进制码元组成的伪随机码（简称伪码）发射导航电文。GPS系统使用的伪码一共有两种，分别是民用的C/A码和军用的P(Y)码。C/A码频率1.023MHz,重复周期一毫秒，码间距1微秒，相当于300m；P码频率10.23MHz，重复周期266.4天，码间距0.1微秒，相当于30m。而Y码是在P码的基础上形成的，保密性能更佳。导航电文包括卫星星历、工作状况、时钟改正、电离层时延修正、大气折射修正等信息。它是从卫星信号中解调制出来，以50b/s调制在载频上发射的。导航电文每个主帧中包含5个子帧每帧长6s。前三帧各10个字码；每三十秒重复一次，每小时更新一次。后两帧共15000b。导航电文中的内容主要有遥测码、转换码、第1、2、3数据块，其中最重要的则为星历数据。当用户接受到导航电文时，提取出卫星时间并将其与自己的时钟做对比便可得知卫星与用户的距离，再利用导航电文中的卫星星历数据推算出卫星发射电文时所处位置，用户在WGS-84大地坐标系中的位置速度等信息便可得知。

       可见GPS导航系统卫星部分的作用就是不断地发射导航电文。然而，由于用户接受机使用的时钟与卫星星载时钟不可能总是同步，所以除了用户的三维坐标x、y、z外，还要引进一个Δt即卫星与接收机之间的时间差作为未知数，然后用4个方程将这4个未知数解出来。所以如果想知道接收机所处的位置，至少要能接收到4个卫星的信号。

       GPS接收机可接收到可用于授时的准确至纳秒级的时间信息；用于预报未来几个月内卫星所处概略位置的预报星历；用于计算定位时所需卫星坐标的广播星历，精度为几米至几十米（各个卫星不同，随时变化）；以及GPS系统信息，如卫星状况等。

       GPS接收机对码的量测就可得到卫星到接收机的距离，由于含有接收机卫星钟的误差及大气传播误差，故称为伪距。对0A码测得的伪距称为UA码伪距，精度约为20米左右，对P码测得的伪距称为P码伪距，精度约为2米左右。

       GPS接收机对收到的卫星信号，进行解码或采用其它技术，将调制在载波上的信息去掉后，就可以恢复载波。严格而言，载波相位应被称为载波拍频相位，它是收到的受多普勒频移影响的卫星信号载波相位与接收机本机振荡产生信号相位之差。一般在接收机钟确定的历元时刻量测，保持对卫星信号的跟踪，就可记录下相位的变化值，但开始观测时的接收机和卫星振荡器的相位初值是不知道的，起始历元的相位整数也是不知道的，即整周模糊度，只能在数据处理中作为参数解算。相位观测值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相对定位、并有一段连续观测值时才能使用相位观测值，而要达到优于米级的定位 精度也只能采用相位观测值。

       按定位方式，GPS定位分为单点定位和相对定位（差分定位）。单点定位就是根据一台接收机的观测数据来确定接收机位置的方式，它只能采用伪距观测量，可用于车船等的概略导航定位。相对定位（差分定位）是根据两台以上接收机的观测数据来确定观测点之间的相对位置的方法，它既可采用伪距观测量也可采用相位观测量，大地测量或工程测量均应采用相位观测值进行相对定位。

       在GPS观测量中包含了卫星和接收机的钟差、大气传播延迟、多路径效应等误差，在定位计算时还要受到卫星广播星历误差的影响，在进行相对定位时大部分公共误差被抵消或削弱，因此定位精度将大大提高，双频接收机可以根据两个频率的观测量抵消大气中电离层误差的主要部分，在精度要求高，接收机间距离较远时（大气有明显差别），应选用双频接收机。 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以下四个方程式：

       上述四个方程式中待测点坐标x、 y、 z 和Vto为未知参数，其中di=c△ti (i=1、2、3、4)。

       di (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。

       △ti (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。

       c为GPS信号的传播速度（即光速）。

       四个方程式中各个参数意义如下：

       x、y、z 为待测点坐标的空间直角坐标。

       xi 、yi 、zi (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，

       可由卫星导航电文求得。

       Vt i (i=1、2、3、4) 分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。

       Vto为接收机的钟差。

       由以上四个方程即可解算出待测点的坐标x、y、z 和接收机的钟差Vto 。

       好了，今天关于“车载gps导航系统”的探讨就到这里了。希望大家能够对“车载gps导航系统”有更深入的认识，并且从我的回答中得到一些帮助。