汽車工業(yè)已成為我國國民經(jīng)濟發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)之一，汽車技術(shù)和技術(shù)信息的融合使得汽車電子已經(jīng)成為一個獨立的產(chǎn)業(yè)。另外，隨著汽車的普及和道路的建設(shè)，城際間的經(jīng)濟往來更加頻繁，大量的商務、休閑、探險活動使我們并不局限在自己認識的一小塊區(qū)域中，不認識道路，找不到目的地的情況也屢有發(fā)生，就此，車載GPS導航系統(tǒng)即以合適的價位走入車主的世界，成為車上的基本裝備。車載GPS主要用途就是定位監(jiān)控和導航，由于導航方面民用較廣且易于理解，所以一般提起車載GPS即指汽車里用的導航產(chǎn)品;而以定位監(jiān)控管理為主要用途的車載GPS在國內(nèi)的大量應用也是不爭的事實。

　　二、車載GPS導航系統(tǒng)原理與電子地圖的應用模式

　　(一)車載GPS導航系統(tǒng)原理

　　利用GIS中的導航電子地圖和GPS接收機的實時定位技術(shù)，組成GPS+GIS的各種電子導航系統(tǒng)。

　　(二)車載導航電子地圖的應用模式

　　據(jù)宇博智業(yè)市場研究中心了解，車載導航電子地圖的應用模式主要有如下兩種：1.GPS單機定位+矢量電子地圖，系統(tǒng)可根據(jù)目標位置(工作時輸入)和車船現(xiàn)位置(由GPS測定)自動計算和顯示最佳路徑，引導司機最快地到達目的地，并可用多媒體方式向駕駛員提示。2.GPS差分定位+矢量電子地圖，系統(tǒng)通過固定站與移動車船之間的兩臺GPS偽距差分技術(shù)，可使定位精度達到1～3m，當采用雙向通訊方式時，則可構(gòu)成車船的自動導航系統(tǒng)，又可將移動車船上的GPS定位結(jié)果準確實時地傳送到控制中心，并在電子地圖上顯示出來，構(gòu)成交通網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控指揮系統(tǒng)。為了防止在樓群遮擋時收不到足夠的GPS 衛(wèi)星信號，在車上除裝有GPS接收機以外，還裝有壓電振蕩陀螺。利用卡爾曼濾波算法同時處理GPS、里程計和陀螺儀的數(shù)據(jù)來進行運載體的實時定位。

　　三、中心監(jiān)控式的導航系統(tǒng)和自主導航系統(tǒng)的系統(tǒng)構(gòu)成、技術(shù)特征

　　(一)中心監(jiān)控式的導航系統(tǒng)的構(gòu)成、技術(shù)特征、運行流程

　　GPS/GSM衛(wèi)星定位車載系統(tǒng)(以下簡稱車載機)由GPS接收模塊、GSM信息收發(fā)模塊、數(shù)據(jù)處理單元MCU三部分構(gòu)成。這三部分的工作流程是GPS接收模塊接收到GPS衛(wèi)星發(fā)射的原始電文，并根據(jù)從三顆以上不同衛(wèi)星發(fā)來的電文以1秒的刷新間隔提供該車輛的狀態(tài)，如：經(jīng)度、緯度、高度、時間、速度、航向等數(shù)據(jù)，送給數(shù)據(jù)處理單元MCU，單片機再對這條數(shù)據(jù)進行壓縮和加密的處理;然后通過GSM模塊將按照設(shè)定好的格式，定時(1分鐘至1440分鐘)將這條數(shù)據(jù)通過GSM無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h端監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)接收機中。數(shù)據(jù)接收機與數(shù)據(jù)庫服務器是通過RS232口直接物理連接的，通過控制軟件，其數(shù)據(jù)便存儲到了SQLSERVER數(shù)據(jù)庫中，結(jié)合 GIS系統(tǒng)中的電子地圖，在監(jiān)控軟件中便可以直接看到車輛的位置、速度、高度等信息，從而達到監(jiān)控的目的。如果車載機數(shù)量的增加和車載機不斷發(fā)送數(shù)據(jù)的增多，此數(shù)據(jù)庫將不斷擴大。通過編寫程序，再通過對數(shù)據(jù)庫的操作，從而實現(xiàn)對車輛的調(diào)度、監(jiān)控、跟蹤和查詢等操作。

　　MCU負責整個車載機的協(xié)調(diào)工作，它接收到控制中心發(fā)來的指令信息或采集到功能信號后，對指令進行分析，然后輸出命令到相應的執(zhí)行端。數(shù)據(jù)處理單元是以MCU單片機為核心的微型計算機系統(tǒng)，其功能電路還具有其他功能，如免提通話、接聽、自動撥號、斷油斷電等功能;通過汽車上各種輸出的電平脈沖信號，觸發(fā)單片機的控制系統(tǒng)，達到各種前端信號的采集、報警等功能，

　　中心監(jiān)控式的車載GPS系統(tǒng)在汽車終端處沒有地圖顯示，只有在中央控制室有地圖，每個車上有一個GPS終端，這樣就只能在中央控制室可以知道這些汽車的地理位置。駕車者只能通過中心的幫助才能間接獲取空間地理位置信息的支持

　　(二)自主導航系統(tǒng)的構(gòu)成與技術(shù)特征

　　GPS自主導航系統(tǒng)就是能夠幫助用戶準確定位當前位置，并且根據(jù)既定的目的地計算行程，通過地圖顯示和語音提示兩種方式引導用戶行至目的地的汽車駕駛輔助設(shè)備。它包括兩個重要的組成部分：一是全球定位系統(tǒng)(GlobalPositioningSystem)簡稱GPS，由空間衛(wèi)星、地面監(jiān)控和用戶接收等三部分組成;二是汽車導航系統(tǒng)，GPS接收設(shè)備要想實現(xiàn)路線導航功能還需要一套完善的包含硬件設(shè)備、電子地圖、導航軟件在內(nèi)的汽車導航系統(tǒng)。GPS導航儀硬件包括芯芯片、天線、處理器、內(nèi)存、屏幕、按鍵、揚聲器等組成部分。但就目前情況看來，市場中的GPS汽車導航儀在硬件上的差距并不大，主要區(qū)別還是集中在內(nèi)置的軟件和地圖上。

　　GPS自主導航系統(tǒng)實現(xiàn)了野外踏勘、出游旅行的數(shù)字化智能導航，具有準確的地圖、地理信息，清晰的行進路線，提供多種的數(shù)據(jù)信息，包括位置坐標、航行路程、航行時間、方位、偏航方位角、偏航距離、預設(shè)報警等。作為成熟的GPS車載導航設(shè)備，應具有的基本功能包括：GPS衛(wèi)星導航定位、電子地圖瀏覽查詢、智能的路線規(guī)劃、全程的語音提示。其中，電子地圖的數(shù)據(jù)量與詳細程度最為重要，除了豐富的城市地圖外，交通信息也是不可或缺的。此外，機器的外型、安裝方式、物理性能也是值得注意的。

　　產(chǎn)品核心功能：

　　1.地圖查詢功能：可以在操作終端上搜索你要去的目的地位置?？梢杂涗浤愠Ｒサ牡胤降奈恢眯畔?，并保留下來，也和可以和別人共享這些位置信息。模糊的查詢某個位置附近的興趣點(POI)，如：加油站，賓館、取款機等信息。

　　2.路線規(guī)劃功能：GPS導航系統(tǒng)會根據(jù)你設(shè)定的起始點和目的地，自動規(guī)劃一條線路。規(guī)劃線路可以設(shè)定是否要經(jīng)過某些途徑點。規(guī)劃線路可以設(shè)定是否避開高速等功能。自動導航功能，語音導航：用語音提前向駕駛者提供路口轉(zhuǎn)向，導航系統(tǒng)狀況等行車信息，就像一個懂路的向?qū)Ц嬖V你如何駕車去目的地一樣。導航中最重要的一個功能，使你無需觀看操作終端，通過語音提示就可以安全到達目的地。畫面導航：在操作終端上，會顯示地圖，以及車輛現(xiàn)在的位置，行車速度，目的地的距離，規(guī)劃的路線提示，路口轉(zhuǎn)向提示的行車信息。重新規(guī)劃線路：當沒有按規(guī)劃的線路行駛，，或者走錯路口時候，GPS導航系統(tǒng)會根據(jù)現(xiàn)在的位置，重新規(guī)劃一條新的到達目的地的線路。

　　車載導航是衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)在消費領(lǐng)域的重要應用。從全球?qū)Ш绞袌鰜砜?，導航市場的發(fā)展都是從車載導航開始的，新車的導航裝配率在不斷的提高，最終絕大多數(shù)汽車廠商都會將車載導航作為汽車的標準配置。日本的車載導航市場始于1992年，新車裝載導航產(chǎn)品的比例由1992年的0.4%提高到2007年的79%，增長速度迅猛。繼日本之后，歐洲和美國的導航市場也呈現(xiàn)快速增長態(tài)勢。據(jù)不完全統(tǒng)計，2007年，西歐車載導航系統(tǒng)的銷售量達到 218萬臺，新車裝配率為13%;同期北美車載導航系統(tǒng)的銷售量為181萬臺，新車裝配率為10.2%。

　　GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)民用化后，車載導航系統(tǒng)由于其產(chǎn)品實用性強、市場規(guī)模大，市場增幅非常明顯。2006-2010年，全球汽車導航設(shè)備出貨量由約2100萬臺增長到約11500萬臺，年均復合增長率為40.51%。了解更多請查閱中國報告大廳發(fā)布的《2013-2018年中國車載導航GPS市場深度分析報告》。

　　2006-2011年我國車載導航銷售量總體呈現(xiàn)快速上升趨勢，由2006年的120.3萬臺增加到2011年的908.3萬臺，年復合增長率為65.77%，增長速度迅猛。

　　國內(nèi)生產(chǎn)市場方面，生產(chǎn)車載導航產(chǎn)品的企業(yè)數(shù)量較多，行業(yè)內(nèi)企業(yè)主要集中在廣東、江蘇、浙江、北京等省市。

　　近年來，隨著全球衛(wèi)星導航定位產(chǎn)業(yè)的發(fā)展以及我國自主衛(wèi)星導航系統(tǒng)北斗系統(tǒng)的建成，衛(wèi)星導航定位技術(shù)與產(chǎn)品已進入我國國民經(jīng)濟的多個領(lǐng)域并發(fā)揮了重要作用。我國衛(wèi)星導航產(chǎn)業(yè)已進入高速發(fā)展時期，預計2015年產(chǎn)值將超過2250億元，成為國民經(jīng)濟重要增長點。

　　衛(wèi)星導航將在眾多領(lǐng)域如航空、海路、鐵路、建筑、電信、電力等方面的應用都會有很大的發(fā)展空間。在未來的數(shù)年間，隨著定位手機的高速增長和移動位置服務業(yè)的展開，原先以車輛應用為主的局面將逐步讓位給衛(wèi)星導航與蜂窩通信融合的定位手機。在行業(yè)總產(chǎn)值中，運營服務的份額也會逐步加大。

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