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全球定位系统GPS在轿车中的使用

全球定位系统(GPS)是一个基于卫星的导航、定位及计时的系统。接受器通过(GPS)卫星发送的数据计算二维(经度、纬度)或三维(经度、纬度、高度)位置。

全球定位体系GPS)是一个依据卫星的导航、定位及计时的体系。承受器经过(GPS)卫星发送的数据核算二维(经度、纬度)或三维(经度、纬度、高度)方位。

美、日GPS轿车导航体系现状

GPS 自投入运转以来逐渐向民用敞开,为各行各业服务。因而美、日各大轿车公司相继在自己的产品上配装新一代的信息体系与导航体系。在一些轿车上导航体系不再是选装件而是规范设备。如丰田公司的W indom,日产公司的Cina本田公司的Legend三菱公司的Galant轿车上都配备有电子导航体系。1997年日本出售的新车中1/10装置了导航体系这一数字比年呈上升趋势。美国福特公司经过全球定位卫星的信号来承认轿车的方位为驾驭员指示方向并供给声响指示。

我国GPS的轿车导航体系现状

GPS轿车导航体系的研发和使用在我国起步较晚但开展势头很猛在银行运钞车公安巡查车上广泛使用,乃至一些大、中城市的租借车、公交车上也开端使用一些厂矿企业和部分正在逐渐配备GPS接纳机。

我国将GPS、地理信息体系和现代通讯技能归纳在一起研发成一种新式轿车导航设备具有监控、调度、报警,监听遥控熄火和遥控断油、电子地图显现主动存档、体系自检等功用,它可将轿车的任何动态方位随时精确无误地显现在仪器的电子地图上。导航仪的电子地图主动盯梢显现轿车当时方位及周边,状况它存储了我国各大城市路途的电子交通图及高精度的全国公路网及其沿线村镇以上等级的地图驾驭员可随时在导航仪上查询周边半径300km区域的地理信息。

依据GPS的轿车导航体系

轿车导航体系能够显现车辆当时地点方位并将运转中有关路途图、泊车设备、路途特点(路途称号、单向交通路段、制止转弯路段、载重束缚及净空束缚等)和其他有用的服务信息直观地呈现在驾驭员面前,帮忙驾驭员在生疏的交通路途环境中,精确把握前往意图地的路途,当驾驭员将意图地输入车中电脑,提出要求电脑便能依据市内路途状况、红绿灯数、速度束缚等选出最佳行进路途,并显现在荧屏上。它不只指示车辆避开拥堵堵塞的路途,还协助分散车辆。别的,它还有批改功用例如车主不小心错失路口、没有走该体系引荐的最佳路途、车辆方位违背最佳路途200m以上,该体系会依据地点新方位从头为车主规划最佳路途。现在国际各国已有多种轿车导航体系产品,并竞相下降价格,我国也不破例。

轿车导航体系是由GPS导航、自主导航、智能化地图匹配器、微处理器(MPC)或数字信息处理器(DSP)、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器或DVD-ROM驱动器、显现器以及电子地图数据库相应的软件组成。

从体系方框图及车载导航设备装置示意图能够看出,轿车上需配备首要有:GPS天线,GPS接纳机(接纳板),核算机(CPU)、CD-ROM驱动器及LCD显现屏。

CPS导航设备

由 GPS天线和GPS接纳机组成CPS导航设备。现在天空有两套较大全球定位体系。除选用单一体系接纳外,也能够选用组合双体系接纳(GPS+GLONASS=GNSS)。因为两个体系的作业频率、坐标系、传输识别方法不同,所以对天线和接纳机的参数要作相应改动方可作业。依据卫星倾角、轨道面及其上面散布的卫星数量的不同(例如GPS体系55°倾角,6个轨道面,每个轨道面上散布有4颗卫星,运转周期11小时58分)在地球就任一点最多或许接纳到8颗卫星参数。而依据定位要求只需接纳到4颗卫星参数就能求出地上定位坐标。为削减城市中高楼大厦的遮挡影响。美国Rockwell公司出品的12通道GPS-OEM板,常用作GPS接纳机的主机。

自主导航设备

该设备由车速传感器和陀螺传感器组成。当轿车行进在地道、高层楼群、高架桥、高山群涧、密布森林等地段时,将与GPS失掉联络,在中止信号的瞬间,机内主动导人自主导航体系此刻车速传感器从轿车行进的速度检测出车速脉冲,经过轿车微处理器(MPU)的数据处理,由速度和时刻直接求出行进的间隔。为了削减高速行进中因轮胎受热胀大而影响核算精度的差错要取一个间隔系数进行批改,以前进导航的精度。陀螺传感器可直接测出行进方向的改变和行进路途状况,例如轿车行进在勾状山道、发夹式弯路、蛇形路面、环状盘形路、雪道空位打滑、轮渡过河等地段时所有这些曲线行进的间隔与卫星导航的经纬度比较会发生较大差错此刻只要经过陀螺传感器和微处理器的运算批改才干得到轿车的正确方位。车速传感器常选用数字里程表,陀螺传感器选用压电晶体陀螺。

地图匹配器

由GPS导航和自主导航(包含车速传感器和陀螺传感器)所测得的轿车坐标方位数据、行进的方向和行进路途轨道在电子地图上都存在必定差错,为了批改这些差错,需选用地图匹配技能。添加一个地图匹配电路,对轿车行进的路途(包含各种传感器检测到的轨道)与电子地图上路途的误差进行守时数字相关匹配,作出主动批改,然后由微处理器收拾程序进行实时快速处理在电子地图上得到轿车正确方位的显现。

跟着技能的前进近年来使用含糊逻辑操控原理代替本来的杂乱数字相关匹配技能组成的地图匹配器,能够大大简化体系结构,下降本钱,前进精度。

LCD显现器

国际平板显现器开展标明,薄膜晶体管有源矩阵液晶显现器(TFTAMLCD)是个开展方向。因为它每个像素后边都装备了一个半导体开关器材来驱动,然后完成了高亮度视频图象显现,具有对比度好、扫描线多、视角宽,低反射等长处。日本导航研讨会把三基色(RGB)TFTLCD制定为导航用的规范,尺度为5.6 英寸,224640个像素(234×960),6.4英寸,449280个像素(234×1920)。这种显现器因为视角宽,亮度高,使得在副驾驭座和后座位上均能看到明晰的画面,因而使用广泛。在我国已出产。

最近国际上推出的宽屏幕画面7英寸液晶显现器336960个像素(234×1440),对角线180mm纵模比16:9它具有一般家用彩电功用经过添加电路能供给双画面和画中画画面,纵向长间隔扩展画面显现等功用这样就完成了导航地图画面、电视接纳,重调多频信息接纳等多种功用,给驾驭员远程驾驭带来趣味。

通讯体系

车辆的移动性决议了体系的通讯有必要选用无线电通讯方法r现在常用的通讯方法为惯例通讯、集群通讯GSM的短信息事务三种。其间GSM的短信息事务用于定位数据传输现在较为盛行因其覆盖面规模广能够完成全球通可是时刻问题是限制其开展的重要因素。我国GSM共用数字移动通讯是覆盖面最大、体系可靠性最高、保有量最多的数字移动通讯体系使用GSM传输、GPS信息及其他信息是一种经济、有用的通讯方法。

依据GPS的公共轿车在线盯梢操控体系

因为公共轿车线路固定不存在挑选最佳行进路途的要求选用GPS定位体系的意图首要在于盯梢操控车辆及时调度,便利乘客。为进一步便利乘客和调度车队新加坡新巴(SBS)已在实验施行GPs公共轿车在线路盯梢操控体系。该体系包含:装置在首要公共轿车站的乘客显现牌依据GPS的公共轿车在线定位体系(每辆公共轿车上都配有车载核算机及GPS定位机)公共轿车驾驭员显现屏,中心操控核算机等。中心操控核算机时刻盯梢监督每辆公共轿车监督其预订的到站时刻乃至每辆公共轿车的上座率并在各,站点的乘客显现牌上告诉企图等车乘客关于公共轿车的运营状况,以便乘客更好地方案自己的行程削减等车时刻,一起也使车队更好调理车辆发车的频率。

依据GPS的租借车队主动调集体系

租借车已成为各大城市仅次于公共轿车的重要交通方法。因为新加坡租借车费低价因而,顶峰时很难租到车而往常租借车的空驶率又很高。为了前进路途使用功率更有用的使用租借车,新加坡几家大型租借车公司别离选用和预备选用依据GPS的租借车队主动调度体系该体系答应等车的乘客经过电话接入体系操控核算机,待乘客输入比如起讫点和时刻后核算机经过GPS查找到与乘客挨近的空车并将需求信息以闪耀方法显现在驾驭员显现屏上此刻若驾驭员承受该客人可按应对键承认承受。待驾驭员按下承认键后该客人的起讫点等信息才予显现(避免驾驭员拒载)。若驾驭员不承受则在按“不承受键”后体系会主动查找另一部较近的租借车。对常常用户体系还可供给守时预订租借车定点接送等服务。

依据GPS的车队调度体系的效益不只在于有用的调度租借车而更重要的是在于装载这套体系的租借车已经成为车辆探测器(Vebicle probe),不计其数的24小时服务的探测器,为城市交通监督与操控供给了极名贵的根底材料。依据GPS的行车记录仪

行车记录仪首要用于记载车辆运转路途、运转速度及加速度改变状况以便管理部分查看车辆的运转状况。对遇疲惫驾驭、车辆超速等交通违章束缚驾驭员不良驾驭行为保证车辆行进安全有重要作用。并且为交通安全管理部分供给了有用的法律东西。欧盟、日本等国家20世纪70年代开端以立体的方式,在部分客运和货运轿车上强行装置轿车行进记录仪。行车记录仪由GPS接纳机、电子地图及电子地图匹配器、处理器等组成它实时接纳移动车辆的GPS定位数据并将其经过坐标转化,由地理坐标变为屏幕坐标在电子地图上以必定符号显现车辆定位的动态轨道能够全屏显现、缩放和分层显现还能够挑选恣意路段回放车辆轨道并恣意挑选回放速度。

因为行车记录仪的使命仅仅进行车辆轨道的描绘不需求通讯体系因而结构十分简略本钱低价并且简单施行。因而,国内外使用适当广泛。 (修改:chiying)

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