1.全球衛星定位導航系統
衛星定位導航的字面含義很通俗,即利用衛星給目標進行定位,嚴格地講是利用衛星定位導航系統提供的位置、速度及時間等信息來完成對各種目標的定位、導航、監測和管理等。它在野外勘探、陸路運輸、海上作業以及航空航天等諸多行業中占據了重要位置。
目前,世界上共有三個全球衛星定位導航系統,美國的全球衛星定位導航系統——GPS系統;俄羅斯的全球衛星定位導航系統——GLONASS(格洛納斯)系統;歐盟的全球衛星定位導航系統——伽利略系統。目前全世界包括歐洲、日本和中國在內使用的均是美國的GPS系統。
GPS系統是由24顆高度為兩萬公里的衛星組成,通過準確計算這個系統可以提供全球9000km范圍內任一物體的位置、速度、信息。它的精確度目前已不超過10m,該系統曾被美軍在海灣戰爭、科索沃戰爭、阿富汗戰爭中廣泛運用,并發揮了巨大威力。為了提高精確度,美國國防部又增加4顆衛星,使衛星總數達到28顆,精確度提高到至少7m。
伽利略系統比GPS多6顆衛星,確定目標位置的誤差在1m之內,遠甚于GPS誤差10m的性能;伽利略系統2008年全面啟動,它的運作十分穩定,非常適合安全要求極高的使用者,如引導飛機安全起降或火車行駛等。
2000年11月1日我國成功地發射了導航衛星——北斗定位導航衛星。隨著北斗定位導航衛星的成功發射,以我國自主的北斗定位導航系統為基礎的衛星定位導航產業正在崛起,確定目標位置的誤差在0.3m之內,精度最高,已經有5顆北斗導航衛星在太空,可廣泛應用于經濟社會的各個領域。該系統能夠提供高精度、高可靠的定位、導航和授時服務,具有導航和通信相結合的服務特色。按照戰略發展要求,北斗衛星導航系統將于2012年前具備亞太地區區域服務能力;2020年左右,建成由30余顆衛星、地面段和各類用戶終端構成的、覆蓋全球的大型航天系統。
全球衛星定位系統安裝在汽車上可即時定位、被劫報警、車載電話、被盜報警、人工導航、遙控斷油斷電、遙控開鎖車門、電瓶欠壓報警;全球衛星定位系統應用在油田企業生產指揮上,可對油井的運轉、輸油、輸氣管線進行監控,對電力、水利、建筑施工進行定位、對公交車和其他貨運車輛進行調度指揮;全球衛星定位系統應用在社會治安和社區服務上,可對金融行業、易燃易爆危險品行業定位、監控,可與110、120等聯動、調度、監控,可對居住小區、住戶安全防范進行監控等。
2.導航系統的工作過程
(1)定義目標數據信息。使用者在系統顯示的電子地圖上直接選取目標地點;或將目的地名稱輸入到系統中。根據輸入設備的不同,有不同的地名輸入方法,依靠鍵盤或觸摸屏可實現幾乎全部的操縱功能。
(2)顯示電子地圖。內置的電子地圖,是自動導航系統中至關重要的一部分。電子地圖的信息庫包括地理、道路和交通管制等信息,并與地點對應存儲了相關的經緯度信息。當從GPS接收機得到經過篩選計算確定的當前點經緯度數值,然后通過與電子地圖數據的對照,確定當前所在的地點位置。
自動導航系統會將定義目的地時該機的當前位置默認為出發點,當目的地確定后,導航系統根據電子地圖上存儲的地圖信息,自動計算出一條最佳的推薦路線。有些系統中,使用者還可以指定途中希望經過的地點,或者定義一定的路線選擇邏輯(如不允許經過高速公路、按照行駛路線最短的原則等)。推薦的路線將以醒目的方式顯示在屏幕地圖中,同時屏幕上即時顯示出該機的當前位置,以作為參照。如果行駛過程中該機偏離了推薦的路線,系統會自動更改原有路線并以該機當前點為出發點重新計算最佳路線,并將修正后的路線作為新的推薦路線。
3.常用的電子地圖
目前市場上常用的電子地圖有:四維,道道通,凱立德,高德,城際通。
(1)四維:評價一直不錯,很多大品牌汽車的原車導航都是選擇這個。它的缺陷是,開發者把一些認為不重要的信息點給屏蔽了,如很多企業的點都沒有,但是準確性較高。
(2)道道通和凱立德的比較:道道通屬于那種中規中矩的類型,一直很穩定。凱立德的信息點要多于道道通而且界面比道道通要好一些。穩定性不如道道通。在區間導航的話,道道通要好于凱立德。城市導航的話,凱立德要好于道道通。
(3)城際通:在過去的使用中評價相當不錯,但是現在據說已經因為一些政策問題被相關部門查封,所以即使有也是一些原來的盜版產品。
(4)高德:手機、車載用的比較多,使用方便,內容豐富,更新較快,定位準。
4.語音(導航)報告
這是近來開發出的自動導航系統的新功能,即利用電子合成技術,將確定后的地點位置(坐標)、所經過的地點名稱、路口和以最短距離到達目的地所推薦走的路線方向,用語音適時報告出來以提醒使用者。
5.GPS功能
(1)衛星定位功能,可實時提供當前的三維坐標,并顯示在機內地圖上。
(2)導航功能,可指示當前的前進方向和速度,目的地的位置、方位、距離以及在途中時間等信息。
(3)記錄各種導航數據,包括行駛的里程和時間、停止時間、移動時間、平均速度和最大速度等數據。
(4)存儲點的位置和軌跡,可存儲500個航點和10條航跡。