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全球定位測(cè)位系統(tǒng)(GPS)
此系統(tǒng)系量測(cè)人造衛(wèi)星發(fā)射的電波到達(dá)地面的時(shí)間，計(jì)算從衛(wèi)星至此地的距離即可知道自己位置的系統(tǒng)。GPS(global positioningsystem)衛(wèi)星，是由美國(guó)國(guó)務(wù)院管轄，有軍事用與民間用為目的而開(kāi)發(fā)，后者的電波一般都是開(kāi)放的。
GPS系統(tǒng)，在地球上空20183公里的大軌道面上各三個(gè)合計(jì)有18個(gè)軌道衛(wèi)星等間隔配置，在地球上任何一個(gè)地方設(shè)計(jì)為經(jīng)常可接收四個(gè)衛(wèi)星之通信。軌道面的角度與赤道成55度，'各衛(wèi)星每日環(huán)繞地球二次，到1992年止含備用有2l個(gè)GPS衛(wèi)星配置的計(jì)劃(如圖C(a)所示)。
元組(KB:Kilo byte)
從GPS衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)，有衛(wèi)星的軌道位置數(shù)據(jù)與原子時(shí)鐘的發(fā)射電波時(shí)刻之二種被編碼化，一般民間用的使用1575、42MHz，軍事用的使用1227、6OMHz的載波傳輸。民間用的使用C/A碼(code)的服務(wù)(SPS:standard positioning service)，測(cè)位精度為30~100mm，軍事用的是使用P碼(PPSrecise positioning service)，據(jù)說(shuō)有15公尺內(nèi)的測(cè)定精度。本車位置之算出，以位置為基準(zhǔn)的三角．測(cè)量原理為基本進(jìn)行(如圖C(b)所示)。
在GPS衛(wèi)星裝載高精度的時(shí)鐘，可發(fā)出電波發(fā)射時(shí)刻信號(hào)。在收信機(jī)方面做收信機(jī)的時(shí)鐘知道電波的收信時(shí)刻，所以可知道電波到達(dá)所需要時(shí)間。如此測(cè)試從三個(gè)衛(wèi)星的電波到達(dá)所需要的時(shí)間，再各乘以電波的傳輸速度(光速:約30萬(wàn)公里/秒)之值即為衛(wèi)星與本車之距離。同時(shí)，各GPS衛(wèi)星的軌道上位置也會(huì)發(fā)信下來(lái)，所以收信點(diǎn)(本車位置)，各以三個(gè)衛(wèi)星為中心約三個(gè)球面的交點(diǎn)即可求得。
圖C
可是，衛(wèi)星測(cè)與收信機(jī)側(cè)之間，若有時(shí)間誤差，三個(gè)球面就不能交于一點(diǎn)。因此，接收第四個(gè)衛(wèi)星的電波由計(jì)算來(lái)求取三個(gè)球面交于一點(diǎn)之處，以第四個(gè)衛(wèi)星的時(shí)刻為基準(zhǔn)修正收信機(jī)之時(shí)鐘。從GPS測(cè)定位置，即可知道緯度、經(jīng)度及高度�？墒谴蠖紩�(huì)的大廈街道或隧道內(nèi)等處不可能接收到電波，所以汽車的導(dǎo)航用傳感器不能僅依賴GPS。GPS應(yīng)與回轉(zhuǎn)儀與地域傳感器的推測(cè)航行法組合，利用于現(xiàn)在的推測(cè)值有否錯(cuò)誤可供參照。
導(dǎo)航系統(tǒng)之構(gòu)成
導(dǎo)航系統(tǒng)之構(gòu)成零件配置于車輛之例如圖D 所示。在車輛前座中央有TFT-LCD顯示器(5.9英寸)，此即為顯示道路地圖及其它數(shù)據(jù)的多任務(wù)信息板(multi information panel)。從寫(xiě)入道路地圖數(shù)據(jù)的CD-ROM讀取數(shù)據(jù)的CD-ROM驅(qū)動(dòng)器(player)，制成讀出地圖專用，放置于后行李箱內(nèi)。傳感器類，有前左右輪的轉(zhuǎn)速傳感器，轉(zhuǎn)向機(jī)轉(zhuǎn)角傳感器，裝置于車頂中央的地磁傳感器，及GPS收信天線與進(jìn)行信號(hào)處理的接收(receiver)。GPS天線，是裝于儀表板的襯墊(pad)中與后置物合，從外面看不到。前后二個(gè)天線即可進(jìn)行分集信號(hào)(diversity)之收信。
圖D
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