車載衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的四大要素
位于地球上空的同步衛(wèi)星最初是用于軍事和航空導(dǎo)航。美國(guó)政府在80年代時(shí)放寬了對(duì)同步衛(wèi)星的使用限制，為其后來(lái)的廣泛采用，打開(kāi)了一個(gè)新天地。隨后而來(lái)的商用通訊衛(wèi)星，更是大大的增加了通訊衛(wèi)星的準(zhǔn)確性和覆蓋度。
自打有了公路，就有了為人們指路的地圖。然而，作為人們指路向?qū)У牡貓D，又常常成為造成人們關(guān)系緊張的根源。因?yàn)橛≈频牡貓D常常不能夠跟得上街道的變化，又難以辨認(rèn)，就會(huì)造成開(kāi)車的人責(zé)備旁邊坐車的人不會(huì)看圖，不能提供準(zhǔn)確的指令。所以，能夠利用高空上的衛(wèi)星信號(hào)為汽車準(zhǔn)確而又及時(shí)導(dǎo)航定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，就成了無(wú)價(jià)之寶。
近年來(lái)，汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速。目前，人們不但可以在購(gòu)買新車時(shí)選擇導(dǎo)航系統(tǒng)作為選擇配置，還可以在已有的汽車上安裝該設(shè)備，甚至可以配置一臺(tái)移動(dòng)式的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，開(kāi)那輛車就把它放到那輛車上，或者帶著它去野游、爬山。
為汽車駕車人指路的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，有下述4個(gè)重要因素：衛(wèi)星信號(hào)、信號(hào)接收、信號(hào)處理和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)。
衛(wèi)星信號(hào)
汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要依靠全球定位系統(tǒng)(GPS)來(lái)確定汽車的位置。最基本的，GPS需要知道汽車的經(jīng)度和緯度。在某些特殊情況下，GPS還要知道海拔高度才能準(zhǔn)確定位。有了這三組數(shù)據(jù)，GPS定位的準(zhǔn)確性經(jīng)常就可以達(dá)到2～3米。
因?yàn)镚PS需要汽車導(dǎo)航系統(tǒng)在同步衛(wèi)星的直接視線之內(nèi)才能工作，所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會(huì)擋住這直接視線，使得導(dǎo)航系統(tǒng)無(wú)法工作。再者，導(dǎo)航系統(tǒng)是利用三角、幾何的法則來(lái)計(jì)算汽車位置的，所以汽車至少要同時(shí)在三個(gè)同步衛(wèi)星的視線之下，才能確定位置。在導(dǎo)航系統(tǒng)直接視線范圍內(nèi)的同步衛(wèi)星越多，定位就越準(zhǔn)確。當(dāng)然，大多數(shù)的同步衛(wèi)星都是在人口密集的大都市的上空，所以當(dāng)你遠(yuǎn)離城區(qū)時(shí)，導(dǎo)航系統(tǒng)的效果就不會(huì)太好了甚至根本就不能工作。
信號(hào)接收：
GPS系統(tǒng)的工作原理是解析從同步衛(wèi)星那里接收到的信號(hào)。投影在豎直的平面上，這些信號(hào)可以形象地表示為一個(gè)個(gè)的倒漏斗形。當(dāng)這些“漏斗”的下半部分有一定的重疊時(shí)，GPS的解析程序就能夠計(jì)算出汽車所在位置的坐標(biāo)。在汽車行駛的過(guò)程中，一個(gè)類似于飛機(jī)或輪船導(dǎo)航用的陀螺儀的裝置，可以連續(xù)地提供汽車的位置。但衛(wèi)星信號(hào)有所間斷時(shí)，計(jì)速器所提供的數(shù)據(jù)就用來(lái)填補(bǔ)其中的空白，并用來(lái)記載行駛時(shí)間。
信號(hào)處理：
GPS接收到的信號(hào)和計(jì)速裝置所提供的信息，要通過(guò)接收器，提供給汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，并由軟件系統(tǒng)分析處理，重疊在存儲(chǔ)的地圖之上。
地圖數(shù)據(jù)庫(kù)：
當(dāng)GPS提供的坐標(biāo)信息重疊到電子地圖上時(shí)，駕車人就可以看出自己目前的位置以及未來(lái)的方向了。這最后一個(gè)環(huán)節(jié)叫做成圖，也是車載導(dǎo)航系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。離開(kāi)了成圖，導(dǎo)航系統(tǒng)就等于是沒(méi)有了方向。
車載導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)源于多種渠道，其中最主要的來(lái)源是城市政府機(jī)關(guān)提供的街區(qū)數(shù)據(jù)庫(kù)。對(duì)一個(gè)好的車載導(dǎo)航系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，地圖的數(shù)量，準(zhǔn)確程度，以及數(shù)據(jù)的及時(shí)性，都很重要。不管GPS提供的坐標(biāo)位置有多么準(zhǔn)確，如果你的導(dǎo)航系統(tǒng)不能提供你所在地區(qū)的地圖，或是提供的地圖有錯(cuò)誤，你的系統(tǒng)就可以說(shuō)是毫無(wú)價(jià)值。因而，購(gòu)買車載衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時(shí)，要注意以下事項(xiàng)：
第一，檢查測(cè)試系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。選擇一、兩個(gè)你所熟悉的路段，或是新近開(kāi)張的酒店，看一看系統(tǒng)是否能夠準(zhǔn)確顯示汽車的位置。因?yàn)榻值�、路段總是在不斷地變化，你的系統(tǒng)也必須提供定期的更新服務(wù)。
第二，考慮系統(tǒng)的存儲(chǔ)能力。在美國(guó)，若是將全國(guó)的地圖都存下來(lái)，至少需要三片光碟。因而，車載導(dǎo)航系統(tǒng)也一定要有相應(yīng)大的硬盤(pán)內(nèi)存。
第三，圖像顯示。車載導(dǎo)航系統(tǒng)的圖像顯示，可以裝在汽車的駕駛儀表盤(pán)上，也可以投射到手提電腦甚至掌上型電腦的屏幕上。為了適應(yīng)不同的天氣和光線條件，圖像顯示屏幕下必須有足夠強(qiáng)的亮度，還要有足夠的大小和好的分辨率。
最新發(fā)展趨勢(shì)：
車載導(dǎo)航系統(tǒng)的最新發(fā)展趨勢(shì)是利用藍(lán)牙(Bluetooth)無(wú)線技術(shù)，接收車載GPS傳送過(guò)來(lái)的信號(hào)。這樣，車載系統(tǒng)只需要接收和處理衛(wèi)星信號(hào)，顯示裝置則負(fù)責(zé)地圖的存儲(chǔ)和位置的重疊。所以，如果你已經(jīng)有了掌上型電腦，只需要購(gòu)買一個(gè)信號(hào)接收器和成圖軟件就可以了；你的掌上電腦就做到了一機(jī)多用。其實(shí)，很多手機(jī)已經(jīng)具備了GPS的功能，若是加上了地圖的重疊功能，就可以變成一套移動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)。
車載導(dǎo)航系統(tǒng)除了可以用來(lái)為你指路導(dǎo)航之外，還可以發(fā)展出許多其它的用途，比如說(shuō)幫你尋找附近的加油站，自動(dòng)提款機(jī)，酒店，或者其它一些商店。有的還可以告訴你如何避免危險(xiǎn)地區(qū)或是交通堵塞。
大多數(shù)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)利用視覺(jué)顯示系統(tǒng)，作為人機(jī)交流的接口。有些則提供語(yǔ)音系統(tǒng)，讓人們直接與導(dǎo)航系統(tǒng)對(duì)話，用語(yǔ)音來(lái)提醒駕車人何時(shí)該轉(zhuǎn)彎，何時(shí)該退出高速公路。有的還可以跟你提供一個(gè)行經(jīng)路線的地圖，以便回程之用，或是走錯(cuò)了路需要倒回去。
有的車載導(dǎo)航系統(tǒng)還可以有不同的語(yǔ)言顯示。有的還可以告訴你當(dāng)?shù)氐南匏�、路況和你的平均速度，為你估計(jì)達(dá)到目的地的時(shí)間。
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