汽车电子中定位系统的工作原理简析

（文章来源：电子工程网）

汽车GPS导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车上的GPS接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。

计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控汽车的动态和交通情况。因此整个汽车导航系统有两大基本功能：一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出它的所在方位。

另一个是驾驶指南功能，车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上，只要在汽车接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态，既可输入要去的目的地，预先编制出最佳行驶路线，又可接受计算机控制中心的指令，选择汽车行驶的路线和方向。

为司机指路的卫星导航系统，有下述4个重要因素：卫星信号、信号接收、信号处理和地图数据库。卫星信号：汽车卫星导航系统需要依靠全球定位系统(GPS)来确定汽车的位置。GPS需要知道汽车的经度和纬度，在某些时候，还需海拔高度才能准确定位。

因为GPS需要汽车导航系统在同步卫星的直接视线之内才能工作，所以隧道、桥梁或是高层建筑物都会挡住直接视线，使得导航系统无法工作。再者，导航系统是利用三角、几何的法则来计算汽车位置的，所以汽车至少要同时在三个同步卫星的视线之下，才能确定位置。

当然，大多数的同步卫星都是在人口密集的大都市的上空，所以当你远离城区时，导航系统的效果就不会太好甚至根本就不能工作。

信号接收：GPS系统的工作原理是解析从同步卫星那里接收到的信号。在汽车行驶的过程中，一个类似于飞机或轮船导航用的陀螺仪的装置，可以连续地提供汽车的位置。但卫星信号有所间断时，计速器所提供的数据就用来填补其中的空白，并用来记载行驶时间。

信号处理：GPS接收到的信号和计速装置所提供的信息，要通过接收器，提供给汽车导航系统，并由软件系统分析处理，重叠在存储的地图之上。

地图数据库：当GPS提供的坐标信息重叠到电子地图上时，驾车人就可以看出自己目前的位置以及未来的方向了。这最后一个环节叫做成图，离开了成图，导航系统就等于是没有了方向。车载导航系统的地图数据库来源于多种渠道，其中最主要的来源是城市政府机关提供的街区数据库。对一个好的车载导航系统来说，地图的数量、准确程度以及数据的及时性，都很重要。

目前，欧美40%的汽车出厂前装有导航系统，日本60%的汽车出厂前装有导航系统。日本的宏达、尼桑、本田以及松下、先锋、阿尔派等公司都已开发出自己的车载导航产品。

虽然目前我国导航终端市场也是后装产品占据绝对优势，2004年已经有三四万辆的市场规模，而前装产品几乎还没有汽车厂商开始较大规模量产。但由于2008年奥运会的影响，2006年我国将有大约7万辆汽车出厂时配备汽车导航终端，所以前装市场可能暂时大于后装市场。不过因为我国目前大约1500万的车辆都是后装导航终端的潜在市场，并且我国汽车导航市场尚处于启动期，因此后装市场在2007后的3至5年内仍将是市场的主流。