GPS车载导航系统技术趋势浅析.pdf

第29卷第1期现代测绘Vol.29,No.1
2006年1月ModernSurveyingandMappingJan.2006

GPS车载导航系统技术趋势浅析

曹晓航

(北京四维图新导航信息技术有限公司,北京100083)

摘要本文通过对GPS车载导航系统的构成及其国内外发展现状的分析,阐明了我国GPS车载导航系统将向
信息终端融合化、交通信息实时化、信息服务平台化、数据更新网络化方向发展的技术趋势。
关键词车载导航系统导航电子地图ITSGPS
中图分类号:P228.4,K902文献标识码:A文章编号:1672-4097(2006)01-0014-04

2.1硬件平台
1引言
硬件平台包括车载主机、显示器、定位子系统
近年来,随着我国的汽车销售总量和私人购车数和其他控制模块。车载主机是整个GPS车载导航
量逐年上升、人们出行频率的增加,以及人们对生活系统的心脏,它采用汽车工业标准的芯片开发而
质量和信息服务质量要求的不断提高,GPS(全球定成,具有功耗低、运行可靠、抗恶劣环境等特点。
位系统)车载导航系统正逐渐显示出其强大的生命随着科技的发展,车载主机的主频一般已经达到
力、广阔的应用前景和巨大市场潜力。车载导航市场300M以上,而功耗却仅有几瓦,可以在?40摄氏
正在逐步成熟,成为当今汽车工业新的经济增长点和度内连续工作,完全满足汽车工业的要求。
重要组成部分。与车载导航系统相关的技术也成为车载主机由若干个电子控制单元(Electric
汽车和ITS(智能交通系统)产业关注的热点问题。ControlUnit-ECU)构成,他们可以独立完成特定
的功能,并与其他单元模块协同工作。这些模块
2系统构成中最重要的是由GPS接收机、航位推算(DeadRe-
GPS车载导航系统是安装在车辆上为驾驶者提ckoning-DR)微处理器、车速传感器、陀螺传感器构
供导航和引导服务的汽车电子设备。这种系统一般成的定位模块。在运行状态下,按照GPS接收机
的接收频次以当前位置、角度和车速计算下一个
采用GPS与航位推算法(车速传感器+电子陀螺仪),
点的位置然后将该点与接收机的接收位置
组合方式实现定位,通过触摸显示屏或者遥控器进行,GPS
进行比较,如果误差大于一定的数值,则以GPS接
交互操作,能够实现实时定位、目的地检索、路线规
收机位置为准进行修正实现定位。这种GPS系统
划、画面和语音引导等功能,帮助驾驶者准确、快捷地
和DR系统组合构成的定位导航模块可以很好地
到达目的地。GPS车载导航系统由:硬件平台、系统
解决短时间内丢失GPS卫星信号的问题,又可以
软件、应用软件和导航电子地图四部分构成。系统结
避免DR系统的误差随时间积累,在隧道或地下停
构如图1:
车场内也可以连续输出位置坐标,不会出现定位
盲区。目前普通民用GPS惯性设备已经可以达到
1000m无GPS信号的情况下3b的航向精度和10m
的距离精度。
车载导航系统的显示器种类有1DIN、2DIN、
吸入式等,尺寸有3.5英寸、5英寸、6.5英寸、7英
寸等。显示器既是显示窗口又是交互界面,在车
载导航产品中触摸屏式显示器占有相当大的
比例。
目前,很多产品采取数码产品与GPS导航系
统相结合的设计理念。如新科车载DVD/GPS导
航系统VM-680TV就是在新科/五位一体0汽车影
图1GPS车载导航系统结构图音娱乐平台上集成了导航功能,集DVD播放机、
第1期曹晓航:GPS车载导航系统技术趋势浅析15

功放、TV、FM/AM、车载导航功能于一体。有些发展最早、技术最先进的日本,导航电子地图中仅
产品甚至支持电视接收、卡拉OK等高端娱乐POI就高达1200万条,用户几乎可以找到任意想
功能。去的地方,发达的都市或商业区甚至制作了3D数
2.2系统软件据。正因为如此,导航电子地图的数据量一般很
系统软件包括操作系统和设备驱动两部分。庞大。
由于操作环境的特殊要求,操作系统一般采用嵌为了实现周到的服务、精确的引导,并获得满
入式实时操作系统(RTOS),这种操作系统与硬件意的响应速度,导航电子地图采取了独特的数据标
结合紧密,具有结构紧凑、体积微小、实时性强和准和存储格式,目前主要的两个行业标准是GDF建
高度伸缩性等优点。比较成熟的有国外的Vx-模标准和Kiwi存储标准。GDF是建立导航电子地
work、QNX、PalmOS、WindowsCE和国内的图数据库的参考模型和实现不同厂家间信息交换
HopenOS等。它们按照嵌入式目标系统的要求的标准。它于1984年开始制定,1995年10月完成
而设计,由一个体积小而紧凑的内核和一些可以了临时文本,1996年CEN/TC278全体会议通过将
根据需要进行裁减组合的功能模块组成,整个系GDFv.3.0作为欧洲的试用