GPS三大功能在汽車導(dǎo)航中的應(yīng)用

摘要： GPS是全球定位系統(tǒng)（global positioning system）的英文縮寫，它是隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展而建立的新一代精密衛(wèi)星定位系統(tǒng)。GPS由三大子系統(tǒng)構(gòu)成：空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)。GPS最大的一個(gè)民用市場(chǎng)就是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。本文將從GPS的基本情況和發(fā)展現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)其在導(dǎo)航和現(xiàn)代交通管理中的作用做深入研究。

關(guān)鍵詞：GPS；GPS結(jié)構(gòu)原理；汽車導(dǎo)航；交通管理

中圖分類號(hào)：U495 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1671-864X（2016）11-0232-01

一、緒論

GPS全部意義為導(dǎo)航衛(wèi)星測(cè)時(shí)與測(cè)距/全球定位系統(tǒng)，英文全稱Navigation Satellite timing and ranging /Global positioning System。 GPS是美國(guó)的第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，它利用同時(shí)收到四顆星的信號(hào)，可得到所測(cè)目標(biāo)的位置和速度，以及時(shí)間。而且同時(shí)可以有無(wú)限個(gè)用戶使用，全天候地實(shí)現(xiàn)全球?qū)Ш健⒍ㄎ缓褪跁r(shí)。

二、GPS在汽車導(dǎo)航和交通管理中的應(yīng)用

由GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和自律導(dǎo)航所測(cè)到的汽車位置坐標(biāo)數(shù)據(jù)、行進(jìn)的方向都會(huì)與實(shí)際行駛的路線軌跡存在一定誤差，為了修正這兩者的誤差，與地圖上的路線統(tǒng)一，需要采用地圖匹配技術(shù)，加一個(gè)地圖匹配電路，對(duì)汽車行駛的路線和電子地圖上道路誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)相關(guān)匹配，自動(dòng)修正，這時(shí)地圖匹配電路是通過(guò)微處理單元的整理程序進(jìn)行快速處理，得到汽車在電子地圖上的準(zhǔn)確位置，以指示出準(zhǔn)確行駛路線。CD-ROM用于存儲(chǔ)道路數(shù)據(jù)等信息，LCD顯示器用于顯示導(dǎo)航的相關(guān)信息。

GPS導(dǎo)航系統(tǒng)與電子地圖、無(wú)線電通信網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)車輛管理信息系統(tǒng)相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)車輛跟蹤與交通管理等諸多功能，這些功能主要有以下幾個(gè)方面。

（一）車輛跟蹤：通過(guò)車載GPS接收機(jī)，使駕駛員能夠隨時(shí)知道自己的具體位置。通過(guò)車載電臺(tái)將GPS定位信息發(fā)送給調(diào)度指揮中心，調(diào)度指揮中心便可隨目標(biāo)移動(dòng)，及時(shí)掌握各車輛的具體位置，并在大屏幕電子地圖上顯示出來(lái)，還能實(shí)現(xiàn)多窗口、多車輛、多屏幕同時(shí)跟蹤。利用該功能可對(duì)重要車輛及貨物進(jìn)行跟蹤運(yùn)輸，能促進(jìn)交通管理及物流事業(yè)的快速發(fā)展。

（二）話務(wù)指揮：指揮中心能夠監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)車輛運(yùn)行狀況，對(duì)被監(jiān)控車輛進(jìn)行合理調(diào)度。指揮中心還能隨時(shí)與被跟蹤目標(biāo)通話，進(jìn)行實(shí)時(shí)管理。

（三）緊急援助：通過(guò)GPS定位及監(jiān)控管理系統(tǒng)能夠?qū)Πl(fā)生事故或遇有險(xiǎn)情的車輛進(jìn)行緊急援助。監(jiān)控臺(tái)的電子地圖顯示報(bào)警目標(biāo)和求助信息，規(guī)劃最優(yōu)援助方案，并以報(bào)警聲光提醒值班人員進(jìn)行應(yīng)急處理。

（四）提供出行路線規(guī)劃和導(dǎo)航：提供出行路線規(guī)劃是汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的一項(xiàng)重要輔助功能，它包括人工線路設(shè)計(jì)和自動(dòng)線路規(guī)劃。人工線路設(shè)計(jì)是由駕駛者根據(jù)自己的目的地設(shè)計(jì)起點(diǎn)、終點(diǎn)和途經(jīng)點(diǎn)等，自動(dòng)建立線路庫(kù)。自動(dòng)線路規(guī)劃是由駕駛者確定起點(diǎn)和目的地，由計(jì)算機(jī)軟件按要求自動(dòng)設(shè)計(jì)最佳行駛路線，包括最快的路線、最簡(jiǎn)單的路線、通過(guò)高速公路路段次數(shù)最少的路線等的計(jì)算。線路規(guī)劃完畢后，顯示器可在電子地圖上顯示設(shè)計(jì)線路，并同時(shí)顯示汽車運(yùn)行路徑與運(yùn)行方法。

三、GPS的未來(lái)

隨著中國(guó)GPS產(chǎn)品技術(shù)和市場(chǎng)進(jìn)一步趨向成熟，GPS導(dǎo)航領(lǐng)域內(nèi)的企業(yè)一味 的依靠產(chǎn)品品質(zhì)、功能和價(jià)格來(lái)立足和競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)不能保證其業(yè)務(wù)增長(zhǎng)的可持續(xù)性和穩(wěn)定性，更不要說(shuō)能帶來(lái)更好的利潤(rùn)水平，對(duì)于角逐中的這些企業(yè)來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在急需新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。在行業(yè)利潤(rùn)不斷攤薄的境況下，豐富的功能、強(qiáng)大的產(chǎn)品，已經(jīng)不能保證未來(lái)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，而對(duì)于GPS產(chǎn)品本身來(lái)說(shuō)，其嵌入的內(nèi)容將會(huì)是一個(gè)可以充分發(fā)掘的關(guān)鍵點(diǎn)，而應(yīng)用服務(wù)就自然而然的成為GPS導(dǎo)航企業(yè)競(jìng)相追逐的一塊新奶酪。

目前我們也發(fā)現(xiàn)，國(guó)內(nèi)很多的后裝導(dǎo)航領(lǐng)域的軟硬件企業(yè)以及導(dǎo)航地圖廠商都相繼嘗試性的推出了各種增值服務(wù)，但由于服務(wù)涉及面不寬，面向的用戶群也比較特殊，這也限制這些應(yīng)用在大眾市場(chǎng)的展開(kāi)，因此，類似于手機(jī)產(chǎn)業(yè)中短信這樣具有“殺手”意義的重量級(jí)應(yīng)用內(nèi)容還是比較缺失，限制了中國(guó)GPS后裝導(dǎo)航應(yīng)用服務(wù)市場(chǎng)的發(fā)展與壯大，因此，打造適合于國(guó)內(nèi)后裝導(dǎo)航應(yīng)用環(huán)境的內(nèi)容和服務(wù)已經(jīng)成為各企業(yè)思考的重點(diǎn)，這也意味著硬件廠商與地圖廠商、硬件廠商與運(yùn)營(yíng)商、GPS領(lǐng)域企業(yè)與其他行業(yè)客戶的合作模式將會(huì)發(fā)生重大轉(zhuǎn)變 。

四、總結(jié)

GPS的民間應(yīng)用在近幾年來(lái)的發(fā)展呈如火如荼之勢(shì)，一些新技術(shù)和新產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)，使GPS形成了一種新的產(chǎn)業(yè)。我們研究和開(kāi)發(fā)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，就是為了解決汽車工業(yè)的發(fā)展與普及，給道路帶來(lái)的交通擁堵，提供一種高科技手段，也值得我國(guó)同行的關(guān)注。GPS在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)中的應(yīng)用，并不斷地完善為汽車IT業(yè)帶來(lái)了活力。但就GPS企業(yè)來(lái)說(shuō)，無(wú)論是產(chǎn)業(yè)鏈哪個(gè)環(huán)節(jié)所開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品增值服務(wù)，其初衷都是各GPS導(dǎo)航企業(yè)為了滿足未來(lái)客戶日益多元化和個(gè)性化的服務(wù)需求。但是從企業(yè)自身發(fā)展的角度來(lái)說(shuō)，一系列增值服務(wù)產(chǎn)品的推出，將在提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和開(kāi)拓市場(chǎng)方面發(fā)揮極大的促進(jìn)作用，也將是企業(yè)新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)。但是就目前國(guó)內(nèi)后裝GPS導(dǎo)航企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，在增值服務(wù)方面將“路漫漫其修遠(yuǎn)兮”。尤其在當(dāng)前態(tài)勢(shì)下，誰(shuí)能把握時(shí)機(jī)、順應(yīng)時(shí)勢(shì)，抓住市場(chǎng)需求的關(guān)鍵點(diǎn)，誰(shuí)就能占領(lǐng)市場(chǎng)主動(dòng)權(quán)和話語(yǔ)權(quán)。

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作者簡(jiǎn)介：路海洋（1984.05-），男，漢族，籍貫：遼寧撫順，講師職稱，大學(xué)本科，碩士學(xué)位，現(xiàn)任教于遼寧地質(zhì)工程職業(yè)學(xué)院，研究方向：工程測(cè)量技術(shù)、地理信息系統(tǒng)專業(yè)教學(xué)及應(yīng)用