近年來(lái)，國(guó)內(nèi)各地汽車數(shù)量增加極快，對(duì)道路不熟悉的駕駛員將越來(lái)越多。汽車的使用量增加，人們的出行習(xí)慣也會(huì)發(fā)生改變，到哪兒都希望有車可用，這樣，跨城市用車情況會(huì)越來(lái)越多，更使得對(duì)道路不熟悉的駕車人數(shù)增加。現(xiàn)在用車，不僅是用于上班辦事時(shí)在城里使用，而且周末和節(jié)假日出游的個(gè)人用車輛亦非常之多。在這些駕車人中，能確切知道行車路線的人并不多。這就產(chǎn)生了一個(gè)較大的新的需求——汽車導(dǎo)航，即通過(guò)行車路線引導(dǎo)，將駕車人帶到他／她不知道行車路線的目的地。在國(guó)際、國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上，汽車導(dǎo)航產(chǎn)品正在或即將成為汽車上的重要裝置。汽車導(dǎo)航產(chǎn)品將成為智能交通系統(tǒng)(ITS)這一新興基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的關(guān)鍵部分。
利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)(GPS)信號(hào)進(jìn)行汽車導(dǎo)航的技術(shù)，就可以讓你在任何地方暢所欲游了，首先我們先搞清楚什么是GPS。
GPS是Global Positioning System的簡(jiǎn)稱，即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。目前除美國(guó)外，還有俄羅斯、歐盟全球定位系統(tǒng)，而我們通常意義上的GPS是指美國(guó)全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)。它通過(guò)接受美國(guó)發(fā)射的24顆衛(wèi)星中任意3顆以上衛(wèi)星所發(fā)射的導(dǎo)航信號(hào)，可以在任何地點(diǎn)、任何時(shí)候準(zhǔn)確地測(cè)量到物體瞬時(shí)的位置，確切地說(shuō)是物體的經(jīng)緯度、高度、速度等位置信息。GPS最初只是運(yùn)用于軍事領(lǐng)域。目前GPS已被廣泛應(yīng)用于交通行業(yè)，它利用GPS的定位技術(shù)結(jié)合無(wú)線通信技術(shù)（GSM或CDMA）、地理信息管理系統(tǒng)（GIS）等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛的監(jiān)控，經(jīng)過(guò)GSM網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字通道，將信號(hào)輸送到車輛監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過(guò)差分技術(shù)換算位置信息，然后通過(guò)GIS將位置信號(hào)用地圖語(yǔ)言顯示出來(lái)，最終可通過(guò)服務(wù)中心實(shí)現(xiàn)車輛的定位導(dǎo)航、防盜反劫、服務(wù)救援、遠(yuǎn)程監(jiān)控、軌跡記錄等功能。
國(guó)外GPS已被廣泛應(yīng)用于公交、地鐵、私家車等各方面，目前，國(guó)內(nèi)GPS的應(yīng)用還處于萌芽狀態(tài)，但發(fā)展勢(shì)頭迅猛，交通運(yùn)輸行業(yè)已充分意識(shí)到它在交通信息化管理方面的優(yōu)勢(shì)。說(shuō)到國(guó)內(nèi)的發(fā)展情況，富士通天在車載導(dǎo)航產(chǎn)品的生產(chǎn)方面是無(wú)人可以媲美的，其道路內(nèi)容的細(xì)致出乎我們的相象，GPS衛(wèi)星定位之快和信號(hào)穩(wěn)定也是可圈可點(diǎn)的，同樣感受最深的就是其易用性，有了這樣一臺(tái)小東西就算到了陌生的城市你也不用擔(dān)心迷路了，如果是去自駕游、旅游什么的，他可以大大舒緩駕駛的疲勞，增加旅行駕駛的樂(lè)趣——車載導(dǎo)航，讓路盲不再存在。
導(dǎo)航的過(guò)程其實(shí)很簡(jiǎn)單，車載導(dǎo)航儀接收衛(wèi)星信號(hào)，計(jì)算后確定用戶位置，如果用戶的導(dǎo)航儀內(nèi)置詳細(xì)的地理信息，即地圖查閱系統(tǒng)，用戶就可以對(duì)照地圖來(lái)找路了。
GPS是由美國(guó)國(guó)防部開(kāi)發(fā)的星基無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)。GPS每天24小時(shí)為全球陸、海、空用戶全天侯提供三維位置、速度和時(shí)間。它比其它無(wú)線電導(dǎo)航系統(tǒng)精度更高。
GPS由三部分組成：空間段、控制段和用戶段。
空間段由分布在6個(gè)軌道面上的24顆衛(wèi)星組成。衛(wèi)星軌道高度20,200 km,傾角55度,周期12小時(shí)。衛(wèi)星的軌道分布保證在世界各地任何時(shí)間可見(jiàn)到至少6顆衛(wèi)星。衛(wèi)星連續(xù)向用戶提供位置和時(shí)間信息。
控制段由一個(gè)主控站、5個(gè)監(jiān)測(cè)站、三個(gè)注入站組成。主控站位于Colorado。監(jiān)測(cè)站跟蹤視野內(nèi)所有GPS衛(wèi)星、收集衛(wèi)星測(cè)距信息，并把收集的信息送到主站。主站計(jì)算衛(wèi)星精密軌道，并產(chǎn)生每顆衛(wèi)星的導(dǎo)航信息,通過(guò)注入站傳送到衛(wèi)星。
用戶段由接收機(jī)、處理器和天線組成。通過(guò)接收衛(wèi)星廣播信息計(jì)算出用戶的位置速度和時(shí)間。
GPS的概念是基于衛(wèi)星測(cè)距。用戶通過(guò)測(cè)量他們到衛(wèi)星的距離來(lái)計(jì)算自己的位置。衛(wèi)星的位置當(dāng)已知值。每個(gè)GPS衛(wèi)星發(fā)送位置和時(shí)間信號(hào)。用戶接收機(jī)測(cè)量信號(hào)到達(dá)接收機(jī)的時(shí)間延遲，相當(dāng)于測(cè)量用戶到衛(wèi)星的距離。同時(shí)測(cè)量四顆衛(wèi)星可以解出位置、速度和時(shí)間。
