GPS技术汽车交通运2号
摘
全球卫星定位系统GPS美军70年代初子午仪卫星导航定位技术发展起具全球性全性求出该点纬度坐标速度时间等信息提高汽车导航定位精度通常采差分GPS技术汽车行驶隧道高层楼群高速公路等遮掩物捕捉GPS卫星信号时系统动导入律导航系统时车速传感器检测出汽车行进速度通微处理单元数处理速度时间中直接算出前进距离陀螺传感器直接检测出前进方陀螺仪动存储种数更换轮胎暂时停车时系统重新设定
GPS卫星导航律导航测汽车位置坐标数前进方实际行驶路线轨迹存定误差修正两者误差图路线统需采图匹配技术加图匹配电路汽车行驶路线电子图道路误差进行实时相关匹配作动修正时图匹配电路通微处理单元整理程序进行快速处理汽车电子图正确位置指示出正确行驶路线CD－ROM存储道路数等信息LCD显示器显示导航相关信息
全球定位系统GPS年开发具开创意义高新技术全球性全性全天候性导航定位定时测速优势必然会诸领域中越越广泛应发达国家GPS技术已开始应交通运输道路工程中目前GPS技术国道路工程交通治理中应刚刚起步相信着国济发展高等级公路快速修建GPS技术应研究逐步深入道路工程中应会更加广泛深入发挥更作
关键词：GPS车载导航汽车交通
目 录
第1章 GPS简介 6
11GPS原理 6
12GPS系统构成 8
13GPS特点 9
14GPS应 10
第2章 GPS技术交通应 11
21GPS道路工程中应 11
22GPS汽车导航交通理中应 12
23GPS应 15
第3章 GPS技术汽车应 17
31GPS技术现代交通中应 17
32车载GPS 19
33国车载GPS技术发展趋势展 23
结 31
致谢 32
参考文献 33
第章GPS简介
11 全球定位系统（Global Positioning System简称GPS）20世纪70年代美国陆海空三军联合研制新代空间卫星导航定位系统目陆海空三领域提供实时 全天候全球性导航服务情报收集核爆监测应急通讯等军事目美国独霸全球战略重组成20余年研究实验耗资300亿美元1994年3月全球覆盖率高达9824颗GPS卫星星座布设完成
12 GPS原理
24颗GPS卫星离面1万2千公里高空12时周期环绕球运行意时刻面意点时观测4颗卫星
卫星位置精确知GPS观测中卫星接收机距离利三维坐标中距离公式利3颗卫星组成3方程式解出观测点位置(XYZ)考虑卫星时钟接收机时钟间误差实际4未知数XYZ钟差需引入第4颗卫星形成4方程式进行求解观测点纬度高程
事实接收机锁住4颗卫星时接收机卫星星座分布分成干组组4颗然通算法挑选出误差组作定位提高精度
卫星运行轨道卫星时钟存误差气流层电离层信号影响SA保护政策民GPS定位精度100米提高定位精度普遍采差分GPS(DGPS)技术建立基准站(差分台)进行GPS观测利已知基准站精确坐标观测值进行较出修正数外发布接收机收该修正数身观测值进行较消部分误差较准确位置实验表明利差分GPS定位精度提高5米
GPS导航系统基原理测量出已知位置卫星户接收机间距离然综合颗卫星数知道接收机具体位置达目卫星位置根星载时钟记录时间卫星星历中查出户卫星距离通纪录卫星信号传播户历时间光速(气层电离层干扰距离户卫星间真实距离伪距（PR）：GPS卫星正常工作时会断10二进制码元组成伪机码（简称伪码）发射导航电文GPS系统伪码两种分民CA码军P(Y)码CA码频率1023MHz重复周期毫秒码间距1微秒相300mP码频率1023MHz重复周期2664天码间距01微秒相30mY码P码基础形成保密性更佳导航电文包括卫星星历工作状况时钟改正电离层时延修正气折射修正等信息卫星信号中解调制出50bs调制载频发射导航电文帧中包含5子帧帧长6s前三帧10字码三十秒重复次时更新次两帧15000b导航电文中容遥测码转换码第123数块中重星历数户接受导航电文时提取出卫星时间时钟做便知卫星户距离利导航电文中卫星星历数推算出卫星发射电文时处位置户WGS84坐标系中位置速度等信息便知
见GPS导航系统卫星部分作断发射导航电文然户接受机时钟卫星星载时钟总步户三维坐标xyz外引进Δt卫星接收机间时间差作未知数然4方程4未知数解出果想知道接收机处位置少接收4卫星信号
GPS接收机接收授时准确纳秒级时间信息预报未月卫星处概略位置预报星历计算定位时需卫星坐标广播星历精度米十米（卫星时变化）GPS系统信息卫星状况等
GPS接收机码量测卫星接收机距离含接收机卫星钟误差气传播误差称伪距0A码测伪距称UA码伪距精度约20米左右P码测伪距称P码伪距精度约2米左右
GPS接收机收卫星信号进行解码采技术调制载波信息掉恢复载波严格言载波相位应称载波拍频相位收受普勒频 移影响卫星信号载波相位接收机机振荡产生信号相位差般接收机钟确定历元时刻量测保持卫星信号踪记录相位变化值开始观测时接收机卫星振荡器相位初值知道起始历元相位整数知道整周模糊度数处理中作参数解算相位观测值精度高毫米前提解出整周模糊度相定位段连续观测值时相位观测值达优米级定位 精度采相位观测值
定位方式GPS定位分单点定位相定位（差分定位）单点定位根台接收机观测数确定接收机位置方式采伪距观测量车船等概略导航定位相定位（差分定位）根两台接收机观测数确定观测点间相位置方法采伪距观测量采相位观测量测量工程测量均应采相位观测值进行相定位
GPS观测量中包含卫星接收机钟差气传播延迟路径效应等误差定位计算时受卫星广播星历误差影响进行相定位时部分公误差抵消削弱定位精度提高双频接收机根两频率观测量抵消气中电离层误差部分精度求高接收机间距离较远时（气明显差）应选双频接收机
12 GPS系统构成
1空间部分
GPS空间部分24颗工作卫星组成位距表20200km空均匀分布6 轨道面(轨道面4 颗) 轨道倾角55°外3 颗源备份卫星轨运行卫星分布全球方时间观测4 颗卫星卫星中预存导航信息GPS卫星气摩擦等问题着时间推移导航精度会逐渐降低
2 面控制系统
面控制系统监测站(Monitor Station)控制站(Master Monitor Station)面天线(Ground Antenna)组成控制站位美国科罗拉州春田市(Colorado Spring)面控制站负责收集卫星传回讯息计算卫星星历相距离气校正等数
3户设备部分
户设备部分GPS 信号接收机功够捕获定卫星截止角选择测卫星踪卫星运行接收机捕获踪卫星信号测量出接收天线卫星伪距离距离变化率解调出卫星轨道参数等数根数接收机中微处理计算机定位解算方法进行定位计算计算出户理位置纬度高度速度时间等信息接收机硬件机软件GPS 数处理软件包构成完整GPS 户设备GPS 接收机结构分天线单元接收单元两部分接收机般采机机外两种直流电源设置机电源目更换外电源时中断连续观测机外电源时机电池动充电关机机电池RAM存储器供电防止数丢失目前种类型接受机体积越越重量越越轻便野外观测次者接收器现单频双频两种价格素般者购买单频接收器
13 GPS特点
全球定位系统特点：
1定位精度高
应实践已证明GPS相定位精度50KM达106100500KM达1071000KM达1093001500M工程精密定位中1时观测解面面位置误差1mmME5000电磁波测距仪测定边长较边长较差05mm校差中误差03mm
2观测时间短
着GPS系统断完善软件断更新目前20KM相静态定位仅需1520分钟快速静态相定位测量时流动站基准站相距15KM时流动站观测时间需12分钟然时定位站观测需秒钟
14 GPS应
船舶汽车飞机等运动物体进行定位导航例：
1船舶远洋导航进港引水
2飞机航路引导进场降落
3汽车导航
4面车辆踪城市智交通理
5紧急救生
6旅游野外探险
7通讯终端（手机PDA电子图等集成体）
8电力邮电通讯等网络时间步
9种等级测量控制测量
10道路种线路放样
11水形测量
12壳形变测量坝型建筑物变形监测
13GIS应
14工程机械（轮胎吊推土机等）控制
15精细农业
第二章 GPS技术交通中应
GPS导航定位测量外GPS系统空间卫星载精确时钟发布时间频率信息空间卫星精确时钟基础面监测站监控传送精确时间频率GPS重应应该功进行精确时间频率控制许工程实验服务外国外资料显示利GPS获气象数某试验工程应
目前全球定位系统已广泛应军事民等众领域中GPS技术定点状态分静态定位动态定位两类静态定位指定点位置观测程中固定变GPS测量中应动态定位指定点运动载体观测程中变化GPS船舶导航中应静态相定位精度般毫米厘米范围动态相定位精度般厘米米范围GPS信号处理时间划分实时处理处理实时处理边接收卫星信号便进行计算获目前处位置速度时间等信息处理指卫星信号记录定介质回室统进行数处理般说静态定位户采处理动态定位户采实时处理处理
21 GPS道路工程中应
GPS道路工程中应目前建立种道路工程控制网测定航测外控点等着高等级公路迅速发展勘测技术提出更高求线路长已知点少常规测量手段仅布网困难难满足高精度求目前国已逐步采GPS技术建立线路首级高精度控制网沪宁沪杭高速公路海段利GPS建立首级控制网然常规方法布设导线加密实践证明十公里范围点位误差2cm左右达常规方法难实现精度时提前工期浙江省测绘局利Wild 200 GPS接收机快速静态定位功施测线路全部初测导线快速高精度建立数百公里高速公路控制网取良效果GPS技术样应特桥梁控制测量中需通视构成较强网形提高点位精度时检测常规测量支点非常效江阴长江桥建设中首先常规方法建立高精度边角网然利GPS该网进行检测GPS检测网达毫米级精度常规精度网较符合较GPS技术隧道测量中具广泛应前景GPS测量需通视减少常规方法中间环节速度快精度高具明显济社会效益
差分动态GPS道路勘测方面应数字面模型数采集控制点加密中线放样断面测量需外控点机载GPS航测等方面1994年6月济学试验KART实时相位差分卫星定位系统1km范围达优2cm精度够线路控制网加密GPS测量包含三维信息数字面模型数采集中线放样断面测量中线面位置放样时获断面中线放样中需实时基准站数数链传移动站提供移动站实时位置GPS仪器象纬仪样指示方需计算机辅助设计系统相结合计算机屏幕目前位置设计坐标差异机载动态差分GPS应航测德国加已取成功载波相位差分测出摄影中心三维坐标需外控点测量取良效果
22 GPS汽车导航交通理中应
三维导航GPS首功飞机船舶面车辆步行者利GPS导航接收器进行导航汽车导航系统全球定位系统GPS基础发展起门新型技术汽车导航系统GPS导航律导航微处理器车速传感器陀螺传感器CD—ROM驱动器LCD显示器组成
GPS导航GPS接收机接收GPS卫星信号（三颗）求出该点纬度坐标速度时间等信息提高汽车导航定位精度通常采差分GPS技术汽车行驶隧道高层楼群高速公路等遮掩物捕获GPS卫星信号时系统动导入律导航系统时车速传感器检测出汽车行进速度通微处理单元数处理速度时间中直接算出前进距离陀螺传感器直接检测出前进方陀螺仪动存储种数更换轮胎暂时停车时系统重新设定
GPS卫星导航律导航测汽车位置坐标数前进方实际行驶路线轨迹存定误差修正两者误差图路线统需采图匹配技术加图匹配电路汽车行驶路线电子图道路误差进行实时相关匹配作动修正时图匹配电路通微处理单元整理程序进行快速处理汽车电子图正确位置指示出正确行驶路线CDROM存储道路数等信息LCD显示器显示导航相关信息
GPS导航系统电子图线电通信网络计算机车辆理信息系统相结合实现车辆踪交通理等许功功包括：
（1）车辆
利GPS电子图实时显示出车辆实际位置意放缩原换图目标移动目标始终保持屏幕实现窗口车辆屏幕时利该功重车辆货物进行运输
（2）提供出行路线规划导航
提供出行路线规划汽车导航系统项重辅助功包括动线路规划工线路设计动线路规划驾驶者确定起点目计算机软件求动设计佳行驶路线包括快路线简单路线通高速公路路段次数少路线等计算工线路设计驾驶者根目设计起点终点途点等动建立线路库线路规划完毕显示器够电子图显示设计线路时显示汽车运行路径运行方法
（3）信息查询
户提供物标旅游景点宾馆医院等数库户够电子图根需进行查询查询资料文字语言图象形式显示电子图显示位置时监测中心利监测控制台区域意目标位置进行查询车辆信息数字形式控制中心电子图显示出
（4）话务指挥
指挥中心监测区域车辆运行状况监控车辆进行合理调度指挥中心时目标通话实行治理
（5）紧急援助
通GPS定位监控治理系统遇险情发生事车辆进行紧急援助监控台电子图显示求助信息报警目标规划优援助方案报警声光提醒值班员进行应急处理
（6）GPS应
GPS导航定位测量外GPS系统空间卫星载精确时钟发布时间频率信息空间卫星精确时钟基础面监测站监控传送精确时间频率GPS重应应该功进行精确时间频率控制许工程实验服务外国外资料显示利GPS获气象数某试验工程应
GPS技术汽车导航交通理工程中研究应目前中国刚刚起步国外方面研究早已开始已取定成果加卡尔加里学设计种动态定位系统该系统包括台捷联式惯性系统两台GPS接收机台微机测定已道路线形参数道路理系统服务美国研制应城市道路交通理系统该系统利GPSGIS建立道路数库数库中包含种现时数资料道路准确位置路面状况路设施等该系统1995年正式运行城市道路交通理起重作年国外研制种车辆诱导系统中车辆位置实时确定惯性测量系统车轮传感器着GPS发展显示出优越性取代前两种方法趋势城市车辆诱导GPS定位般城市中设立基准站车载GPS实时接收 基准站发射信息差分处理便计算出实时位置目前处位置达目标道路网中进行优化计算便道路电子图显示出达目标优化路线公安消防抢修急救等车辆服务
23 GPS应
GPS导航定位测量外GPS系统空间卫星载精确时钟发布时间频率信息空间卫星精确时钟基础面监测站监控传送精确时间频率GPS重应应该功进行精确时间频率控制许工程实验服务外国外资料显示利GPS获气象数某试验工程应
全球定位系统GPS年开发具开创意义高新技术全球性全性全天候性导航定位定时测速优势必然会诸领域中越越广泛应发达国家GPS技术已开始应交通运输道路工程中目前GPS技术国道路工程交通理中应刚刚起步相信着国济发展高等级公路快速修建GPS技术应研究逐步深入道路工程中应会更加广泛深入发挥更作
第三章 GPS技术汽车应
具全球性全性（陆海洋航空航天）全天候优势导航定位定时测速系统GPS空间卫星系统面监控系统户接收系统三子系统构成目前已广泛应军事民等众领域发达国家GPS技术已开始应交通运输道路工程中
31 GPS技术现代交通中应
311 GPS道路工程中应
道路工程中GPS目前建立种道路工程控制网测定航测外控点等高等级公路迅速发展勘测技术提出更高求线路长已知点少常规测量手段仅布网困难难满足高精度求采GPS技术建立线路首级高精度控制网沪宁沪杭高速公路海段利GPS建立首级控制网然常规方法布设导线加密实践证明十公里范围定点误差2cm左右达常规方法难实现精度时提前工期浙江省测绘局利Wild 200 GPS接收机快速静态定位功实测线路全部初测导线快速高精度建立数百公里高速公路控制网
GPS技术时应特桥梁控制测量中需通视构成较强网形提高定位精度时检测常规测量支点非常效GPS检测达毫米级精度GPS技术隧道测量中具广泛应前景测量减少常规方法中间环节速度快精度高具明显济社会效益
差分动态GPS道路勘测方面应数字面模型数采集控制点加密中线放样断面测量需外控点机载GPS航测等方面GPS测量包含三维信息数字面模型数采集中线放样断面测量中线面位置放样时获断面中线放样中需实时基准站数数链传移动站提供移动站实时位置GPS仪器象纬仪样指示方需CAD系统相结合计算机屏幕目前位置设计坐标间差异
机载动态差分GPS应航测德国加已取成功载波相位差分测出摄影中心三维坐标需外控点测量取良效果
312 GPS汽车导航交通理中应
三维导航GPS首功飞机船舶面车辆步行者利GPS导航接收器进行导航
汽车导航系统GPS基础发展起门新技术GPS导航律导航微处理器车速传感器陀螺传感器CDROM驱动器LCD显示器组成
GPS导航GPS接收机接收GPS卫星信号（三颗）该点纬度坐标速度时间等信息提高汽车导航定位精度通常采差分GPS技术汽车行驶隧道高层楼群高速公路等遮掩物捕捉GPS卫星信号时系统动导入律导航系统时车速传感器检测出汽车行进速度通微处理单元数处理速度时间中直接算出前进距离陀螺传感器直接检测出前进方陀螺仪动存储种数更换轮胎暂时停车时系统重新设定
GPS卫星导航律导航测汽车位置坐标前进方实际行驶路线轨迹存定误差修正两者间误差图路线统需采图匹配技术加图匹配电路汽车行驶路线电子图道路误差进行实时相关匹配做动修正时图匹配电路通微处理单元整理程序进行快速处理汽车电子图正确位置指示出正确行驶路线CDROM存储道路数等信息LCD显示器导航相关信息
导航系统电子图线电通信网络计算机车辆理信息系统相结合实现车辆踪交通理等许功车辆踪供出行路线规划导航信息查询话务指挥紧急援助：
1车辆踪
利GPS电子图实时显示出车辆实际位置意放缩原换图目标移动目标始终保持屏幕实现窗口车辆屏幕时踪利该功重车辆货物进行踪运输
2供出行路线规划导航
规划出行路线汽车导航系统项重辅助功包括：
（1）动线路规划驾驶员确定起点终点计算机软件求动设计佳行驶路线包括快路线简单路线通高速公路路段次数少路线等
（2）工线路设计驾驶员根目设计起点终点途点等动建立线路库线路规划完毕显示器够电子图显示设计路线时显示汽车运行路径运行方法
（3）信息查询户提供物标旅游景点宾馆医院等数库户够电子图根需进行查询查询资料文字语言图象形式显示电子图显示位置时监测中心利监测控制台区域意目标位置进行查询车辆信息数字形式控制中心电子图显示出
（4）话务指挥指挥中心监测区域车辆运行状况监控车辆进行合理调度指挥中心时踪目标通话实行理
（5）紧急援助通GPS定位监控理系统遇险情发生事车辆进行紧急援助监控台电子显示求助信息报警目标规划出优援助方案报警声光提醒值班员进行应急处理
313 目前应现状
GPS技术汽车导航交通理工程中研究应目前中国刚刚起步国外方面研究早已开始取定成果
加卡尔加里学设计种动态定位系统该系统包括台捷联式惯性系统两台GPS接收机台微机测定已道路线性参数道路理系统服务
美国研制应城市道路交通理系统该系统利GPSGIS建立道路数库数库中包含种现时数资料道路准确位置路面状况路设施等该系统1995年正式运行城市道路交通理起重作
年国外研制种车辆诱导系统中车辆位置实时确定惯性测量系统车轮传感器着技术发展GPS取代势城市车辆诱导GPS定位般城市中设立基准站车载GPS实时接收基准站发射信息差分处理便计算出实时位置目前处位置达目标道路网中进行优化计算便道路电子图显示出达目标优化路线公安消防抢修急救等车辆服务
GPS年开发具开创意义高新技术必然会诸领域中越越广泛应相信着国济发展高级公路快速修建GPS技术应研究逐步深入道路工程交通运输中应会更加广泛深入发挥出更作
32 车载GPS
321 车载GPS定义
单说GPS导航仪够帮助户准确定位前位置根定目计算行程通图显示语音提示两种方式引导户行目汽车驾驶辅助设备
322 车载GPS组成
GPS导航仪包括两重组成部分：
全球定位系统（Global Positioning System）简称GPS空间卫星面监控户接收等三部分组成太空中24颗卫星组成分布网络分分布6条离面2万公里倾斜角55°球准步轨道条轨道4颗卫星GPS卫星隔12时绕球周球点够时接收7～9颗卫星信号面1控站5监控站负责卫星监视遥测踪控制负责颗卫星进行观测控站提供观测数控站收数计算出颗卫星时刻精确位置通3注入站传送卫星卫星数通线电波面发射户接收端设备
注：系统初美国陆海空三军20世纪70年代联合研制目陆海空三领域提供实时 全天候全球性导航服务情报收集核爆监测应急通讯等军事目美国独霸全球战略重部署GPS系统历20余年研究实验耗资300亿美元直1994年3月全球覆盖率高达9824颗GPS卫星星座正式布设完成现GPS系统应仅局限军事领域发展汽车导航气观测理勘测海洋救援载航天器防护探测等领域
二汽车导航系统光GPS系统够够接收GPS卫星发送数计算出户三维位置方运动速度时间方面信息没路径计算力户手中GPS接收设备想实现路线导航功需套完善包含硬件设备电子图导航软件汽车导航系统
GPS导航仪硬件包括芯片天线处理器存屏幕键扬声器等组成部分目前情况市场中GPS汽车导航仪硬件差距区集中置软件图里需提醒家注意点惯总关心导航仪预装种图实际混淆图软件两者区谓图实数软件搜索引擎图中种理信息综合起庞数户应？反应导航界面中？助软件实现导航图离开软件支持反优秀软件系统果没详细图数白搭
总结部完整GPS汽车导航仪芯片天线处理器存显示屏扬声器键扩展功插槽电子图导航软件10部分组成
判断GPS导航仪优劣导航仪接收GPS卫星数量路径规划力关键导航仪接收效卫星数量越说明前信号越强导航工作状态越稳定果台导航仪常搜索卫星者导航程中频繁中断信号影响正常导航工作首先质量关更谈优劣
次路径规划力重优秀导航仪应该够迅速准确根前车位户指定目指示出条时距离短（根喜）路径路径安排性化绕远路行驶安全舒适路径规划力处理器软件关外图重方面前面提图相数库里面数越全面越新导航仪设计出路线越合理图详实程度时更新力导航仪优劣起关重影响
GPS汽车导航仪种类繁汽车置DVD系统导航仪外置便携式车载导航仪手持PDA手机导航设备蓝牙GPS接收模块等针次评外置便携式车载导航仪样算合格车载GPS呢？
顾名思义车载GPS定放车需旋转角度底盘吸附力强支架块显示效果优秀够清图指示屏幕行车安全直盯着屏幕时声音洪亮播报时语音提示功显重导航仪般续航力限远距离中迫切需够设备充电点烟器接口车充电器针汽车特点涉合格车载GPS必备条件外前提卫星接收力软件道路计算力图准确详实程度更新力等导航仪工作基础忽视
322 车载GPS功
（1）图查询
◎操作终端搜索目位置
◎记录常方位置信息保留享位置信息
◎模糊查询附件某位置附加油站宾馆取款机等信息
（2） 路线规划
◎GPS 导航系统会根设定起始点目动规划条线路
◎规划线路设定否某途径点
◎规划线路设定否避开高速等功
（3）动导航
◎语音导航：
语音提前驾驶者提供路口转导航系统状况等行车信息懂路导告诉驾车目样导航中重功需观操作终端通语音提示安全达目
◎画面导航：
操作终端会显示图车子现位置行车速度目距离规划路线提示路口转提示行车信息
◎重新规划线路：
没规划线路行驶者走错路口时候GPS 导航系统会根现位置重新规划条新达目线路
汽车GPS导航系统合格率仅25悉次抽检广州深圳珠海东莞四市40家企业生产车GPS导航仪40批次合格10批次合格率仅25专家表示抽检GPS导航仪中半产品定位精度合格辐射超标产品半某赖导航仪驾驶员说更引发交通事
33 国车载GPS市场发展现状
331 国GPS车载市场尚处初级阶段
国20世纪80年代开始研发GPS技术车载GPS装置系统技术水产品质量成熟程度说国GPS车载市场发展处初级阶段车辆踪系统市场相车载导航系统更加成熟例：实时交通信息发布完善导航电子图提供更新机制均缺乏高效实解决方案途径
GPS车载系统装市场
市场GPS车载系统安装分前装装两种方式前装系统车辆出厂前组装车辆配套产品中装系统车辆程中安装车辆目前国车载系统市场尚处开发启动阶段导航终端作标配汽车成会提高户GPS设备需求确定汽车厂商较风险采装形式汽车户提供种灵活选择疑更明智策略
国目前轿车拥量约2300万辆部分车辆装导航终端潜市场装市场年市场流相装设备言车载前装设备导航系统车系统完整统起出厂前严格测试稳定性远高装设备着消费市场断成熟装市场占重逐渐降更汽车生产厂商会GPS车载系统作标配提供消费者
332 制约车载GPS消费市场四素
目前止车载GPS系统市场没预计样发展迅猛整市场处初级阶段究原四方面素制约发展
1消费需求强烈
出行惯方面国汽车者发达国家明显美国日日常开车出行半径数百公里中国数车日常出行半径里程仅1／10数返居住固定道路国汽车者路况更加解决定产品国没GPS导航产品市场发达国家样强烈市场需求
2缺乏行业标准
标准化问题GPS车辆踪系统产业化核心问题目前公司GPS产品运营系统通兼容联网市场GPS行业标准：公路全球定位系统（GPS）测量规范JTJ中华民国行业标准赛格导航全国统GPS服务标准浙江等省份制定标准客户难市场中选择新优产品技术进行更新换代外涉足该领域企业实力信誉参差齐服务质量完善问题妨碍该产品推广应
3产品价格高
价格昂贵GPS类产品中国市场迅速普原开发出中国数消费接受价位导航产品前GPS厂商务目前市场中流GPS系统高端市场单体接收机价格约8000元中端市场价格5000元左右低端单体接收机价格2000元左右简单车载系统均价格2500～4000元样价格部分潜消费者步
4图开放
GPS导航系统中重该产品提供电子图中国出国家安全考虑政府图数进行严格控制
333 车载GPS技术层面发展趋势
第趋势频率分集技术（frequency diversity）实际已正第二代GPS系统换老化卫星程中进行完成现代化卫星星座民户提供三种新定位信号外欧洲联盟2002年3月启动伽里略计划采取种技术
第二趋势克服射频干扰(RFI)GPS广播功率特低般1016瓦容易会周围射频信号干扰正常工作GPS接收器通接收测距码储存复制码相位进行匹配穿透噪声相位致时接收器够定时信号作精确参考准确定位
第三趋势安装保证定位误差某特定值综合机械系统采微分GPS技术系统获球步轨道通信卫星新误差校正信息修正数面参考接收器GPS误差2米现更
334 中国车载导航产业研发现状发展趋势
中国车载导航技术十年市场培育户目标需求已逐步明确技术研发市场培育逐步完善车导航装置应市场业已启动日臻成熟现已逐步进入道路交通行业应高速发展时期中国世纪末发射建立逐步健全专交通行业应北斗导航定位系统车辆卫星导航定位产业发展提供良基础条件限广阔空间外中国道路建设电子图技术尤轿车市场发展极推动车载导航技术发展
1高速发展道路建设：
中国高速公路建设始世纪八十年代期然十数年时间已获突飞猛进成：1997年4771公里位居世界第三十九位2001年已建成19453公里2002年底高速公路增加25200公里已跃居世界第二水正加紧施工总长35万公里贯国境南北横穿祖国东西五七横12条国道干线省会城市市级城市间高速公路公路网已基形成中心城市外辐射高速道路织城市圈星罗棋布密珠网区公路高速发展中国济道路建设应汽车导航技术注入极强原始动力
2电子图发展状况：
实现车载导航理位置信息密切相关理信息系统GIS种综合处理分析空间数技术系统理位置相关属性信息机结合交通信息通常分静态动态两类前者指时间变化较变化交通信息道路停车场交通附属设施等者实时变化交通信息道路状况交通事天气变化车辆密度流量等理信息系统GIS作信息台起整系统协调工作述静态动态数进行理求做缝集成
电子图理信息系统种视化产品具备理信息部分功数字信号模拟信号清楚登陆显示屏交通路线周围环境视觉听觉形式驾驶者沟通北京四维测绘技术总公司成功制作威驰轿车DVD图软件开创中国车载电子导航先例海畅想电脑限公司世界著名松集团丰田汽车公司合作年时间成功完成全日12500三维立体高品质精细汽车导航电子图制作事导航技术研发占全国GPS市场份额达15深圳赛格导航科技公司原隶属邮电部承担国家汽车导航产品研发海三吉电子工程公司全球导航装置制造商美国GARMIN公司合作研制行车载导航仪北京合众思壮公司等数十家骨干科技企业
国家测绘局属全资子公司北京四维测绘技术总公司中国述领域领头企业该公司规划全国实施汽车静态导航电子图制作分四步走方案：2002年率先北京海广州天津等四城市电子交通图软件投入2003年东部海部分省会城市江海发达区开通导航图应2004年延伸中国中部省份省会域中心城市2005年电子交通图覆盖全国省会城市域中心城市周边区见图2显然初步基础交通电子图着济发展道路建设推进涵更丰富三维立体导航图逐年更新面貌推市场
335 轿车市场提供发展空间
2002年中国车市呈现炙手热井喷火爆现象特长期压抑家庭型轿车购买量获初步释放2001年国生产轿车70万辆2002年超100万辆十年国产轿车30～50例增长前套语音电子导航装置包括65英寸触摸显示屏DVD光盘读出器CDVCD碟盒GPS天线系统陀螺方位传感器等均售价约万元民币汽车安装导航装置普率30计算仅轿车块两年中国导航市场迅速形成六十亿发展空间特电子图项年快形成50亿市场中远期发展空间达数百亿元
发展导航技术需政策支持
发达国家相中国导航技术发展速度较慢走弯路前年引进GPS技术应车辆移动目标防盗报警监控等方面GPS技术原定位导航重作成中国技术领域特技术异化现象反映出导航游技术研发力较差基础技术支持力度够法进行产品成熟衔接综合国力原然政策引导素发展汽车导航技术政策支持宏观调控非常重
发达国家均车载导航装置高精度图政府指定专业部门专业机构统标准负责制作定期更新市场销售程度支持科技企业产品研发极方便车辆安装中国贯高精度城市图作战略资源进行理严格保密制度控制显然定程度制约汽车导航技术发展需现瓶颈已该拓宽时候
时前中国正处济转轨期城市扩容道路扩充环境变化特高速公路建设说日新月异实时动态信息时采集求电子图软件数必须时断修改更新构筑全国公实时高精度容量信息台否导航装置生产企业辛勤研发产品时适完成新信息台建设绝家科技企业技术财力承担非政府统组织策划莫属唯政府科研企业三齐总体智交通快实现
336 车载GPS信息手机互联
丰田汽车KDDI日Navitime三企业开发出手机车载导航系统联动台手机预先搜索目信息车时通蓝牙线发送车载导航仪设置目 KDDI日Navitime开发出手机位置信息蓝牙发送车载导航仪系统丰田负责导航仪端接收信息设置目进行路线导航新功开发
保护手机发送户信息通导入认证功限定接收手机信息导航仪机型蓝牙协议采OPP（ObjectPushProfile）显示位置信息文件采国际标准规格KML（KeyholeMarkupLanguage）格式
丰田等三家企业计划步行导航服务联动预计2009年半年新服务进入实阶段丰田导航仪转发EZnaviwalk服务搜索信息EZnaviwalkKDDIau手机提供步行导航服务
337 影响GPS定位精度素
GPS定位利组卫星伪距星历卫星发射时间等观测量时必须知道户钟差通俗点说果知道纬度想知道高度话必须收4颗卫星准确定位
GPS存三部分误差：
第部分GPS接收机卫星钟误差星历误差电离
层误差流层误差等
第二部分传播延迟误差
第三部分GPS接收机固误差例通道延迟径效应部噪声等
第部分误差利差分技术完全消
第二部分误差部分消取决基准接收机户接收机距离
第三部分误差法消具体原：
1电离层流层影响
电离层电子性质稳定会线信号造成影响
流层充满水汽影响电波传送速度
2路径干扰
GPS信号接收机附障碍物次产生影响附高楼厦高山等时信号甚完全遮挡
3信号接收角度
果捕捉卫星间形成角度较时接收效果较理想反效果教差
4接收环境影响
水中等方电波干扰影响精度
5干扰
美国国际安全利益需1992年开始实行谓SA政策定位精度做限制干扰SA开启时候精度降低150100米左右
338 车载GPS导航仪两极化发展
2004年GPS导航仪国应汽车领域始GPS产品便捷性实性短时间广消费者接受追捧市场需求量产品利润空间等利条件促中国GPS汽车导航仪等相关产品迅速走高速发展道路完全统计2006年该年GPS产品销售额已达50亿元环年增长508
基GPS产品快速崛起新兴产业立吸引量厂商参角逐分食块巨蛋糕2007年开始中国GPS产业已进入相成熟期时期市场需求量进步扩消费者GPS产品认识程度进步提升着量厂商参激烈市场竞争环境厂商路手段占市场份额中显著点压缩利润空间控制生产成降低销售价格扩销售额GPS产品价格呈现出垂直降趋势2007年部分品牌产品已接千元关
视野利GPS产业良性发展原量具备GPS产品研发制造厂商挤进行业带制造工艺统量厂商采OEM代工方式直接产生产品质量参差齐售服务完善等严重制约GPS产业良性发展果表现产品产品质量稳定外方面功款式质化倾滥觞极程度成GPS产品前进绊脚石
发展2009年市场格局发生新变化中国GPS产业开始呈现出两极化发展趋势进入新时期消费者产品需求开始转价值单纯价格消费固然占流模式渐渐出现两极分野品牌分两极化发展倾类OEM等厂商代表加工型品牌然利价格优势走低价路线产品然缺乏创新质量然稳定资源然丰富着消费开始趋理性单纯价格取胜模式渐渐退出历史舞台类行业知名品牌新科Anygo等代表企业注重产品研发程序优化户带更性化更方便享受品牌注重质量取胜采加强企业理控制生产成等影响产品品质方面降低产品销售价格真正利消费者成车载GPS发展新方新产品新营销思路推动整产业走理性发展道路
结
通GPS院里解功包含范围广尤汽车交通运输起作利GPS电子图实时显示出车辆实际位置意放缩原换图目标移动目标始终保持屏幕实现窗口车辆屏幕时踪利该功重车辆货物进行踪运输
中国GPS产业开始呈现出两极化发展趋势进入新时期消费者产品需求开始转价值单纯价格消费固然占流模式渐渐出现两极分野品牌分两极化发展倾类OEM等厂商代表加工型品牌然利价格优势走低价路线产品然缺乏创新质量然稳定资源然丰富着消费开始趋理性单纯价格取胜模式渐渐退出历史舞台类行业知名品牌新科Anygo等代表企业注重产品研发程序优化户带更性化更方便享受品牌注重质量取胜采加强企业理控制生产成等影响产品品质方面降低产品销售价格真正利消费者成车载GPS发展新方新产品新营销思路推动整产业走理性发展道路
致 谢
通阶段努力文GPS技术汽车交通应终完成培训阶段学思想受益非浅身努力外位老师学朋友关心支持鼓励分开
文写作程中导师倾注量心血选题开题报告写作提纲遍遍指出稿中具体问题严格关循循善诱表示衷心感谢时感谢学期间极关心支持位老师关心学朋友
写作毕业文次系统学程文完成样意味着新学生活开始
感谢位专家批评指导
参考文献
[1] 吴易明 国际会展业发展现状特点中国鉴 江西财学学报2004(2) (参例)
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[2] 杨天军杨晓光 GPSGIS车辆实时监控调度系统研究 城市交通 2004年第期
[3] 夏红霞 周宏 杨红云 基GISGPS车辆监控系统实现关键技术微机发展 Vol14 No8 Aug2004
[4] 丁继新 吕京国 李夕银 面务GPS测量软件系统研制<<测绘通报 >> 2003年03期
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GPS技术汽车交通运2号
摘
全球卫星定位系统GPS美军70年代初子午仪卫星导航定位技术发展起具全球性全性求出该点纬度坐标速度时间等信息提高汽车导航定位精度通常采差分GPS技术汽车行驶隧道高层楼群高速公路等遮掩物捕捉GPS卫星信号时系统动导入律导航系统时车速传感器检测出汽车行进速度通微处理单元数处理速度时间中直接算出前进距离陀螺传感器直接检测出前进方陀螺仪动存储种数更换轮胎暂时停车时系统重新设定
GPS卫星导航律导航测汽车位置坐标数前进方实际行驶路线轨迹存定误差修正两者误差图路线统需采图匹配技术加图匹配电路汽车行驶路线电子图道路误差进行实时相关匹配作动修正时图匹配电路通微处理单元整理程序进行快速处理汽车电子图正确位置指示出正确行驶路线CD－ROM存储道路数等信息LCD显示器显示导航相关信息
全球定位系统GPS年开发具开创意义高新技术全球性全性全天候性导航定位定时测速优势必然会诸领域中越越广泛应发达国家GPS技术已开始应交通运输道路工程中目前GPS技术国道路工程交通治理中应刚刚起步相信着国济发展高等级公路快速修建GPS技术应研究逐步深入道路工程中应会更加广泛深入发挥更作
关键词：GPS车载导航汽车交通
目 录
第1章 GPS简介 6
11GPS原理 6
12GPS系统构成 8
13GPS特点 9
14GPS应 10
第2章 GPS技术交通应 11
21GPS道路工程中应 11
22GPS汽车导航交通理中应 12
23GPS应 15
第3章 GPS技术汽车应 17
31GPS技术现代交通中应 17
32车载GPS 19
33国车载GPS技术发展趋势展 23
结 31
致谢 32
参考文献 33
第章GPS简介
11 全球定位系统（Global Positioning System简称GPS）20世纪70年代美国陆海空三军联合研制新代空间卫星导航定位系统目陆海空三领域提供实时 全天候全球性导航服务情报收集核爆监测应急通讯等军事目美国独霸全球战略重组成20余年研究实验耗资300亿美元1994年3月全球覆盖率高达9824颗GPS卫星星座布设完成
12 GPS原理
24颗GPS卫星离面1万2千公里高空12时周期环绕球运行意时刻面意点时观测4颗卫星
卫星位置精确知GPS观测中卫星接收机距离利三维坐标中距离公式利3颗卫星组成3方程式解出观测点位置(XYZ)考虑卫星时钟接收机时钟间误差实际4未知数XYZ钟差需引入第4颗卫星形成4方程式进行求解观测点纬度高程
事实接收机锁住4颗卫星时接收机卫星星座分布分成干组组4颗然通算法挑选出误差组作定位提高精度
卫星运行轨道卫星时钟存误差气流层电离层信号影响SA保护政策民GPS定位精度100米提高定位精度普遍采差分GPS(DGPS)技术建立基准站(差分台)进行GPS观测利已知基准站精确坐标观测值进行较出修正数外发布接收机收该修正数身观测值进行较消部分误差较准确位置实验表明利差分GPS定位精度提高5米
GPS导航系统基原理测量出已知位置卫星户接收机间距离然综合颗卫星数知道接收机具体位置达目卫星位置根星载时钟记录时间卫星星历中查出户卫星距离通纪录卫星信号传播户历时间光速(气层电离层干扰距离户卫星间真实距离伪距（PR）：GPS卫星正常工作时会断10二进制码元组成伪机码（简称伪码）发射导航电文GPS系统伪码两种分民CA码军P(Y)码CA码频率1023MHz重复周期毫秒码间距1微秒相300mP码频率1023MHz重复周期2664天码间距01微秒相30mY码P码基础形成保密性更佳导航电文包括卫星星历工作状况时钟改正电离层时延修正气折射修正等信息卫星信号中解调制出50bs调制载频发射导航电文帧中包含5子帧帧长6s前三帧10字码三十秒重复次时更新次两帧15000b导航电文中容遥测码转换码第123数块中重星历数户接受导航电文时提取出卫星时间时钟做便知卫星户距离利导航电文中卫星星历数推算出卫星发射电文时处位置户WGS84坐标系中位置速度等信息便知
见GPS导航系统卫星部分作断发射导航电文然户接受机时钟卫星星载时钟总步户三维坐标xyz外引进Δt卫星接收机间时间差作未知数然4方程4未知数解出果想知道接收机处位置少接收4卫星信号
GPS接收机接收授时准确纳秒级时间信息预报未月卫星处概略位置预报星历计算定位时需卫星坐标广播星历精度米十米（卫星时变化）GPS系统信息卫星状况等
GPS接收机码量测卫星接收机距离含接收机卫星钟误差气传播误差称伪距0A码测伪距称UA码伪距精度约20米左右P码测伪距称P码伪距精度约2米左右
GPS接收机收卫星信号进行解码采技术调制载波信息掉恢复载波严格言载波相位应称载波拍频相位收受普勒频 移影响卫星信号载波相位接收机机振荡产生信号相位差般接收机钟确定历元时刻量测保持卫星信号踪记录相位变化值开始观测时接收机卫星振荡器相位初值知道起始历元相位整数知道整周模糊度数处理中作参数解算相位观测值精度高毫米前提解出整周模糊度相定位段连续观测值时相位观测值达优米级定位 精度采相位观测值
定位方式GPS定位分单点定位相定位（差分定位）单点定位根台接收机观测数确定接收机位置方式采伪距观测量车船等概略导航定位相定位（差分定位）根两台接收机观测数确定观测点间相位置方法采伪距观测量采相位观测量测量工程测量均应采相位观测值进行相定位
GPS观测量中包含卫星接收机钟差气传播延迟路径效应等误差定位计算时受卫星广播星历误差影响进行相定位时部分公误差抵消削弱定位精度提高双频接收机根两频率观测量抵消气中电离层误差部分精度求高接收机间距离较远时（气明显差）应选双频接收机
12 GPS系统构成
1空间部分
GPS空间部分24颗工作卫星组成位距表20200km空均匀分布6 轨道面(轨道面4 颗) 轨道倾角55°外3 颗源备份卫星轨运行卫星分布全球方时间观测4 颗卫星卫星中预存导航信息GPS卫星气摩擦等问题着时间推移导航精度会逐渐降低
2 面控制系统
面控制系统监测站(Monitor Station)控制站(Master Monitor Station)面天线(Ground Antenna)组成控制站位美国科罗拉州春田市(Colorado Spring)面控制站负责收集卫星传回讯息计算卫星星历相距离气校正等数
3户设备部分
户设备部分GPS 信号接收机功够捕获定卫星截止角选择测卫星踪卫星运行接收机捕获踪卫星信号测量出接收天线卫星伪距离距离变化率解调出卫星轨道参数等数根数接收机中微处理计算机定位解算方法进行定位计算计算出户理位置纬度高度速度时间等信息接收机硬件机软件GPS 数处理软件包构成完整GPS 户设备GPS 接收机结构分天线单元接收单元两部分接收机般采机机外两种直流电源设置机电源目更换外电源时中断连续观测机外电源时机电池动充电关机机电池RAM存储器供电防止数丢失目前种类型接受机体积越越重量越越轻便野外观测次者接收器现单频双频两种价格素般者购买单频接收器
13 GPS特点
全球定位系统特点：
1定位精度高
应实践已证明GPS相定位精度50KM达106100500KM达1071000KM达1093001500M工程精密定位中1时观测解面面位置误差1mmME5000电磁波测距仪测定边长较边长较差05mm校差中误差03mm
2观测时间短
着GPS系统断完善软件断更新目前20KM相静态定位仅需1520分钟快速静态相定位测量时流动站基准站相距15KM时流动站观测时间需12分钟然时定位站观测需秒钟
14 GPS应
船舶汽车飞机等运动物体进行定位导航例：
1船舶远洋导航进港引水
2飞机航路引导进场降落
3汽车导航
4面车辆踪城市智交通理
5紧急救生
6旅游野外探险
7通讯终端（手机PDA电子图等集成体）
8电力邮电通讯等网络时间步
9种等级测量控制测量
10道路种线路放样
11水形测量
12壳形变测量坝型建筑物变形监测
13GIS应
14工程机械（轮胎吊推土机等）控制
15精细农业
第二章 GPS技术交通中应
GPS导航定位测量外GPS系统空间卫星载精确时钟发布时间频率信息空间卫星精确时钟基础面监测站监控传送精确时间频率GPS重应应该功进行精确时间频率控制许工程实验服务外国外资料显示利GPS获气象数某试验工程应
目前全球定位系统已广泛应军事民等众领域中GPS技术定点状态分静态定位动态定位两类静态定位指定点位置观测程中固定变GPS测量中应动态定位指定点运动载体观测程中变化GPS船舶导航中应静态相定位精度般毫米厘米范围动态相定位精度般厘米米范围GPS信号处理时间划分实时处理处理实时处理边接收卫星信号便进行计算获目前处位置速度时间等信息处理指卫星信号记录定介质回室统进行数处理般说静态定位户采处理动态定位户采实时处理处理
21 GPS道路工程中应
GPS道路工程中应目前建立种道路工程控制网测定航测外控点等着高等级公路迅速发展勘测技术提出更高求线路长已知点少常规测量手段仅布网困难难满足高精度求目前国已逐步采GPS技术建立线路首级高精度控制网沪宁沪杭高速公路海段利GPS建立首级控制网然常规方法布设导线加密实践证明十公里范围点位误差2cm左右达常规方法难实现精度时提前工期浙江省测绘局利Wild 200 GPS接收机快速静态定位功施测线路全部初测导线快速高精度建立数百公里高速公路控制网取良效果GPS技术样应特桥梁控制测量中需通视构成较强网形提高点位精度时检测常规测量支点非常效江阴长江桥建设中首先常规方法建立高精度边角网然利GPS该网进行检测GPS检测网达毫米级精度常规精度网较符合较GPS技术隧道测量中具广泛应前景GPS测量需通视减少常规方法中间环节速度快精度高具明显济社会效益
差分动态GPS道路勘测方面应数字面模型数采集控制点加密中线放样断面测量需外控点机载GPS航测等方面1994年6月济学试验KART实时相位差分卫星定位系统1km范围达优2cm精度够线路控制网加密GPS测量包含三维信息数字面模型数采集中线放样断面测量中线面位置放样时获断面中线放样中需实时基准站数数链传移动站提供移动站实时位置GPS仪器象纬仪样指示方需计算机辅助设计系统相结合计算机屏幕目前位置设计坐标差异机载动态差分GPS应航测德国加已取成功载波相位差分测出摄影中心三维坐标需外控点测量取良效果
22 GPS汽车导航交通理中应
三维导航GPS首功飞机船舶面车辆步行者利GPS导航接收器进行导航汽车导航系统全球定位系统GPS基础发展起门新型技术汽车导航系统GPS导航律导航微处理器车速传感器陀螺传感器CD—ROM驱动器LCD显示器组成
GPS导航GPS接收机接收GPS卫星信号（三颗）求出该点纬度坐标速度时间等信息提高汽车导航定位精度通常采差分GPS技术汽车行驶隧道高层楼群高速公路等遮掩物捕获GPS卫星信号时系统动导入律导航系统时车速传感器检测出汽车行进速度通微处理单元数处理速度时间中直接算出前进距离陀螺传感器直接检测出前进方陀螺仪动存储种数更换轮胎暂时停车时系统重新设定
GPS卫星导航律导航测汽车位置坐标数前进方实际行驶路线轨迹存定误差修正两者误差图路线统需采图匹配技术加图匹配电路汽车行驶路线电子图道路误差进行实时相关匹配作动修正时图匹配电路通微处理单元整理程序进行快速处理汽车电子图正确位置指示出正确行驶路线CDROM存储道路数等信息LCD显示器显示导航相关信息
GPS导航系统电子图线电通信网络计算机车辆理信息系统相结合实现车辆踪交通理等许功功包括：
（1）车辆
利GPS电子图实时显示出车辆实际位置意放缩原换图目标移动目标始终保持屏幕实现窗口车辆屏幕时利该功重车辆货物进行运输
（2）提供出行路线规划导航
提供出行路线规划汽车导航系统项重辅助功包括动线路规划工线路设计动线路规划驾驶者确定起点目计算机软件求动设计佳行驶路线包括快路线简单路线通高速公路路段次数少路线等计算工线路设计驾驶者根目设计起点终点途点等动建立线路库线路规划完毕显示器够电子图显示设计线路时显示汽车运行路径运行方法
（3）信息查询
户提供物标旅游景点宾馆医院等数库户够电子图根需进行查询查询资料文字语言图象形式显示电子图显示位置时监测中心利监测控制台区域意目标位置进行查询车辆信息数字形式控制中心电子图显示出
（4）话务指挥
指挥中心监测区域车辆运行状况监控车辆进行合理调度指挥中心时目标通话实行治理
（5）紧急援助
通GPS定位监控治理系统遇险情发生事车辆进行紧急援助监控台电子图显示求助信息报警目标规划优援助方案报警声光提醒值班员进行应急处理
（6）GPS应
GPS导航定位测量外GPS系统空间卫星载精确时钟发布时间频率信息空间卫星精确时钟基础面监测站监控传送精确时间频率GPS重应应该功进行精确时间频率控制许工程实验服务外国外资料显示利GPS获气象数某试验工程应
GPS技术汽车导航交通理工程中研究应目前中国刚刚起步国外方面研究早已开始已取定成果加卡尔加里学设计种动态定位系统该系统包括台捷联式惯性系统两台GPS接收机台微机测定已道路线形参数道路理系统服务美国研制应城市道路交通理系统该系统利GPSGIS建立道路数库数库中包含种现时数资料道路准确位置路面状况路设施等该系统1995年正式运行城市道路交通理起重作年国外研制种车辆诱导系统中车辆位置实时确定惯性测量系统车轮传感器着GPS发展显示出优越性取代前两种方法趋势城市车辆诱导GPS定位般城市中设立基准站车载GPS实时接收 基准站发射信息差分处理便计算出实时位置目前处位置达目标道路网中进行优化计算便道路电子图显示出达目标优化路线公安消防抢修急救等车辆服务
23 GPS应
GPS导航定位测量外GPS系统空间卫星载精确时钟发布时间频率信息空间卫星精确时钟基础面监测站监控传送精确时间频率GPS重应应该功进行精确时间频率控制许工程实验服务外国外资料显示利GPS获气象数某试验工程应
全球定位系统GPS年开发具开创意义高新技术全球性全性全天候性导航定位定时测速优势必然会诸领域中越越广泛应发达国家GPS技术已开始应交通运输道路工程中目前GPS技术国道路工程交通理中应刚刚起步相信着国济发展高等级公路快速修建GPS技术应研究逐步深入道路工程中应会更加广泛深入发挥更作
第三章 GPS技术汽车应
具全球性全性（陆海洋航空航天）全天候优势导航定位定时测速系统GPS空间卫星系统面监控系统户接收系统三子系统构成目前已广泛应军事民等众领域发达国家GPS技术已开始应交通运输道路工程中
31 GPS技术现代交通中应
311 GPS道路工程中应
道路工程中GPS目前建立种道路工程控制网测定航测外控点等高等级公路迅速发展勘测技术提出更高求线路长已知点少常规测量手段仅布网困难难满足高精度求采GPS技术建立线路首级高精度控制网沪宁沪杭高速公路海段利GPS建立首级控制网然常规方法布设导线加密实践证明十公里范围定点误差2cm左右达常规方法难实现精度时提前工期浙江省测绘局利Wild 200 GPS接收机快速静态定位功实测线路全部初测导线快速高精度建立数百公里高速公路控制网
GPS技术时应特桥梁控制测量中需通视构成较强网形提高定位精度时检测常规测量支点非常效GPS检测达毫米级精度GPS技术隧道测量中具广泛应前景测量减少常规方法中间环节速度快精度高具明显济社会效益
差分动态GPS道路勘测方面应数字面模型数采集控制点加密中线放样断面测量需外控点机载GPS航测等方面GPS测量包含三维信息数字面模型数采集中线放样断面测量中线面位置放样时获断面中线放样中需实时基准站数数链传移动站提供移动站实时位置GPS仪器象纬仪样指示方需CAD系统相结合计算机屏幕目前位置设计坐标间差异
机载动态差分GPS应航测德国加已取成功载波相位差分测出摄影中心三维坐标需外控点测量取良效果
312 GPS汽车导航交通理中应
三维导航GPS首功飞机船舶面车辆步行者利GPS导航接收器进行导航
汽车导航系统GPS基础发展起门新技术GPS导航律导航微处理器车速传感器陀螺传感器CDROM驱动器LCD显示器组成
GPS导航GPS接收机接收GPS卫星信号（三颗）该点纬度坐标速度时间等信息提高汽车导航定位精度通常采差分GPS技术汽车行驶隧道高层楼群高速公路等遮掩物捕捉GPS卫星信号时系统动导入律导航系统时车速传感器检测出汽车行进速度通微处理单元数处理速度时间中直接算出前进距离陀螺传感器直接检测出前进方陀螺仪动存储种数更换轮胎暂时停车时系统重新设定
GPS卫星导航律导航测汽车位置坐标前进方实际行驶路线轨迹存定误差修正两者间误差图路线统需采图匹配技术加图匹配电路汽车行驶路线电子图道路误差进行实时相关匹配做动修正时图匹配电路通微处理单元整理程序进行快速处理汽车电子图正确位置指示出正确行驶路线CDROM存储道路数等信息LCD显示器导航相关信息
导航系统电子图线电通信网络计算机车辆理信息系统相结合实现车辆踪交通理等许功车辆踪供出行路线规划导航信息查询话务指挥紧急援助：
1车辆踪
利GPS电子图实时显示出车辆实际位置意放缩原换图目标移动目标始终保持屏幕实现窗口车辆屏幕时踪利该功重车辆货物进行踪运输
2供出行路线规划导航
规划出行路线汽车导航系统项重辅助功包括：
（1）动线路规划驾驶员确定起点终点计算机软件求动设计佳行驶路线包括快路线简单路线通高速公路路段次数少路线等
（2）工线路设计驾驶员根目设计起点终点途点等动建立线路库线路规划完毕显示器够电子图显示设计路线时显示汽车运行路径运行方法
（3）信息查询户提供物标旅游景点宾馆医院等数库户够电子图根需进行查询查询资料文字语言图象形式显示电子图显示位置时监测中心利监测控制台区域意目标位置进行查询车辆信息数字形式控制中心电子图显示出
（4）话务指挥指挥中心监测区域车辆运行状况监控车辆进行合理调度指挥中心时踪目标通话实行理
（5）紧急援助通GPS定位监控理系统遇险情发生事车辆进行紧急援助监控台电子显示求助信息报警目标规划出优援助方案报警声光提醒值班员进行应急处理
313 目前应现状
GPS技术汽车导航交通理工程中研究应目前中国刚刚起步国外方面研究早已开始取定成果
加卡尔加里学设计种动态定位系统该系统包括台捷联式惯性系统两台GPS接收机台微机测定已道路线性参数道路理系统服务
美国研制应城市道路交通理系统该系统利GPSGIS建立道路数库数库中包含种现时数资料道路准确位置路面状况路设施等该系统1995年正式运行城市道路交通理起重作
年国外研制种车辆诱导系统中车辆位置实时确定惯性测量系统车轮传感器着技术发展GPS取代势城市车辆诱导GPS定位般城市中设立基准站车载GPS实时接收基准站发射信息差分处理便计算出实时位置目前处位置达目标道路网中进行优化计算便道路电子图显示出达目标优化路线公安消防抢修急救等车辆服务
GPS年开发具开创意义高新技术必然会诸领域中越越广泛应相信着国济发展高级公路快速修建GPS技术应研究逐步深入道路工程交通运输中应会更加广泛深入发挥出更作
32 车载GPS
321 车载GPS定义
单说GPS导航仪够帮助户准确定位前位置根定目计算行程通图显示语音提示两种方式引导户行目汽车驾驶辅助设备
322 车载GPS组成
GPS导航仪包括两重组成部分：
全球定位系统（Global Positioning System）简称GPS空间卫星面监控户接收等三部分组成太空中24颗卫星组成分布网络分分布6条离面2万公里倾斜角55°球准步轨道条轨道4颗卫星GPS卫星隔12时绕球周球点够时接收7～9颗卫星信号面1控站5监控站负责卫星监视遥测踪控制负责颗卫星进行观测控站提供观测数控站收数计算出颗卫星时刻精确位置通3注入站传送卫星卫星数通线电波面发射户接收端设备
注：系统初美国陆海空三军20世纪70年代联合研制目陆海空三领域提供实时 全天候全球性导航服务情报收集核爆监测应急通讯等军事目美国独霸全球战略重部署GPS系统历20余年研究实验耗资300亿美元直1994年3月全球覆盖率高达9824颗GPS卫星星座正式布设完成现GPS系统应仅局限军事领域发展汽车导航气观测理勘测海洋救援载航天器防护探测等领域
二汽车导航系统光GPS系统够够接收GPS卫星发送数计算出户三维位置方运动速度时间方面信息没路径计算力户手中GPS接收设备想实现路线导航功需套完善包含硬件设备电子图导航软件汽车导航系统
GPS导航仪硬件包括芯片天线处理器存屏幕键扬声器等组成部分目前情况市场中GPS汽车导航仪硬件差距区集中置软件图里需提醒家注意点惯总关心导航仪预装种图实际混淆图软件两者区谓图实数软件搜索引擎图中种理信息综合起庞数户应？反应导航界面中？助软件实现导航图离开软件支持反优秀软件系统果没详细图数白搭
总结部完整GPS汽车导航仪芯片天线处理器存显示屏扬声器键扩展功插槽电子图导航软件10部分组成
判断GPS导航仪优劣导航仪接收GPS卫星数量路径规划力关键导航仪接收效卫星数量越说明前信号越强导航工作状态越稳定果台导航仪常搜索卫星者导航程中频繁中断信号影响正常导航工作首先质量关更谈优劣
次路径规划力重优秀导航仪应该够迅速准确根前车位户指定目指示出条时距离短（根喜）路径路径安排性化绕远路行驶安全舒适路径规划力处理器软件关外图重方面前面提图相数库里面数越全面越新导航仪设计出路线越合理图详实程度时更新力导航仪优劣起关重影响
GPS汽车导航仪种类繁汽车置DVD系统导航仪外置便携式车载导航仪手持PDA手机导航设备蓝牙GPS接收模块等针次评外置便携式车载导航仪样算合格车载GPS呢？
顾名思义车载GPS定放车需旋转角度底盘吸附力强支架块显示效果优秀够清图指示屏幕行车安全直盯着屏幕时声音洪亮播报时语音提示功显重导航仪般续航力限远距离中迫切需够设备充电点烟器接口车充电器针汽车特点涉合格车载GPS必备条件外前提卫星接收力软件道路计算力图准确详实程度更新力等导航仪工作基础忽视
322 车载GPS功
（1）图查询
◎操作终端搜索目位置
◎记录常方位置信息保留享位置信息
◎模糊查询附件某位置附加油站宾馆取款机等信息
（2） 路线规划
◎GPS 导航系统会根设定起始点目动规划条线路
◎规划线路设定否某途径点
◎规划线路设定否避开高速等功
（3）动导航
◎语音导航：
语音提前驾驶者提供路口转导航系统状况等行车信息懂路导告诉驾车目样导航中重功需观操作终端通语音提示安全达目
◎画面导航：
操作终端会显示图车子现位置行车速度目距离规划路线提示路口转提示行车信息
◎重新规划线路：
没规划线路行驶者走错路口时候GPS 导航系统会根现位置重新规划条新达目线路
汽车GPS导航系统合格率仅25悉次抽检广州深圳珠海东莞四市40家企业生产车GPS导航仪40批次合格10批次合格率仅25专家表示抽检GPS导航仪中半产品定位精度合格辐射超标产品半某赖导航仪驾驶员说更引发交通事
33 国车载GPS市场发展现状
331 国GPS车载市场尚处初级阶段
国20世纪80年代开始研发GPS技术车载GPS装置系统技术水产品质量成熟程度说国GPS车载市场发展处初级阶段车辆踪系统市场相车载导航系统更加成熟例：实时交通信息发布完善导航电子图提供更新机制均缺乏高效实解决方案途径
GPS车载系统装市场
市场GPS车载系统安装分前装装两种方式前装系统车辆出厂前组装车辆配套产品中装系统车辆程中安装车辆目前国车载系统市场尚处开发启动阶段导航终端作标配汽车成会提高户GPS设备需求确定汽车厂商较风险采装形式汽车户提供种灵活选择疑更明智策略
国目前轿车拥量约2300万辆部分车辆装导航终端潜市场装市场年市场流相装设备言车载前装设备导航系统车系统完整统起出厂前严格测试稳定性远高装设备着消费市场断成熟装市场占重逐渐降更汽车生产厂商会GPS车载系统作标配提供消费者
332 制约车载GPS消费市场四素
目前止车载GPS系统市场没预计样发展迅猛整市场处初级阶段究原四方面素制约发展
1消费需求强烈
出行惯方面国汽车者发达国家明显美国日日常开车出行半径数百公里中国数车日常出行半径里程仅1／10数返居住固定道路国汽车者路况更加解决定产品国没GPS导航产品市场发达国家样强烈市场需求
2缺乏行业标准
标准化问题GPS车辆踪系统产业化核心问题目前公司GPS产品运营系统通兼容联网市场GPS行业标准：公路全球定位系统（GPS）测量规范JTJ中华民国行业标准赛格导航全国统GPS服务标准浙江等省份制定标准客户难市场中选择新优产品技术进行更新换代外涉足该领域企业实力信誉参差齐服务质量完善问题妨碍该产品推广应
3产品价格高
价格昂贵GPS类产品中国市场迅速普原开发出中国数消费接受价位导航产品前GPS厂商务目前市场中流GPS系统高端市场单体接收机价格约8000元中端市场价格5000元左右低端单体接收机价格2000元左右简单车载系统均价格2500～4000元样价格部分潜消费者步
4图开放
GPS导航系统中重该产品提供电子图中国出国家安全考虑政府图数进行严格控制
333 车载GPS技术层面发展趋势
第趋势频率分集技术（frequency diversity）实际已正第二代GPS系统换老化卫星程中进行完成现代化卫星星座民户提供三种新定位信号外欧洲联盟2002年3月启动伽里略计划采取种技术
第二趋势克服射频干扰(RFI)GPS广播功率特低般1016瓦容易会周围射频信号干扰正常工作GPS接收器通接收测距码储存复制码相位进行匹配穿透噪声相位致时接收器够定时信号作精确参考准确定位
第三趋势安装保证定位误差某特定值综合机械系统采微分GPS技术系统获球步轨道通信卫星新误差校正信息修正数面参考接收器GPS误差2米现更
334 中国车载导航产业研发现状发展趋势
中国车载导航技术十年市场培育户目标需求已逐步明确技术研发市场培育逐步完善车导航装置应市场业已启动日臻成熟现已逐步进入道路交通行业应高速发展时期中国世纪末发射建立逐步健全专交通行业应北斗导航定位系统车辆卫星导航定位产业发展提供良基础条件限广阔空间外中国道路建设电子图技术尤轿车市场发展极推动车载导航技术发展
1高速发展道路建设：
中国高速公路建设始世纪八十年代期然十数年时间已获突飞猛进成：1997年4771公里位居世界第三十九位2001年已建成19453公里2002年底高速公路增加25200公里已跃居世界第二水正加紧施工总长35万公里贯国境南北横穿祖国东西五七横12条国道干线省会城市市级城市间高速公路公路网已基形成中心城市外辐射高速道路织城市圈星罗棋布密珠网区公路高速发展中国济道路建设应汽车导航技术注入极强原始动力
2电子图发展状况：
实现车载导航理位置信息密切相关理信息系统GIS种综合处理分析空间数技术系统理位置相关属性信息机结合交通信息通常分静态动态两类前者指时间变化较变化交通信息道路停车场交通附属设施等者实时变化交通信息道路状况交通事天气变化车辆密度流量等理信息系统GIS作信息台起整系统协调工作述静态动态数进行理求做缝集成
电子图理信息系统种视化产品具备理信息部分功数字信号模拟信号清楚登陆显示屏交通路线周围环境视觉听觉形式驾驶者沟通北京四维测绘技术总公司成功制作威驰轿车DVD图软件开创中国车载电子导航先例海畅想电脑限公司世界著名松集团丰田汽车公司合作年时间成功完成全日12500三维立体高品质精细汽车导航电子图制作事导航技术研发占全国GPS市场份额达15深圳赛格导航科技公司原隶属邮电部承担国家汽车导航产品研发海三吉电子工程公司全球导航装置制造商美国GARMIN公司合作研制行车载导航仪北京合众思壮公司等数十家骨干科技企业
国家测绘局属全资子公司北京四维测绘技术总公司中国述领域领头企业该公司规划全国实施汽车静态导航电子图制作分四步走方案：2002年率先北京海广州天津等四城市电子交通图软件投入2003年东部海部分省会城市江海发达区开通导航图应2004年延伸中国中部省份省会域中心城市2005年电子交通图覆盖全国省会城市域中心城市周边区见图2显然初步基础交通电子图着济发展道路建设推进涵更丰富三维立体导航图逐年更新面貌推市场
335 轿车市场提供发展空间
2002年中国车市呈现炙手热井喷火爆现象特长期压抑家庭型轿车购买量获初步释放2001年国生产轿车70万辆2002年超100万辆十年国产轿车30～50例增长前套语音电子导航装置包括65英寸触摸显示屏DVD光盘读出器CDVCD碟盒GPS天线系统陀螺方位传感器等均售价约万元民币汽车安装导航装置普率30计算仅轿车块两年中国导航市场迅速形成六十亿发展空间特电子图项年快形成50亿市场中远期发展空间达数百亿元
发展导航技术需政策支持
发达国家相中国导航技术发展速度较慢走弯路前年引进GPS技术应车辆移动目标防盗报警监控等方面GPS技术原定位导航重作成中国技术领域特技术异化现象反映出导航游技术研发力较差基础技术支持力度够法进行产品成熟衔接综合国力原然政策引导素发展汽车导航技术政策支持宏观调控非常重
发达国家均车载导航装置高精度图政府指定专业部门专业机构统标准负责制作定期更新市场销售程度支持科技企业产品研发极方便车辆安装中国贯高精度城市图作战略资源进行理严格保密制度控制显然定程度制约汽车导航技术发展需现瓶颈已该拓宽时候
时前中国正处济转轨期城市扩容道路扩充环境变化特高速公路建设说日新月异实时动态信息时采集求电子图软件数必须时断修改更新构筑全国公实时高精度容量信息台否导航装置生产企业辛勤研发产品时适完成新信息台建设绝家科技企业技术财力承担非政府统组织策划莫属唯政府科研企业三齐总体智交通快实现
336 车载GPS信息手机互联
丰田汽车KDDI日Navitime三企业开发出手机车载导航系统联动台手机预先搜索目信息车时通蓝牙线发送车载导航仪设置目 KDDI日Navitime开发出手机位置信息蓝牙发送车载导航仪系统丰田负责导航仪端接收信息设置目进行路线导航新功开发
保护手机发送户信息通导入认证功限定接收手机信息导航仪机型蓝牙协议采OPP（ObjectPushProfile）显示位置信息文件采国际标准规格KML（KeyholeMarkupLanguage）格式
丰田等三家企业计划步行导航服务联动预计2009年半年新服务进入实阶段丰田导航仪转发EZnaviwalk服务搜索信息EZnaviwalkKDDIau手机提供步行导航服务
337 影响GPS定位精度素
GPS定位利组卫星伪距星历卫星发射时间等观测量时必须知道户钟差通俗点说果知道纬度想知道高度话必须收4颗卫星准确定位
GPS存三部分误差：
第部分GPS接收机卫星钟误差星历误差电离
层误差流层误差等
第二部分传播延迟误差
第三部分GPS接收机固误差例通道延迟径效应部噪声等
第部分误差利差分技术完全消
第二部分误差部分消取决基准接收机户接收机距离
第三部分误差法消具体原：
1电离层流层影响
电离层电子性质稳定会线信号造成影响
流层充满水汽影响电波传送速度
2路径干扰
GPS信号接收机附障碍物次产生影响附高楼厦高山等时信号甚完全遮挡
3信号接收角度
果捕捉卫星间形成角度较时接收效果较理想反效果教差
4接收环境影响
水中等方电波干扰影响精度
5干扰
美国国际安全利益需1992年开始实行谓SA政策定位精度做限制干扰SA开启时候精度降低150100米左右
338 车载GPS导航仪两极化发展
2004年GPS导航仪国应汽车领域始GPS产品便捷性实性短时间广消费者接受追捧市场需求量产品利润空间等利条件促中国GPS汽车导航仪等相关产品迅速走高速发展道路完全统计2006年该年GPS产品销售额已达50亿元环年增长508
基GPS产品快速崛起新兴产业立吸引量厂商参角逐分食块巨蛋糕2007年开始中国GPS产业已进入相成熟期时期市场需求量进步扩消费者GPS产品认识程度进步提升着量厂商参激烈市场竞争环境厂商路手段占市场份额中显著点压缩利润空间控制生产成降低销售价格扩销售额GPS产品价格呈现出垂直降趋势2007年部分品牌产品已接千元关
视野利GPS产业良性发展原量具备GPS产品研发制造厂商挤进行业带制造工艺统量厂商采OEM代工方式直接产生产品质量参差齐售服务完善等严重制约GPS产业良性发展果表现产品产品质量稳定外方面功款式质化倾滥觞极程度成GPS产品前进绊脚石
发展2009年市场格局发生新变化中国GPS产业开始呈现出两极化发展趋势进入新时期消费者产品需求开始转价值单纯价格消费固然占流模式渐渐出现两极分野品牌分两极化发展倾类OEM等厂商代表加工型品牌然利价格优势走低价路线产品然缺乏创新质量然稳定资源然丰富着消费开始趋理性单纯价格取胜模式渐渐退出历史舞台类行业知名品牌新科Anygo等代表企业注重产品研发程序优化户带更性化更方便享受品牌注重质量取胜采加强企业理控制生产成等影响产品品质方面降低产品销售价格真正利消费者成车载GPS发展新方新产品新营销思路推动整产业走理性发展道路
结
通GPS院里解功包含范围广尤汽车交通运输起作利GPS电子图实时显示出车辆实际位置意放缩原换图目标移动目标始终保持屏幕实现窗口车辆屏幕时踪利该功重车辆货物进行踪运输
中国GPS产业开始呈现出两极化发展趋势进入新时期消费者产品需求开始转价值单纯价格消费固然占流模式渐渐出现两极分野品牌分两极化发展倾类OEM等厂商代表加工型品牌然利价格优势走低价路线产品然缺乏创新质量然稳定资源然丰富着消费开始趋理性单纯价格取胜模式渐渐退出历史舞台类行业知名品牌新科Anygo等代表企业注重产品研发程序优化户带更性化更方便享受品牌注重质量取胜采加强企业理控制生产成等影响产品品质方面降低产品销售价格真正利消费者成车载GPS发展新方新产品新营销思路推动整产业走理性发展道路
致 谢
通阶段努力文GPS技术汽车交通应终完成培训阶段学思想受益非浅身努力外位老师学朋友关心支持鼓励分开
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写作毕业文次系统学程文完成样意味着新学生活开始
感谢位专家批评指导
参考文献
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[3] 夏红霞 周宏 杨红云 基GISGPS车辆监控系统实现关键技术微机发展 Vol14 No8 Aug2004
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