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24顆GPS衛(wèi)星在離地面1萬2千公里的高空上，以12小時的周期環(huán)繞地球運行，使得在任意時刻，在地面上的任意一點都可以同時觀測到4顆以上的衛(wèi)星。

由于衛(wèi)星的位置精確可知，在GPS觀測中，我們可得到衛(wèi)星到接收機的距離，利用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個方程式，解出觀測點的位置（X,Y,Z）。考慮到衛(wèi)星的時鐘與接收機時鐘之間的誤差，實際上有4個未知數(shù)，X、Y、Z和鐘差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個方程式進行求解，從而得到觀測點的經(jīng)緯度和高程。

事實上，接收機往往可以鎖住4顆以上的衛(wèi)星，這時，接收機可按衛(wèi)星的星座分布分成若干組，每組4顆，然后通過算法挑選出誤差最小的一組用作定位，從而提高精度。

由于衛(wèi)星運行軌道、衛(wèi)星時鐘存在誤差，大氣對流層、電離層對信號的影響，以及人為的SA保護政策，使得民用GPS的定位精度只有100米。為提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS）技術(shù)，建立基準(zhǔn)站（差分臺）進行GPS觀測，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測值進行比較，從而得出一修正數(shù)，并對外發(fā)布。接收機收到該修正數(shù)后，與自身的觀測值進行比較，消去大部分誤差，得到一個比較準(zhǔn)確的位置。實驗表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5米。

車用導(dǎo)航系統(tǒng)主要由導(dǎo)航主機和導(dǎo)航顯示終端兩部分構(gòu)成。內(nèi)置的GPS天線會接收到來自環(huán)繞地球的24顆GPS衛(wèi)星中的至少3顆所傳遞的數(shù)據(jù)信息，由此測定汽車當(dāng)前所處的位置。導(dǎo)航主機通過GPS衛(wèi)星信號確定的位置坐標(biāo)與電子地圖數(shù)據(jù)相匹配，便可確定汽車在電子地圖中的準(zhǔn)確位置。

在此基礎(chǔ)上，將會實現(xiàn)行車導(dǎo)航、路線推薦、信息查詢、播放AV/TV等多種功能。駕駛者只須通過觀看顯示器上的畫面、收聽語音提示，操縱手中的遙控器即可實現(xiàn)上述功能，從而輕松自如地駕車。

汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由兩部分組成：

一部分由安裝在汽車上的GPS接收機和顯示設(shè)備組成；另一部分由計算機控制中心組成，兩部分通過定位衛(wèi)星進行聯(lián)系。

計算機控制中心是由機動車管理部門授權(quán)和組建的，它負(fù)責(zé)隨時觀察轄區(qū)內(nèi)指定監(jiān)控的汽車的動態(tài)和交通情況，因此整個汽車導(dǎo)航系統(tǒng)起碼有兩大功能：一個是汽車蹤跡監(jiān)控功能，只要將已編碼的GPS接收裝置安裝在汽車上，該汽車無論行駛到任何地方都可以通過計算機控制中心的電子地圖指示出它的所在方位；另一個是駕駛指南功能，車主可以將各個地區(qū)的交通線路電子圖存儲在軟盤上，只要在車上接收裝置中插入軟盤，顯示屏上就會立即顯示出該車所在地區(qū)的位置的交通狀態(tài)，既可輸入要去的目的地，預(yù)先編制出最佳行駛路線，又可接受計算機控制中心的指令，選擇汽車行駛的路線和方向。

位于地球上空的同步衛(wèi)星最初是用于軍事和航空導(dǎo)航。美國政府在80年代時放寬了對同步衛(wèi)星的使用限制， 為其后來的廣泛采用，打開了一個新天地。隨后而來的商用通訊衛(wèi)星，更是大大的增加了通訊衛(wèi)星的準(zhǔn)確性和覆蓋度。

自打有了公路，就有了為人們指路的地圖。然而，作為人們指路向?qū)У牡貓D，又常常成為造成人們關(guān)系緊張的根源。因為印制的地圖常常不能夠跟得上街道的變化，又難以辨認(rèn)，就會造成開車的人責(zé)備旁邊坐車的人不會看圖，不能提供準(zhǔn)確的指令。所以，能夠利用高空上的衛(wèi)星信號為汽車準(zhǔn)確而又及時導(dǎo)航定位的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，就成了無價之寶。

汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展非常迅速。人們不但可以在購買新車時選擇導(dǎo)航系統(tǒng)作為選擇配置，還可以在已有的汽車上安裝該設(shè)備，甚至可以配置一臺移動式的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，開那輛車就把它放到那輛車上，或者帶著它去野游、爬山。

為汽車駕車人指路的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng).有下述4個重要因素：衛(wèi)星信號、信號接收、信號處理和地圖數(shù)據(jù)庫。

汽車衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)需要依靠全球定位系統(tǒng)（GPS）來確定汽車的位置。最基本的，GPS需要知道汽車的經(jīng)度和緯度。在某些特殊情況下，GPS還要知道海拔高度才能準(zhǔn)確定位。有了這三組數(shù)據(jù)，GPS定位的準(zhǔn)確性經(jīng)常就可以達到2～3米。

因為GPS需要汽車導(dǎo)航系統(tǒng)在同步衛(wèi)星的直接視線之內(nèi)才能工作，所以隧道、橋梁、或是高層建筑物都會擋住這直接視線，使得導(dǎo)航系統(tǒng)無法工作。再者，導(dǎo)航系統(tǒng)是利用三角、幾何的法則來計算汽車位置的，所以汽車至少要同時在三個同步衛(wèi)星的視線之下，才能確定位置。在導(dǎo)航系統(tǒng)直接視線范圍內(nèi)的同步衛(wèi)星越多，定位就越準(zhǔn)確。當(dāng)然，大多數(shù)的同步衛(wèi)星都是在人口密集的大都市的上空，所以當(dāng)你遠(yuǎn)離城區(qū)時，導(dǎo)航系統(tǒng)的效果就不會太好了甚至根本就不能工作。

GPS系統(tǒng)的工作原理是解析從同步衛(wèi)星那里接收到的信號。投影在豎直的平面上，這些信號可以形象地表示為一個個的倒漏斗形。當(dāng)這些“漏斗”的下半部分有一定的重疊時，GPS的解析程序就能夠計算出汽車所在位置的坐標(biāo)。在汽車行駛的過程中，一個類似于飛機或輪船導(dǎo)航用的陀螺儀的裝置，可以連續(xù)地提供汽車的位置。但衛(wèi)星信號有所間斷時，計速器所提供的數(shù)據(jù)就用來填補其中的空白，并用來記載行駛時間。

GPS接收到的信號和計速裝置所提供的信息，要通過接收器，提供給汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，并由軟件系統(tǒng)分析處理，重疊在存儲的地圖之上。

當(dāng)GPS提供的坐標(biāo)信息重疊到電子地圖上時，駕車人就可以看出自己的位置以及未來的方向了。這最后一個環(huán)節(jié)叫做成圖，也是車載導(dǎo)航系統(tǒng)中最重要的一環(huán)。離開了成圖，導(dǎo)航系統(tǒng)就等于是沒有了方向。

2012年中國嵌入式導(dǎo)航的市場規(guī)模為425萬套，同比增長8%左右。PND市場則繼續(xù)保持著下滑 的趨勢，預(yù)計未來隨著嵌入式導(dǎo)航的配備率不斷升高，以及智能手機的進一步普及，PND市場將進一步萎縮。

2013年，中國北斗導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用全面啟動，并已經(jīng)進入到民用領(lǐng)域。中國交通運輸部要求2013年3月底之前，江蘇、安徽、河北、陜西、山東、湖南、寧夏、貴州、天津9個示范省市區(qū)80%以上的大客車、旅游包車和危險品運輸車輛，都要安裝北斗導(dǎo)航系統(tǒng)的車載終端。預(yù)計北斗導(dǎo)航系統(tǒng)終端的需求量在8萬臺。未來隨著北斗導(dǎo)航應(yīng)用范圍的擴大，預(yù)計將有更多的汽車導(dǎo)航生產(chǎn)商投入到基于北斗系統(tǒng)的汽車導(dǎo)航終端開發(fā)中。

車載導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖數(shù)據(jù)庫來源于多種渠道，其中最主要的來源是城市政府機關(guān)提供的街區(qū)數(shù)據(jù)庫。對一個好的車載導(dǎo)航系統(tǒng)來說，地圖的數(shù)量，準(zhǔn)確程度，以及數(shù)據(jù)的及時性，都很重要。不管GPS提供的坐標(biāo)位置有多么準(zhǔn)確，如果你的導(dǎo)航系統(tǒng)不能提供你所在地區(qū)的地圖，或是提供的地圖有錯誤，你的系統(tǒng)就可以說是毫無價值。因而，購買車載衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)時，要注意以下事項：

第一，檢查測試系統(tǒng)的準(zhǔn)確性。選擇一、兩個你所熟悉的路段，或是新近開張的酒店，看一看系統(tǒng)是否能夠準(zhǔn)確顯示汽車的位置。因為街道、路段總是在不斷地變化，你的系統(tǒng)也必須提供定期的更新服務(wù)。

第二，考慮系統(tǒng)的存儲能力。在美國，若是將全國的地圖都存下來，至少需要三片光碟。因而，車載導(dǎo)航系統(tǒng)也一定要有相應(yīng)大的硬盤內(nèi)存。

第三，圖像顯示。車載導(dǎo)航系統(tǒng)的圖像顯示，可以裝在汽車的駕駛儀表盤上，也可以投射到手提電腦甚至掌上型電腦的屏幕上。為了適應(yīng)不同的天氣和光線條件，圖像顯示屏幕下必須有足夠強的亮度，還要有足夠的大小和好的分辨率。

GPS車輛應(yīng)用系統(tǒng)一般分為兩大類：車輛跟蹤系統(tǒng)和車輛導(dǎo)航系統(tǒng)。它們在功能上截然不同，一種是用于車輛的防盜，一種則是用于車輛的自主導(dǎo)航。

由于“只接受，不發(fā)射”信號是GPS是接收系統(tǒng)的一大特點，所以用于防盜的GPS跟蹤系統(tǒng)就是要借助通信網(wǎng)絡(luò)以及政府配套系統(tǒng)給GPS車載防盜儀，提供收取使用費用的解決方案。

車載導(dǎo)航儀是通過接受衛(wèi)星信號，配合電子地圖數(shù)據(jù)，適時掌握自己的方位與目的地，自主導(dǎo)航的模式不收取任何使用費用，用戶可以根據(jù)自己的需要有選擇的購買地圖數(shù)據(jù)。

GPS技術(shù)是利用GPS衛(wèi)星信號接收的，可以24小時不間斷地接收衛(wèi)星發(fā)送的數(shù)據(jù)參數(shù)結(jié)算出接收的三維位置、三維方向以及運動速度和時間信息。當(dāng)使用者把車載GPS安裝在車上后，無論使用者身處哪個城市、城鎮(zhèn)或是郊區(qū)，我們都能在轉(zhuǎn)瞬之間找到一家餐館或是最近的一家加油站。

全球定位系統(tǒng)(GPS）是本世紀(jì)70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰(zhàn)略的重要組成。經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座己布設(shè)完成。

全球定位系統(tǒng)由三部分構(gòu)成：⑴地面控制部分，由主控站（負(fù)責(zé)管理、協(xié)調(diào)整個地面控制系統(tǒng)的工作）、地面天線（在主控站的控制下，向衛(wèi)星注入尋電文）、監(jiān)測站（數(shù)據(jù)自動收集中心）和通訊輔助系統(tǒng)（數(shù)據(jù)傳輸）組成；⑵空間部分，由24顆衛(wèi)星組成，分布在6個道平面上；⑶用戶裝置部分，主要由GPS接收機和衛(wèi)星天線組成。

全球定位系統(tǒng)的主要特點：⑴全天候；⑵全球覆蓋；⑶三維定速定時高精度；⑷快速省時高效率：⑸應(yīng)用廣泛多功能。

全球定位系統(tǒng)的主要用途：⑴陸地應(yīng)用，主要包括車輛導(dǎo)航、應(yīng)急反應(yīng)、大氣物理觀測、地球物理資源勘探、工程測量、變形監(jiān)測、地殼運動監(jiān)測、市政規(guī)劃控制等；⑵海洋應(yīng)用，包括遠(yuǎn)洋船最佳航程航線測定、船只實時調(diào)度與導(dǎo)航、海洋救援、海洋探寶、水文地質(zhì)測量以及海洋平臺定位、海平面升降監(jiān)測等；⑶航空航天應(yīng)用，包括飛機導(dǎo)航、航空遙感姿態(tài)控制、低軌衛(wèi)星定軌、導(dǎo)彈制導(dǎo)、航空救援和載人航天器防護探測等。

GPS衛(wèi)星接收機種類很多，根據(jù)型號分為測地型、全站型、定時型、手持型、集成型；根據(jù)用途分為車載式、船載式、機載式、星載式、彈載式。

經(jīng)過20余年的實踐證明，GPS系統(tǒng)是一個高精度、全天候和全球性的無線電導(dǎo)航、定位和定時的多功能系統(tǒng)。GPS技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為多領(lǐng)域、多模式、多用途、多機型的國際性高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。

車載導(dǎo)航系統(tǒng)的最新發(fā)展趨勢是利用藍牙（Bluetooth）無線技術(shù)，接收車載GPS傳送過來的信號。這樣，車載系統(tǒng)只需要接收和處理衛(wèi)星信號，顯示裝置則負(fù)責(zé)地圖的存儲和位置的重疊。所以，如果你已經(jīng)有了掌上型電腦，只需要購買一個信號接收器和成圖軟件就可以了；你的掌上電腦就做到了一機多用。其實，很多手機已經(jīng)具備了GPS的功能，若是加上的地圖的重疊功能，就可以變成一套移動導(dǎo)航系統(tǒng)。

車載導(dǎo)航系統(tǒng)除了可以用來為你指路導(dǎo)航之外，還可以發(fā)展出許多其它的用途，比如說幫你尋找附近的加油站，自動提款機，酒店，或者其它一些商店。有的還可以告訴你如何避免危險地區(qū)或是交通堵塞。

大多數(shù)的車載導(dǎo)航系統(tǒng)利用視覺顯示系統(tǒng)，作為人機交流的接口。有些則提供語音系統(tǒng)，讓人們直接與導(dǎo)航系統(tǒng)對話，用語音來提醒駕車人何時該轉(zhuǎn)彎，何時該退出高速公路。有的還可以跟你提供一個行經(jīng)路線的地圖，以便回程之用，或是走錯了路需要倒回去。

有的車載導(dǎo)航系統(tǒng)還可以有不同的語言顯示。有的還可以告訴你當(dāng)?shù)氐南匏佟⒙窙r和你的平均速度，為你估計達到目的地的時間。

◎可以在操作終端上搜索你要去的目的地位置。

◎可以記錄你常要去的地方的位置信息，并保留下來，也和可以和別人共享這些位置信息。

◎模糊的查詢你附件或某個位置附近的如加油站，賓館、取款機等信息，

◎GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)會根據(jù)你設(shè)定的起始點和目的地，自動規(guī)劃一條線路。

◎規(guī)劃線路可以設(shè)定是否要經(jīng)過某些途徑點。

◎規(guī)劃線路可以設(shè)定是否避開高速等功能。

◎語音導(dǎo)航：

用語音提前向駕駛者提供路口轉(zhuǎn)向，導(dǎo)航系統(tǒng)狀況等行車信息，就像一個懂路的向?qū)Ц嬖V你如何駕車去目的地一樣。導(dǎo)航中最重要的一個功能，使你無需觀看操作終端，通過語音提示就可以安全到達目的地。

◎畫面導(dǎo)航：

在操作終端上，會顯示地圖，以及車子的位置，行車速度，目的地的距離，規(guī)劃的路線提示，路口轉(zhuǎn)向提示的行車信息。

◎重新規(guī)劃線路：

當(dāng)你沒有按規(guī)劃的線路行駛，或者走錯路口時候，GPS 導(dǎo)航系統(tǒng)會根據(jù)你現(xiàn)在的位置，為你重新規(guī)劃一條新的到達目的地的線路。

在汽車電子產(chǎn)品中，車載DVD導(dǎo)航所占比例越來越大，將近40%的新車車主都有安裝車載DVD導(dǎo)航需求。因此，生產(chǎn)、貼牌各種DVD導(dǎo)航產(chǎn)品大量涌現(xiàn)，而產(chǎn)品的質(zhì)量差異也超乎你的想象。

挑選汽車導(dǎo)航必須進行四個步驟：

　　它的硬件設(shè)施，硬件能夠決定汽車導(dǎo)航的靈魂，它的定位系統(tǒng)，是否有著非常優(yōu)秀的GPS芯片，芯片決定它的價值，如果芯片不怎么好的，汽車導(dǎo)航的價值也就很普通了

　　功能。汽車導(dǎo)航的功能非常完善，應(yīng)有附近的餐廳，銀行等。汽車導(dǎo)航的多元化，已經(jīng)可以涉及辦公，娛樂等基本要求，功能方面都是比較人性化的。

　　產(chǎn)品的外觀。市場上汽車導(dǎo)航種類非常多，有些汽車的原配的，也有很多汽車沒有原裝汽車導(dǎo)航的，都會選擇安裝一個移動的的導(dǎo)航，來幫助自己的行駛路徑。

外觀有底部為吸盤式的，可以吸到玻璃上，然后支架可以完美的拖住導(dǎo)航儀。可以弄在駕駛前面的玻璃，這樣方便了駕駛?cè)说牟僮饕呀?jīng)觀看。

品牌化，把握好汽車導(dǎo)航的芯片，以及地圖的更新程度，這些就相當(dāng)媲美了。

一是消費者須仔細(xì)查看導(dǎo)航電子地圖的生產(chǎn)廠家是否取得國家測繪局批準(zhǔn)的生產(chǎn)資質(zhì)。全國12個廠家具備此項資質(zhì)。這些廠家可從國家測繪局網(wǎng)站查詢得知。

二是消費者須查驗導(dǎo)航電子地圖是否標(biāo)注國家測繪局簽發(fā)的地圖審圖號。正版導(dǎo)航電子地圖的審圖號在產(chǎn)品版權(quán)信息中以GS（200×）××號的形式出現(xiàn)。三是導(dǎo)航正版電子地圖可在各自廠家的網(wǎng)站上升級，而盜版導(dǎo)航電子地圖則不可。升級所需的激活碼在正版導(dǎo)航電子地圖中有標(biāo)注。四是消費者可從價格上初步判斷導(dǎo)航電子地圖的真假，正版導(dǎo)航電子地圖價格為2000－3000元，而盜版導(dǎo)航電子地圖僅為500－600元。