汽车GPS全球定位系统应用

 GPS是以“子午仪卫星导航定位”技术为依托的导航定位、测时、测速系统，近些年来，汽车GPS全球卫星定位系统逐渐成为关注焦点，首先对GPS全球卫星定位系统进行简单介绍，在此基础上对汽车GPS卫星定位系统的实际应用进行较为深入的分析。

GPS全球卫星定位系统是美国军方在上世纪七十年代初期，以“子午仪卫星导航定位”为技术基础所研发出来的系统，该系统集导航定位、定时及测速等功能于一身，同时具有全能性、全球性以及全天候等显著优势。GPS全球卫星定位系统主要包括空间卫星系统、地面监控系统以及用户接收系统等三个子系统。在汽车领域中引入GPS全球定位系统逐渐成为当前一大热点话题。

1、汽车GPS工作原理

GPS系统的前身为美军研制的一种子午仪卫星定位系统(Transit)，1958年研制，64年正式投入使用。该系统用5到6颗卫星组成的星网工作，每天最多绕过地球13次，并且无法给出高度信息，在定位精度方面也不尽如人意。然而，子午仪系统使得研发部门对卫星定位取得了初步的经验，并验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS系统的研制埋下了铺垫。

GPS全球卫星定位系统主要包括空间卫星系统、地面监控系统以及用户接收系统等三个子系统。GPS全球卫星定位系统的主要功能之一就是三维导航，借助GPS导航接收器可以对汽车进行导航，GPS导航、自律导航、微处理器、车速传感器、陀螺传感器、CD-ROM驱动器以及LED显示器是汽车GPS全球卫星导航系统的主要构成部分。借助GPS接收机对卫星信号进行接收，并以此为依据确定某一目的点准确的经度及纬度、具体的时间及车速等相关信息，借助分GPS技术可以确保汽车定位导航精准度的进一步提升。对于诸如高层楼群以及地下隧道等位置，无法获取GPS卫星信号，当汽车进入这类区域时，汽车自律导航系统便会自动导入，并借助车速传感器对汽车此时的行驶速度进行检测，所获取的数据要经过微处理器进行相应处理，之后结合速度与时间信息对前进距离加以计算，行驶方向则是借助陀螺传感器直接进行检测，不仅如此，陀螺仪还具有数据自动保存功能，这样就算出现由于更换轮胎而停车的情况，仍可以对系统进行重新设定。

借助GPS全球卫星导航系统所检测到的汽车所处位置的坐标数据、行驶方向以及路线轨迹等于自律导航系统所检测到的结果之间并非完全一致，对于这一实际问题，借助地图匹配技术及地图匹配电路实时修正汽车实际行驶路线与电子地图所标示的道路之间的误差，此时，利用微处理器中的整理程序实现快速处理，确保及时获取汽车位置所对应的电子地图的位置，并据此提示准确的行驶路线。相关的道路数据信息存储于CD-ROM驱动器中，而LED显示器的主要作用是对导航信息加以显示。

2、GPS全球卫星定位系统在汽车导航中的应用

在对GPS全球导肮系统、电子地图、无线电通信网络以及计算机车辆管理信息系统进行整合的基础上，汽车GPS全球卫星定位系统的实际应用主要体现在以下几方面：

1)车辆追踪。借助汽车GPS全球卫星定位系统以及电子地图，可以将车辆所处准确位置进行实时显示，并根据实际需求进行缩小、放大或者是换图，此外还可以随目标进行移动，确保目标始终处于屏幕中;不仅如此，多车辆、多窗口以及多屏幕的追踪也已经成为现实，这样便可以轻松实现车辆实时追踪。2)查询信息。汽车GPS全球卫星定位系统可以根据用户的实际需求，提供诸如医院、商场以及超市等物标，用户按照自身实际需求在电子地图中查询;最终的查询结果的显示方式主要有文字、图像以及语言等，具体的位置也会同时在电子地图中进行显示。除此之外，对于监测中心而言，还可以借助监测控制台实现对既定区域范围中任一目标的位置查询，并在控制中心电子地图中通过数字形式将查询结果予以显示。3)设计出行路线并提供相应的导航服务。对于汽车GPS全球卫星定位系统而言，关键性辅助功能之一就是设计出行路线，具体可以分为自动路线规划及人工路线设计两种方式。所谓自动路线规划，是指司机将起点及目的地输入，相应的计算机软件便可以自动提供最佳行驶路线建议，例如用时最短的路线、行驶难度最低的路线以及通过高速公路最少的路线等等。而人工路线设计就是指司机自行设计起始点、终点以及途径点，并建立行驶路线数据库。在设计完成后，所设计的路线方案将会通过显示器显示在电子地图中，此外汽车运行路径以及方法也会同时加以显示。4)话务指挥。指挥中心可以实现对既定范围内的车辆的实际运行情况的监测，并以监测结果为依据发出车辆调度指令;与此同时，指挥中心还能实现与监测目标的实时通话，并进行具体管理和调控。5)紧急救援。一旦发生车辆事故或者重大险情需要对相关车辆采取紧急救援措施的情况下，借助汽车GPS全球卫星定位系统及监控管理系统便可以十分方面的实现。求助者发出的求助信息以及报警者所处的具体位置将会准确的在监控台电子地图中显示出来，系统会自动的进行救援路线设计，同时以声光报警方式向值班人员发出提醒，确保及时对报警做出响应处理。

当前我国在汽车GPS全球卫星定位系统方面的研究水平还十分有限，而国外在该领域的研究起步较早，并已经取得相应成果。加拿大卡尔加里大学所研发的由一台捷联式惯性系统、两台GPS接收机以及一台计算机所组成的动态定位系统具有对现有到来线性参数进行准确检测的功能，从而在一定程度上为道路管理提供便利;美国研发的主要适用于城市道路的交通管理系统于上世纪末已经投入实际应用，该系统主要是借助GPS以及GIS构建道路信息数据库，将诸如准确的道路位置、道路情况以及周边设施等数据信息进行收录，对城市道路管理具有深远意义。

3 结语

综上所述，GPS全球卫星定位系统主要是依托于接收机以及卫星信号明确某一目的点的经度及纬度准确坐标，实际速度以及具体时间等相关信息，利用分差GPS全球卫星定位导航系统可能为汽车导航定位精准度提供可靠性保障。汽车GPS全球卫星定位系统的实际应用主要体现在车辆追踪、信息查询、设计出行路线规划并提供导航服务、话务服务以及紧急救援等方面，随着现代化信息技术的不断进步，有理由相信，对GPS全球卫星定位系统的研究也会日益深入，汽车GPS全球卫星定位系统的应用范围将会相应扩大，并提供更加全面而人性化的服务。