楼主:xuansh039 时间:2009-9-07 15:45

一、引言


  在世界上,现代车辆导航方面的研究已经具有30多年的历史。它融合了汽车、交通、计算机、通信、系统科学等领域的技术,一直是众多高科技公司和各个大学研究的热点。早期的导航系统主要是利用惯性导航设备如陀螺、罗盘等实现定位车辆方向、进行航位推算等功能。由于该系统使用局限性很大,一直没有得到很好的推广。微电子技术、计算机技术、空间技术及制图技术的发展使车辆导航系统获得了飞速的发展。目前,随着GPS定位技术的出现,并结合其它导航系统(***** Hidden url You can access BBB *****),车辆定位系统可确定行驶在每个街道和十字路口的车辆的准确位置。


  该系统于1993年全部建成,随之对民间开放使用。从此促动了美国一批从事导航设备技术研究的公司的发展,如***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****,***** Hidden url You can access BBB *****公司等。目前这些公司已经成为世界上最主要的GPS接收设备和测试仪器的生产厂商。中国目前中高档的GPS测量设备和GPS接收OEM板大都来自美国的这些公司。


  二、导航系统的分类


  (一) 驾驶信息系统


  驾驶信息系统为驾驶员提供各种形式的有利于决定如何到达目的地的导航信息,范围可包括从最小的方向信息到根据实时的分步路线引导指令得出距目的地的直线距离。


  (1) VDO系统


  目前欧洲市场上有一种叫“城市领航员”的航位推算系统,使用的是一个地磁场传感器和一个里程表传感器。根据相应的累计行驶增量来连续地估计汽车相对初始位置的位移。


  (2) Etak系统


  最先进人商业应用并在航位推算基础上增加地图匹配的汽车导航系统是Etak导航者。这一系统利用地图匹配人工智能模式校正汽车轨迹同公路图之间的误差。


  (3) Blaupunkt EVA系统


  Bosh-Blaupunkt开发了一种叫EVA的地图匹配系统,包含一个差分里程表和一个产生最佳路线的路线搜索软件,交叉口的拐弯、路线变化等都以简图形式在LCD上标明,简图包括路界和路向表示箭头。


  (二) 交通管理系统


  车载路线引导系统在改善交通方面的潜力早已被人认识,事实上这一系统是六十年代末期美国联邦公路局ERGS工程的中心,即使这一研究到目前为止仍仅限于美国本土,但在日本和欧洲它已成为发展社区导航和路线引导系统的基础。


  (1) Philips CARIN


  CARIN首先利用压缩盘(CD-ROM)来存储数字地图信息(GIS),包括路线搜索算法,并提供逐步路线引导。当在路线引导模式下运行时,彩色地图上就会显示出车辆所在地的周围环境,同时语音还会不断提示驾驶员。


  (2) Auto Guide


  自动引导信标自身是一个小型计算机,存储着列表形式的电子信号信息,这些信息不断地被控制中心的大型计算机更新。在当前交通状况基础上,控制中心不断地重复计算、设计路线。依靠全市区最新的信息,驾驶员就能接受引导。


  (3) ALI-SCOUT


  ALI-SCOUT是路线引导系统的一个重要的新进展,ALI-SCOUT结合了CARIN和自动引导的某些特点,如同自动引导要依靠最近的信标,车载设备也包括航位推算(DR)和地图匹配(MM),在信标间实现自主导航,这样信标间距就可大些。


  (4) CALTRAN


  当Eta系统在每个街区不提供路线引导时,CALTRAN系统允许在显示地图上添加实时交通信息,而驾驶员在路线计划时就能对此加以考虑。


  (三)车队管理系统


  多年来各种远距离监视汽车位置和状态的系统已成为车队管理的重要手段,特别是车队调度控制和警车调遣。车队汽车提供的位置信息几乎是一成不变地通过无线网同调度中心通信,而不是作为导航信息提供给驾驶员。


  (1) Etak调度系统


  Etak导航者是一个AVL(自动汽车定位)的位置传感器和Etak公司提供的调度系统。



  (2) Routeware ARCS



  自动路线控制系统(ARCS)在数据传递路径上,除实时路线引导外,还提供了命令和控制功能,这一系统是车辆导航在车队管理应用中的深入发展。



  三、车辆导航系统中的定位技术


  (1) Navstar GPS


  Navstar GPS已成为车辆导航系统的基础,系统由24颗卫星组成。


  安装在车辆上的GPS接收机能提供连续的实时定位信息:经度、纬度、速度、方向。


  (2) Loran-C AVL


  Loran-C定位的基本原理是在主站和从站之间脉冲到达的时间差可计算出实时位置。


  (3) Geostar定位


  Geostar卫星系统将成为世界第一家为车队管理者提供全面定位和双向通信的商业网。


  (4) 组合定位系统


  目前,最常用的组合定位方式是GPS与惯性系统组成的DR的组合。
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