汽车GPS导航系统教材课件

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1、全球卫星定位系统1空间卫星系统空间卫星系统2地面监控系统地面监控系统3用户接收系统用户接收系统全球卫星定位系统空间卫星系统：空间卫星系统：空间卫星系统由空间卫星系统由均匀分布在均匀分布在6个轨道平面上的个轨道平面上的24颗高颗高轨道工作卫星构成，各轨道平面相轨道工作卫星构成，各轨道平面相对于赤道平面的倾角为对于赤道平面的倾角为55，轨道，轨道平面间距平面间距60。空间系统的每颗卫。空间系统的每颗卫星每星每12小时沿近圆形轨道绕地球一小时沿近圆形轨道绕地球一周，由星载高精度原子钟控制无线周，由星载高精度原子钟控制无线电发射机发射电发射机发射L1、L2两种载波，向两种载波，向全球的用户接收系统连续

2、的播发全球的用户接收系统连续的播发GPS导航信号。导航信号。GPS工作卫星网保障全球任一时刻、任一地点都可对工作卫星网保障全球任一时刻、任一地点都可对4颗以上的卫星进行颗以上的卫星进行观测，实现连续、实时地导航和定位。观测，实现连续、实时地导航和定位。全球卫星定位系统用户接收系统用户接收系统：主要由：主要由GPS卫星接收机卫星接收机和和GPS数据处理软件数据处理软件构构成。成。GPS接收机能捕获、跟踪卫星，接收放大接收机能捕获、跟踪卫星，接收放大GPS信号并对信信号并对信号进行解调和滤波处理，还原出号进行解调和滤波处理，还原出GPS卫星发送的导航电文，解卫星发送的导航电文，解求信号的传播时间和

3、载波相位差，实时地获得导航定位数据求信号的传播时间和载波相位差，实时地获得导航定位数据或采用后处理的方式，获得定位、测速、定时等数据。或采用后处理的方式，获得定位、测速、定时等数据。GPS系统提供系统提供P码和码和CA码两种定位服务，码两种定位服务，P码提供精确定位码提供精确定位服务，专门为军方使用服务，专门为军方使用，CA码提供标准定位服务，供给航码提供标准定位服务，供给航海、车辆导航等非军事用途。对于民用定位服务，系统提供海、车辆导航等非军事用途。对于民用定位服务，系统提供的定位精度为的定位精度为25米，不过当加上人为干扰时（美国政府的米，不过当加上人为干扰时（美国政府的SA政策），其定位

4、精度变为政策），其定位精度变为100米。米。基于GPS的汽车导航系统 基于GPS的汽车导航系统 由由GPS导航模块、自主导航模块（车速传感器、陀螺传感导航模块、自主导航模块（车速传感器、陀螺传感器）、智能化地图匹配器、微处理器器）、智能化地图匹配器、微处理器(MPC)、DVD-ROM驱动器、显示器以及电子地图数据库组成驱动器、显示器以及电子地图数据库组成。GPS导航模块：导航模块：包括接收天线和相应的硬件、软件模块，能够接受卫星包括接收天线和相应的硬件、软件模块，能够接受卫星信号时作用。信号时作用。自主导航模块：自主导航模块：包括车速传感器、陀螺传感器等，行驶到地下隧道，高层包括车速传感器、陀

5、螺传感器等，行驶到地下隧道，高层 楼群，密集森林等地段时，由于遮挡，此时汽车与卫星失去联系。楼群，密集森林等地段时，由于遮挡，此时汽车与卫星失去联系。微处理器微处理器(MPC)：处理数据处理数据地图匹配器：地图匹配器：由由GPS导航和自主导航模块所测得的汽车坐标位置数据、导航和自主导航模块所测得的汽车坐标位置数据、前进的方向和行驶路线轨迹在电子地图上都存在一定误差，为了修正这前进的方向和行驶路线轨迹在电子地图上都存在一定误差，为了修正这些误差，需采用地图匹配技术。些误差，需采用地图匹配技术。电子地图数据库：电子地图数据库：地理、道路信息，定位与导航的定位标准。地理、道路信息，定位与导航的定位标

6、准。LCD显示器：显示器：显示相关信息显示相关信息 自主导航模块电子陀螺仪：电子陀螺仪：当汽车行驶在弯路，蛇形当汽车行驶在弯路，蛇形路面，勾状山道，雪地打滑，轮渡过河路面，勾状山道，雪地打滑，轮渡过河，更换轮胎，环状盘形桥等路况时，汽，更换轮胎，环状盘形桥等路况时，汽车的前进方向，行驶状态（即汽车行驶车的前进方向，行驶状态（即汽车行驶的角速度）都要发生变化，此时只有通的角速度）都要发生变化，此时只有通过陀螺传感器对航向绝对位置的检测和过陀螺传感器对航向绝对位置的检测和修正才能得到汽车的正确定位坐标。修正才能得到汽车的正确定位坐标。车速传感器：车速传感器：直接检测出车速脉冲送微处理器，然后通过直

7、接检测出车速脉冲送微处理器，然后通过计算求出汽车前进距离，纪录汽车与卫星失去联系后的每计算求出汽车前进距离，纪录汽车与卫星失去联系后的每一瞬间运动状态，从而给出汽车前进的正确位置一瞬间运动状态，从而给出汽车前进的正确位置全球卫星定位系统1空间卫星系统空间卫星系统2地面监控系统地面监控系统3用户接收系统用户接收系统卡仕达卡仕达CA3646G导航系统卡仕达卡仕达CA3646G是丰田兰德酷路泽专用的影音导航系统。是丰田兰德酷路泽专用的影音导航系统。高清液晶彩数字显高清液晶彩数字显示屏技术，高分辨示屏技术，高分辨率率800*480，能播放，能播放DVD/VCD/CD/MP3/MPEG/CD-R/WMA

8、/JPEG等市等市面流行格式碟片。面流行格式碟片。卡仕达卡仕达CA3646G导航系统导航系统卡仕达卡仕达CA3646G导航系统导航系统导航功能导航功能 收音功能收音功能 高灵敏度数字调频，信号更强更稳定，高灵敏度数字调频，信号更强更稳定，可存储可存储24个个AM/FM电台，满足不同电台，满足不同广播爱好的车主需要，实时掌握各类广播爱好的车主需要，实时掌握各类新闻和交通路况信息。新闻和交通路况信息。可选凯立德可选凯立德/道道通两款地图。道道通两款地图。卡仕达卡仕达CA3646G导航系统导航系统蓝牙功能蓝牙功能 电视功能电视功能 通过内置蓝牙免提装置，实现行车通过内置蓝牙免提装置，实现行车过程中直

9、接通过过程中直接通过DVD主机显示屏接主机显示屏接听、拨打电话，让车主在行车通话听、拨打电话，让车主在行车通话时双手完全专注于方向盘，行车更时双手完全专注于方向盘，行车更安全，通话更愉快。安全，通话更愉快。支持国标、欧标数字电视标准，满足支持国标、欧标数字电视标准，满足用户对收看移动数字电视的需求；新用户对收看移动数字电视的需求；新闻、经济、体育、娱乐、移动信息一闻、经济、体育、娱乐、移动信息一个都不少。使车主在行车过程中能接个都不少。使车主在行车过程中能接收到社会新闻、娱乐等各方面信息。收到社会新闻、娱乐等各方面信息。卡仕达卡仕达CA3646G导航系统导航系统智能倒车轨迹功能智能倒车轨迹功能

10、 依据方向盘转动角度预先估算好倒车的行进轨迹，将车辆轨迹依据方向盘转动角度预先估算好倒车的行进轨迹，将车辆轨迹显示于车内屏幕上供驾驶者参考，挂入倒档时，影像监视器能显示于车内屏幕上供驾驶者参考，挂入倒档时，影像监视器能够清晰地显示车后情况，并有倒车指引线，标明合理的倒车路够清晰地显示车后情况，并有倒车指引线，标明合理的倒车路线，指引驾驶者按正确的轨迹倒车，智能轨迹倒车系统，即使线，指引驾驶者按正确的轨迹倒车，智能轨迹倒车系统，即使蒙上汽车，照样精准倒车。蒙上汽车，照样精准倒车。卡仕达卡仕达CA3646G导航系统导航系统胎压检测功能胎压检测功能 支持配接胎压检测模块，对汽车在行车过程中轮胎内的温

11、度和支持配接胎压检测模块，对汽车在行车过程中轮胎内的温度和气压进行检测，当温度和气压高于或低于预设危险值时，将通气压进行检测，当温度和气压高于或低于预设危险值时，将通过过DVD主机提醒您注意，避免轮胎在车主毫不知情的情况下主机提醒您注意，避免轮胎在车主毫不知情的情况下“突发性突发性”爆胎，大大提升行车安全，无忧驾驶。爆胎，大大提升行车安全，无忧驾驶。卡仕达卡仕达CA3646G导航系统导航系统设置功能设置功能 用户可根据个人喜好对主机的视频、音频、时间等进行用户可根据个人喜好对主机的视频、音频、时间等进行个性化设置，满足不同车主的个性化需求个性化设置，满足不同车主的个性化需求 智能交通系统智能交

12、通系统一、智能交通系统出现的原因一、智能交通系统出现的原因 v城市化进程高速发展与城市交通结构的不合理性城市化进程高速发展与城市交通结构的不合理性 城市地区人口的增长对城市交通的需求快速上升，特城市地区人口的增长对城市交通的需求快速上升，特别是，家庭汽车拥有量急剧提高。另一方面，我国城市别是，家庭汽车拥有量急剧提高。另一方面，我国城市交通系统结构还存在相当的不合理性，导致我国城市交交通系统结构还存在相当的不合理性，导致我国城市交通阻塞、交通事故和交通污染等问题愈加突出，仅通阻塞、交通事故和交通污染等问题愈加突出，仅2003年就有交通事故报告年就有交通事故报告667,507起，造成起，造成104

13、,372人死亡，人死亡，494,174人受伤，直接经济损失高达人受伤，直接经济损失高达33.7亿元。目前，在亿元。目前，在中国，平均每中国，平均每1分钟就有分钟就有1人因交通事故受伤，每人因交通事故受伤，每5分钟就分钟就有有1人因交通事故死亡，交通事故已成为儿童意外死亡的人因交通事故死亡，交通事故已成为儿童意外死亡的第二大原因第二大原因。道路的低增长率与汽车的高增长率道路的低增长率与汽车的高增长率 根据世界各国几十年的统计，道路的增长率总是低于汽车的增长率，在发达国家，道路的增长已接近于停滞，而1995年世界汽车的增长率仍然有3.5%。在中国，1996年与1978年相比，机动车增加了27倍，而

14、公路通车里程仅增加了0.32倍。面对越来越拥挤的交通，有限的资源和财力以及环境的压力，基础设施的建设将受到限制。智能交通系统智能交通系统道路资源使用的不充分性道路资源使用的不充分性 在交通运输研究过程中，科学家和工程技术专家发现，在交通高峰时期，中心城市道路系统和国家高速公路并不是全部都发生交通堵塞，有相当一部分道路的交通依然畅通。科学技术的发展科学技术的发展 交通管理部门开始借助于当今科学发展的新技术来保障交通顺畅，改善道路安全，减少交通拥挤和空气污染对生态环境造成的恶劣影响。因此把车辆和道路综合起来系统地解决交通问题的思想和方法应运而生，这就是智能交通系统ITS（Intelligent T

15、ransportation System）。智能交通系统智能交通系统二、智能交通系统的概念及发展二、智能交通系统的概念及发展v智能交通系统的概念智能交通系统的概念 运用先进的信息通讯、网络、自动控制、交通工程等技术，改善交通运行系统的运行状况，提高运输效率和安全性，减少交通事故，降低环境污染，从而建立一个智能化的、安全、便捷、高效、舒适、环保的综合运输体系。把先进的检测、通信和计算机技术综合应用于由汽车和道路构成的道路交通运输系统。-交通工程手册：美国交通工程师协会智能交通系统智能交通系统v智能交通系统的发展智能交通系统的发展早在20世纪30年代，美国体育汽车公司和福特汽车公司就倡导和推广过“

16、现代化公路网”的构想；60年代末出现了计算机交通控制技术；80年代后期，ITS技术开始迅速发展，许多发达国家争先恐后地进行开发和研究，形成了欧洲、美国和日本三大体系：欧洲：尤里卡计划、欧洲交通安全道路体系、交通信息预测系统、伽利略计划；日本：先进的动态交通信息系统、超智能汽车系统、路车间通信系统；美国：智能交通运输系统。智能交通系统智能交通系统三、智能交通系统的组成三、智能交通系统的组成 ITS是若干技术开发项目的集中表现，这些技术开发项目加强了道路、车辆和驾驶员三者之间的联系。主要包括：先进的交通管理系统先进的驾驶员信息系统先进的公共交通系统先进的商业车辆运营管理系统先进的车辆控制和安全系统

17、智能交通系统智能交通系统 先进的交通管理系统先进的交通管理系统ATMS ATMS用于检测、控制和管理交通，它依靠先进的交通检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息并进行处理。包括城市区域交通信号控制系统；高速公路管理系统；交通事故管理系统和电子收费及交通管理系统。智能交通系统智能交通系统 先进的驾驶员信息系统先进的驾驶员信息系统 ATMS用于引导路网中的交通流尽可能的在不拥挤的路段和交叉口中运行。它依靠先进的交通检测技术和计算机信息处理技术，获得有关交通状况的信息并提供给驾驶员，其核心是车辆导航系统，理论基础是动态交通分配（该理论为ITS的基础理论）。主要研究内容还包括停车场停车引

18、导系统及数字地图数据库。交通流诱导系统或称之为车辆导航系统，使基于电子、计算机、网络、通信等现代技术，根据出行的起、讫点向驾驶员提供最优路径引导指令和丰富的实时交通信息，或者通过实施交通信息帮助驾驶员找到一条从出发地到目的地的最优路径的系统，这种系统的特点是把人、车、路综合起来考虑，通过诱导驾驶员的出行行为来改善地面交通，防止交通堵塞和减少车辆在道路上的逗留时间，并且最终实现交通流在路网中各个路段上的合理分配。智能交通系统智能交通系统 先进的公共交通系统 采用各种技术促进公共运输业的发展。包括：车队管理系统，乘客出行信息系统，公交优先系统，电子支付系统等。先进的商业车辆运营管理系统 采用各种技术谋求最大效益的一种调度系统，以提高企业运输效率，增加安全性，改进对突发事件的反应能力，改善商业运营车队管理等，包括：商业车辆的电子通关系统，车载安全监控系统，商业车辆管理系统，危险品的应急响应系统等。先进的车辆控制和安全系统 目的是开发帮助驾驶员实行车辆控制的各种技术，从而使汽车行驶安全、高效。包括：汽车防碰撞系统，智能化行车控制系统，驾驶员安全监控系统，车辆安全监控系统等。如自动驾驶，智能轮胎等都是热点问题。智能交通系统智能交通系统