【摘要】自GPS衛(wèi)星全球定位系統(tǒng)的問世之后，在導(dǎo)航領(lǐng)域和定位領(lǐng)域發(fā)展勢(shì)頭極其猛烈，已經(jīng)引起各界的高度關(guān)注?，F(xiàn)如今，GPS在汽車行業(yè)廣泛的應(yīng)用于車輛跟蹤和城市智能交通管理，為汽車行業(yè)的帶來(lái)的巨大的經(jīng)濟(jì)效益。通過(guò)應(yīng)用GPS來(lái)對(duì)行駛的車輛進(jìn)行監(jiān)控，可以很好的查找重大交通事故的案發(fā)地，對(duì)人員搶救爭(zhēng)取寶貴的時(shí)間。本文將對(duì)全球定位系統(tǒng) GPS進(jìn)行闡述，然后對(duì)汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)的進(jìn)行設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，希望使GPS在汽車行業(yè)發(fā)揮更大的作用。

【關(guān)鍵詞】汽車;衛(wèi)星導(dǎo)航;全球定位系統(tǒng)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，汽車已經(jīng)不再是稀有的交通工具，已經(jīng)發(fā)展成為一種廣泛使用的代步工具。而隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展，汽車在形狀上、性能上也有了大幅度的提升。在GPS廣泛的應(yīng)用于民用領(lǐng)域時(shí)，汽車行業(yè)也抓住這一發(fā)展時(shí)機(jī)，將GPS完美的與汽車導(dǎo)航設(shè)計(jì)進(jìn)行結(jié)合，這樣就有了今天我所看到的先進(jìn)的汽車功能?，F(xiàn)如今，通過(guò)GPS定位為駕駛員規(guī)劃路線，速度提醒以及行程時(shí)間的設(shè)計(jì)可以很好的節(jié)約和控制出行時(shí)間，因此廣受人們的喜愛。

1. 全球定位系統(tǒng) GPS的概述

全球定位系統(tǒng)是美國(guó)國(guó)防部研發(fā)的，最早應(yīng)用在軍事領(lǐng)域上?，F(xiàn)如今隨著技術(shù)的完善和成熟，全球定位系統(tǒng)已經(jīng)廣泛的應(yīng)用到各個(gè)民用領(lǐng)域中。汽車作為當(dāng)今時(shí)代的代步工具，自然是要與先進(jìn)GPS技術(shù)進(jìn)行結(jié)合，以使汽車在設(shè)計(jì)時(shí)實(shí)現(xiàn)更好的使用效果。

1.1 全球定位系統(tǒng)的用途

全球定位系統(tǒng)有三大重要用途。第一，導(dǎo)航?，F(xiàn)如今，該用途主要應(yīng)用在船舶、汽車、飛機(jī)等交通工具上。由于可以對(duì)地點(diǎn)、物體進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，可以很好的幫助司機(jī)、船長(zhǎng)各飛行員在行駛過(guò)程中少走彎路或者是避免迷路現(xiàn)象。第二，實(shí)時(shí)校頻。在如今的網(wǎng)絡(luò)時(shí)代中，人們對(duì)于郵電、通信等需要進(jìn)行實(shí)時(shí)同步更新，GPS可以進(jìn)行準(zhǔn)確時(shí)間和頻率的收入。第三，高精度測(cè)量。這一用途主要用在土地、道路和建筑上。例如：大地的測(cè)量、道路的線路放樣、大型建筑物的變形檢測(cè)等。

1.2 全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)

全球定位系統(tǒng)的特點(diǎn)主要是有：高精度定位、觀測(cè)時(shí)間短、操作簡(jiǎn)單、全天作業(yè)、功能全、應(yīng)用廣、覆蓋面積全等。

2. 汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1 汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位管理系統(tǒng)的安裝

汽車衛(wèi)星導(dǎo)航全球定位管理系統(tǒng)的安裝主要包括系統(tǒng)軟件安裝、全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)編輯、全球定位系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)安裝與數(shù)據(jù)備份以及系統(tǒng)硬件安裝這四部分。首先，系統(tǒng)軟件安裝，主要是安裝內(nèi)容和系統(tǒng)軟件安裝程序，主要是通過(guò)微機(jī)來(lái)進(jìn)行操作的。安裝內(nèi)容包括：監(jiān)控坐席、通信管理、通信接口、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器以及用戶質(zhì)量軟件管理。系統(tǒng)軟件安裝程序主要是服務(wù)器安裝、信息分發(fā)中心模塊安裝、通訊管理模塊安裝、監(jiān)控坐席模塊安裝以及短信接口模塊安裝。其次，GPS數(shù)據(jù)庫(kù)編輯。GPS數(shù)據(jù)庫(kù)編輯主要是錄入和維護(hù)車載單元資料;在程序登陸時(shí)，是對(duì)執(zhí)行文件的啟動(dòng)和登錄名以及登陸密碼的分配。在登錄之后，會(huì)對(duì)配置進(jìn)行分配，在系統(tǒng)維護(hù)中添加操作員和相應(yīng)的登錄名、登錄密碼。在配置好系統(tǒng)內(nèi)部的基本數(shù)據(jù)以后，也是需要不斷進(jìn)行修改和在配置。在字典維護(hù)中對(duì)車輛類型、預(yù)案等進(jìn)行配置，通過(guò)增加坐席、坐席軟件增加相應(yīng)的功能。然后，GPS數(shù)據(jù)庫(kù)安裝與數(shù)據(jù)備份。在對(duì)服務(wù)器進(jìn)行安裝時(shí)，安裝的系統(tǒng)是Windows 2000 Server，安裝SQL Server 2000、GPS數(shù)據(jù)程序，建立數(shù)據(jù)庫(kù)，對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的執(zhí)行文件進(jìn)行啟動(dòng)，登錄用戶名和密碼進(jìn)行安裝數(shù)據(jù)庫(kù)。最后，系統(tǒng)硬件安裝。在汽車的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)中安裝車載設(shè)備，主要是對(duì)車載臺(tái)、通話手柄、話咪等設(shè)備的安裝。車載PC是對(duì)各個(gè)功能模塊進(jìn)行整合處理的，再通過(guò)與相應(yīng)的軟件進(jìn)行配合，時(shí)期完成特定的功能，例如：對(duì)汽車進(jìn)行速度的計(jì)算、經(jīng)緯度位置的確定。

2.2 汽車定位和導(dǎo)航系統(tǒng)的組成及工作過(guò)程

通過(guò)全球定位系統(tǒng)對(duì)移動(dòng)的汽車進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，形成自動(dòng)車輛定位和導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要部分有GPS、車載部分和主控中心。汽車電臺(tái)所發(fā)出的位置信息主要是由主控中心的電臺(tái)來(lái)進(jìn)行接收，同時(shí)主控中心還可以對(duì)汽車進(jìn)行反控。而主控中心的調(diào)制解調(diào)器就是對(duì)反控命令和GPS信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換。而主控中心的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)接收到的位置信息進(jìn)行預(yù)處理然后送往工作站，工作站則會(huì)在電子地圖上進(jìn)行汽車位置的顯示和空間查詢功能的執(zhí)行。

車載部分的GPS接收器會(huì)接收衛(wèi)星信號(hào)，然后對(duì)坐標(biāo)、速度、時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)衛(wèi)星信號(hào)較弱時(shí)，系統(tǒng)可以進(jìn)入自律導(dǎo)航系統(tǒng)。這時(shí)將由車速傳感器通過(guò)微處理器的數(shù)據(jù)處理對(duì)車速時(shí)間進(jìn)行計(jì)算。系統(tǒng)會(huì)根據(jù)時(shí)間、信號(hào)以及車載數(shù)據(jù)進(jìn)做出全面處理為司機(jī)提供最佳的行駛路線，這樣司機(jī)可以根據(jù)導(dǎo)航屏幕說(shuō)所顯示的地圖、路線、位置進(jìn)行合理駕駛。同時(shí)搭配導(dǎo)航電視和激光視盤還能夠?qū)崿F(xiàn)行車指南天氣情況等查詢功能。由于GPS衛(wèi)星導(dǎo)航與自律導(dǎo)航裝置在汽車位置、數(shù)據(jù)等信息上存在誤差，這時(shí)就需要地圖匹配技術(shù)來(lái)對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)修正和相關(guān)匹配。

道路數(shù)據(jù)等信息的存儲(chǔ)主要是使用CD -ROM ，而導(dǎo)航的相關(guān)信息則是通過(guò)LCD 顯示器進(jìn)行顯示。在系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)中安裝電視接收機(jī)調(diào)諧裝置，同時(shí)將公路地圖以及城市交通圖一起存儲(chǔ)到系統(tǒng)計(jì)算機(jī)內(nèi)。在出發(fā)之前，駕駛員直接將目的地的名稱輸入到計(jì)算機(jī)中，導(dǎo)航將利用衛(wèi)星系統(tǒng)根據(jù)汽車的相關(guān)數(shù)據(jù)為四級(jí)規(guī)劃好行車路線。在行駛過(guò)程中，駕駛員根據(jù)LED顯示器對(duì)汽車的實(shí)時(shí)位置進(jìn)行顯示，隨著汽車的行使，對(duì)汽車的位置進(jìn)行精準(zhǔn)的定位，同時(shí)LED顯示屏還會(huì)不連續(xù)的對(duì)所剩的距離進(jìn)行顯示。

3. 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在人們生活質(zhì)量不斷提高的今天，對(duì)于國(guó)民來(lái)講基本上家家都有汽車，而汽車作為人們的代步工具被廣泛使用?，F(xiàn)如今，我國(guó)的汽車保有量在逐年增加，大量的私家車可以體現(xiàn)出我國(guó)國(guó)民的生活幸福指數(shù)在不斷上升，但是大量的私家車已成為交通用途的重要原因。而在行車過(guò)程中使用GPS定位系統(tǒng)，可以很好的躲避擁堵路線，給交通管理帶來(lái)便利。同時(shí)GPS的應(yīng)用可以幫助駕駛員隨時(shí)隨地進(jìn)行定位和路線的規(guī)劃，給人們的生活也帶來(lái)了很大的便利。

參考文獻(xiàn)：

[1] 李占營(yíng). 基于偽衛(wèi)星技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[D].電子科技大學(xué)，2018.

[2] 廖銳. 復(fù)雜動(dòng)態(tài)環(huán)境中導(dǎo)航接收機(jī)卡爾曼解算技術(shù)實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化[D].北京郵電大學(xué)，2018.

[3] 呂凱波，陳乃闊，耿士華.一種提高北斗導(dǎo)航定位終端安全性能的設(shè)計(jì)[J].信息技術(shù)與信息化，2016（11）：42-43.

[4] 劉建圻. 基于路側(cè)設(shè)備的無(wú)線測(cè)距與車輛組合定位算法的研究[D].廣東工業(yè)大學(xué)，2016.

作者簡(jiǎn)介：熊力，男，漢，湖北黃岡，職稱講師，學(xué)歷，本科，研究方向：汽車檢測(cè)與維修。