我国许多地方已应用了车队管理式的汽车导航系统

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据“国际经济合作与发展组织”统计，在工业化国家由于驾驶员缺少有关导航信息而造成交通延误，平均每年损失数十亿美元。有关专家预测，到年，如果仍未采用导航技术等控制措施，这种损失将增长倍。导航技术与其它信息处理系统配合，可以有效地改善这一状况同时，还可以向驾驶员提供除了交通信息之外的其它信息，如查询资源功能。具体地说，驾驶员不仅可以从电子地图上了解到自己的位置以及由智能交通系统的信息处理中心根据目前交通状况确定并下载的最佳行驶路线，同时还可以通过无线网络从信息处理中心庞大的数据库中查询所需要的一切信息。可见，导航技术对汽车智能化具有极其重要的意义。

汽车导航技术的现状目前，汽车导航技术主要分为自主导航、车队管理、仃和资源型种类型。其中导航和车队管理的应用最为广泛。一询问型，以自主所谓自主导航，就是指驾驶员通过车内安装的导航系统和显示系统，可以直观了解目前车辆所处的位置和速度，并根据电子地图判断最佳行驶路线。这种技术不仅需要安装导航系统，同时还必须有电子地图系统的支持。因此，它的应用有一定的困难和局限性，但这是整个汽车导航技术的发展主流。目前，自主导航技术主要由汽车生产厂家作为高级轿车的选装设备提供给用户。而对于车队管理，其实现相对比较简单，它只需要在用户车上安装导航系统，并通过数据台链将其位置及速度信息上载给指挥中心，使指挥中心能够在电子地图的辅助下实时地了解用户的位置及速度信息，同时指挥中心也可以将指挥和调度信息下载给用户。如果在上载信息中加入报警信号，就实现了安全监控。

目前在我国许多地方就已应用了车队管理式的汽车导航系统。目前，汽车导航系统中所采用的技术主要有玲、航位推算、地图匹配、陆用射频和信标。其中，在全世界种左右的汽车导航系统中有以上采用和航位推算技术。技术系统组成是一的缩写，这个系统的主要功能是利用导航卫星进行测时和测距。它是由美国国防部于年开始分个阶段进行建设的，目前已建成并投人使用。系统分为个部分，即空间部分，由均匀分布于个空间轨道上的颗非同步导航卫星组成地面支撑系统，由地面的主控站、监控站和监测站组成用户接收机，分为码和码接收机两种，其中高精度的码接收机只能被美国军方和其盟国的特许用户使用。定位原理的定位技术主要使用码测量伪距定位原理。

在卫星发射的信号包括和两个频率的载波及调制在载波上的测距码和数据码。其中，测距码伪码包括码粗测距码和码精测距码数据码即广播电文，包含该卫星的星历即卫星轨道、位置参数、时钟改正等参数。接收机利用相关技术进行卫星信号的跟踪和锁定。当卫星信号的伪码与接收机的本地伪码对齐后，便完成了码跟踪与锁定，其中卫星信号从发射到被锁定之间的时间延迟△被记录下来，则该卫星与接收机之间的距离伪距可由下式确定。△式中，为卫星与接收机之间的距离，由于其中含有测量误差，所以被称为伪距。为光速△为卫星信号从发射到被锁定之间的时间延迟。

那么，由下式即可确定接收机的位置。△式中，、为接收机天线的大地坐标系坐标，是未知参数‘、、、’为卫星在大地坐标系的坐标，这些参数包含在卫星星历中，是已知参数么为接收机的时钟与系统时钟之间的误差，是未知参数。可以看到，式中共有个未知数，因此，只要同时观测颗卫星，便可得到个类似于式的方程，联立个方程式就可求解、△这个未知数，从而实现了定位。定位精度在建成初期，对于码用户，即标准定位服务用户的水平定位精度为而码接收机用户，即精密定位服务用户的水平定位精度为。如此高的定位精度使美国军方始料不及，由于码是公开的，这种精度将直接影响到美国的切身利益。因此，美军方对引人了措施，人为降低的定位精度。

所以，目前用户的水平定位精度为，而用户的水平定位精度为。目前，所有使用汽车导航技术的用户均为用户。差分技术由于能够在全球范围、全天候、实时地提供位置、速度和时间信息，甚至还可以提供姿态信息，另外其设备价格较低，因此被视为理想的导航定位系统。但是，对于大多数用户而言，的定位精度不能令人满意，甚至是没有实用价值的。在这种情况下产生了差分技术。差分技术，即，它由差分台、数据链和用户接收机组成。其原理是先用其它精密测地技术测量差分台的位置，作为该点的真实位置。

差分台也是一台接收机，它将差分台接收机与真实位置之间的差值作为公共误差校正量，然后通过数据链将该校正量下载给内的用户机，用户机用该校正量对本机位置输出进行校正，最后可以得到米级的定位精度。在实际应用中，通常是对进行组网，建立广域差分系统以扩大差分台的作用范围。目前，国外只有少部分汽车导航系统使用技术。虽然系统具有很多优点，但是由于其要求对卫星的直接可见，另外对可见卫星的数目和几何配置都有一定的要求，尤其在城市运行环境下，楼房、立交桥甚至湿润的树叶都会使可见卫星被遮挡，造成所谓的接收机“失锁”，使中断输出。另外，城市中各种各样的无线电干扰也会进一步降低的定位精度，因此单纯依赖进行导航是不够的。这时就需要利用组合导航技术与其它导航技术进行组合，得到高精度与高可靠性的导航数据。目前，在实际的汽车导航系统中，有近使用地图匹配技术与进行组合，利用决策技术来实现较精确的定位。另外，还有近的系统使用惯性导航技术进行航位推算，与进行组合。

一汽车技术惯性导航技术惯性导航技术是一种基于惯性传感器，即加速度传感器和角速率传感器技术和控制论的导航技术，其基本原理是利用加速度传感器感应载体的运动加速度，经一次积分得到运动速率，再进行一次积分即得到运动距离同时还要利用角速率传感器感应载体运动的角速率，经一次积分后即得到运动角度。而惯性导航系统则是运用惯性技术和控制技术的一种精密仪器系统，它可以实时和精确地输出载体的位置、运动速度、航向和姿态信息，由于其高度的自主性，被广泛应用于军事和航空航天工业。惯性导航技术的关键技术之一是惯性传感器技术，其中又以角速率传感器最为重要。早期使用的角速率传感器为陀螺仪，它是利用陀螺仪的定轴性、进动性和力矩特性对角速率进行感应的。陀螺仪的精度将决定整个惯性导航系统的精度，高精度的陀螺仪有液浮式、静电式等，并且要装在结构复杂的平台上平台式惯性导航系统，故价格昂贵，应用场合受到了限制。因此又出现了固态角速率传感器，包括激光陀螺、光纤陀螺和微机械陀螺等，这种传感器虽然精度相对较低，但体积小，可直接安装在载体上，即构成捷联式惯性导航系统。捷联式惯性导航系统的价格较低、结构简单、体积小、应用场合广泛，是目前惯性导航技采的发展方向。对于汽车导航中应用的航位推算系统，可以利用汽车本身的速度传感器得到的速度信息作为位置推算的基础，而仅有速度是不足以对汽车的位置进行推算的，必须还要有航向信息，因此还需要一只角速率传感器。通常使用的是固态惯性传感器，如光纤陀螺和微机械陀螺，因为其价格较低，而且精度能够满足汽车导航的需要。组合导航技术单纯的技术是无法满足汽车导航需要的，因此，必须采用其它技术与进行组合，应用信息融合技术对导航信息进行处理，获得具有高精度和高可靠性的导航信息。最简单的组合方式就是将的输出与其它导航传感器的输出进行加权平均，直接得到组合数据。

以为例，当无法正常工作时，可以继续工作以保证整个系统的正常工作最佳的组合模式如图所示，一般情况下，以的滤波输出为系统输出，此时的输出为最优估计值，其精度从统计意义来讲应比两种导航传感器的精度都高，而且当出现失锁时，系统会自动切换到模式，直到重新捕获信号，系统又切换回组合输出。汽车导航技术展望目前汽车导航技术主要是利用及其它导航技术的定位功能，由于技术及成本等问题，还未利用导航技术进行速度和姿态的精密测量。自从技术出现以来，汽车导航技术才真正开始发展起来，但由于的精度较低以及自身的一些缺点，使得导航精度不能得到真正的提高。然而，随着惯性测量器件成本的不断降低，相信未来汽车导航技术将会有效地利用惯性技术进行汽车姿态的精确测量，从而为有效控制车身侧倾及前后俯仰提供数据基础同时，随着惯性技术的应用，汽车导航的精度也会有质的提高，使汽车导航技术在人类的社会生活中发挥巨大作用。

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