项目6-汽车导航系统的检修分解备课讲稿.ppt

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1、项目6-汽车导航系统的检修分解一、汽车导航系统的特点、类型及发展趋势1．汽车导航系统的特点（1）实现实时位置测定：由于导航系统采用了检测精度高、工作稳定性较好的角速度传感器（陀螺传感器），能实现实时位置测定。（2）自动修正车辆位置：采用全球卫星定位系统（GPS）及先进的检测手段和传播技术，在导航系统中引人了具有自动修正车辆位置的地图匹配技术，并开发出与之相匹配的高精度位置检测软件。（3）具有自动检索与图像放大等功能：装备CD-ROM只读存储器，采用声控进行导航，使系统具有自动检索、图像放大等功能。（4）交通行业控制管理的重要组成部分：目前电子导航系统正在实现与地面交通管理网络的联机，加

2、快了未来交通向智能化发展的速度。2．汽车导航系统的分类（1）地磁导航系统地磁导航系统利用地磁作为导向的基准，它有一个双线圈发动机型地磁矢量传感器，作为方位传感器。地磁水平分量的磁感应强度十分微弱，对外界干扰很敏感，故抗干扰、误差修正是该系统的关键。一旦把目的地位置输入（从键盘输人东西和南北两个方向，即X、Y两个方向的距离），与原输人相减，即可得出随时随地距目的地的所剩距离和应驶方向。（2）惯性导航系统惯性导航系统实际上是一个电子陀螺仪，方向传感器是封入氦气的气体速度陀螺，其他设备及功能和地磁导航系统一样。2．汽车导航系统的分类（3）全球定位导航系统（GPS：GlobalPosition

3、ingSystem）GPS导航系统是20世纪70年代中期美国国防部在子午仪卫星导航系统基础上发展起来的新一代卫星定位导航系统，整个系统已经于1993年6月实施完毕，现在已投人正常使用。GPS可以向飞机、轮船、车辆或其他物体提供全球三维位置、速度和时间，如图6.1所示。目前可提供两种定位服务，一是采用P码为美国航空部队提供的专用精密定位导航服务（PPS），定位精度为10m左右，一般用户不能接收；另一种是采用精度较低的C/A码，民用并向全世界开放的标准定位导航服务。因为受美国政府部门的控制，其准确度被故意降低。另外如果汽车行驶在隧道、高架公路以下或高楼林立的街道，则接收信号比较弱，因此GP

4、S系统误差达到50～200m。图6.1GPS系统示意图2．汽车导航系统的分类（4）混合导航系统目前汽车导航采用自行导航与全球卫星定位导航相结合的混合导航系统，如图6.2所示。采用混合导航系统，可以计算车辆的位置（方向和当前位置）并制成轨迹，可以在地图上显示车辆的当前位置与车辆的轨迹。然后将当前车辆位置和轨迹的数据与地图数据作比较，将车辆的位置与最近的道路连成一线，GPS不断进行修正，使车辆的位置与GPS所测定的位置相符，以减少（或修正）行驶距离信号与地图的距离数据之间的误差。这样，即使在无法接收GPS信号的区域，如隧道内、室内停车场、高楼耸立的街道、高架桥下或密林内等地方也能导航。图6

5、.2混合导航系统示意图3．汽车导航系统的发展趋势（1）向小型化、集成化发展：随着技术的不断进步和市场的激烈竞争，国内外厂家不断推出具有多种集成功能的汽车电子导航系统。日本先锋电子公司推出了数字视频技术即DVD车辆导航系统。该系统采用32位CPU、8英寸宽屏幕液晶显示器，画面清晰度及显示功能、读取数据量及运行速度、光盘存储容量都较以往导航系统显著增强。德国西门子公司推出的导航系统可将设定的速度进行存储，使汽车通过自动巡航的功能自动行驶，以减轻驾驶员的劳动。（2）车辆向交通管理及监控中心逆向传播信息：随着计算机技术和卫星技术的迅速发展，车辆可实现向交通管理及监控中心逆向传播信息。这项功能使

6、交通管理监控中心可以及时了解到运行车辆提供的相关道路交通信息，使道路交通变得更加有效率和安全便捷。（3）实现车辆自动定位：美国新泽西州普林斯顿西门子公司研制的汽车自动定位系统，利用摄像机和计算机结合，通过摄像机摄制的图像与电子地图上预先存储的图像进行对比，计算机就能够找出对应的景点，从而确定车辆位置。该系统无需卫星视线传输，即使汽车处于桥梁下、隧道中或停车场等隐蔽处，仍可以实现车辆准确定位。二、汽车导航系统的组成、结构及导航原理1．汽车导航系统的结构（1）GPS导航系统组成GPS导航系统由导航卫星、地面监控部分、用户设备（GPS接收装置）组成：①导航卫星：使用24颗（其中3颗卫星为备用

7、）高度为2020Okm的导航卫星组成卫星星座，分布在6条近圆轨道上，绕地球旋转，每一条轨道分布4颗卫星，如图6.3所示。运行周期为11小时58分钟。这样的卫星分布，可保证全球任何地区、任何时刻都不会少于5颗卫星可供观测。每个卫星上装有精度为10-13的精密原子钟，各卫星和地面站的原子钟相同步，建立起了导航系统的精确时间系，称为GPS时。向地面发送的星历以GPS为基准，这一精密时系也是精密测距的基础。导航卫星上面的发射机以L波段双频1575.4M