GPS在導航系統中的應用

近年來(lái)，隨著(zhù)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，機動(dòng)車(chē)的增長(cháng)率遠遠高于道路修建的速度，任何城市都面臨道路狀況改善相對滯后的局面，從而造成交通擁堵、環(huán)境惡化，大力發(fā)展智能交通系統(ITS)已成為解決交通問(wèn)題的唯一行之有效的出路。利用全球定位系統(GPS)的城市車(chē)輛定位技術(shù)作為ITS的關(guān)鍵技術(shù)之一，借助電子地圖等其他手段，可依據城市道路擁擠狀況和運輸的最佳線(xiàn)路，選擇運輸途徑，從而避免運輸道路選擇的盲目性，提高了城市車(chē)輛的調度和管理水平，減少車(chē)輛行駛時(shí)間和油耗，從而保證城市道路系統負荷的均勻性，達到改善交通狀況的目的。車(chē)輛定位與導航可采用各種技術(shù)手段進(jìn)行，但其中車(chē)輛精確定位的實(shí)現是最重要，也最困難，花費最高的。但自從GPS應用于車(chē)輛定位與導航中，情況發(fā)生了劃時(shí)代的革命性變化。下面就以GPS為切入點(diǎn)介紹它在車(chē)輛定位與導航中的應用。

自六十年代以來(lái)，許多國家即開(kāi)始對導航和定位技術(shù)的研究。開(kāi)始，其主要用于軍事目的，如使用慣性器件的美國的民兵(MX)巡航導彈系列即首先使用了導航和定位技術(shù)。隨著(zhù)現代技術(shù)的不斷發(fā)展，導航和定位系統的器件開(kāi)始向小型化、輕型化、低廉化方向發(fā)展。于是，導航和定位系統開(kāi)始逐步進(jìn)入消費市場(chǎng)，特別在交通方面(主要用于交通流的引導和疏通)。

將運載體從起始點(diǎn)引導到目的地的技術(shù)和方法稱(chēng)為導航；而車(chē)輛導航系統即是測量并解算出車(chē)輛的瞬時(shí)運動(dòng)狀態(tài)和位置，提供給駕駛員或自動(dòng)駕駛儀以實(shí)現車(chē)輛的正確操縱或控制。車(chē)輛導航系統發(fā)展起始于七十年代初，美國公路局于70年代初提出了一種電子路徑引導系統(ERGS)，此系統是一種具有無(wú)線(xiàn)路徑引導能力的導航系統，它以短距離指向標網(wǎng)絡(luò )作為其基本的技術(shù)起點(diǎn)而形成的中央動(dòng)態(tài)路徑引導功能的導航系統；但是，由于資金有限，此系統最終沒(méi)有實(shí)現。

到了八十年代，隨著(zhù)無(wú)線(xiàn)電通訊技術(shù)和計算機技術(shù)的不斷發(fā)展，歐、美、日先后開(kāi)發(fā)了CARIN系統、EVA系統、LOREN系統、OMEGA系統、RACS系統和AMTICS系統等。

進(jìn)入九十年代后，衛星定位技術(shù)的不斷完善，美國和前蘇聯(lián)分別完善了其衛星定位系統，使GPS系統和GOLLNAX系統開(kāi)始真正的進(jìn)入民用市場(chǎng)，并使以此系統為依托的車(chē)輛導航系統得以巨大發(fā)展。

從導航和定位技術(shù)的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，它的發(fā)展和相應時(shí)代的技術(shù)發(fā)展是并行的。在九十年代，以GPS為基礎的導航系統不斷地完善，在國內外都進(jìn)入了實(shí)用階段，美國開(kāi)發(fā)的PATHFINDER系統，日本的VICS系統。在中國，GPS定位導航技術(shù)于近幾年也了巨大的發(fā)展，如西安504所開(kāi)發(fā)的WP2000系統，其主要用于導航和報警方面。