当前位置: > 新闻动态 > 用车养车 > 从此不再惧怕迷途 铸剑为犁之车载导航

从此不再惧怕迷途 铸剑为犁之车载导航

2018-10-24 07:00:00
来源:网络

在筹备本期《铸剑为犁》选题时我想起了一个多年前的经历,那是一次久违的同学聚会,当大家如期抵达集合地后发现有一位同学迟到了,于是我给他打电话寻问情况,他说自己快到了,但是找不到具体集合地点在哪里。我问对方现在在哪,他自己也说不清楚确切位置。我让他找到一个明显的地标性建筑,想以此判断他大概位置。没想到,对方想了半天说了一句:“嗯……我面前是一棵大树……”。这个故事告诉我们,在前往陌生目的地时掌握自己的所在位置是多么重要,随着我们用车场景的延伸,定位和导航的重要性自然也更为突出了。

汽车

在很久很久以前,人们的生活并不需要特别精确的定位,单纯靠肉眼观察太阳或月亮与地面的夹角就足够判断大致位置了。但是这个方法不仅只能获取十分粗略的定位,而且遇到阴雨天气就彻底“凉凉”了。到了15世纪末,人类开启了大航海时代,横跨大洋的远洋探索需要更为可靠和精确的定位技术才能实现。

汽车

在大航海时代,出现了包括六分仪、航海钟、星图和航海天文年历等等,通过越来越高(复)级(杂)的工具和数学计算,人们可以在茫茫大海中知道自己相对精确的位置。不过由于篇幅有限+笔者的知识储备有限,这里就不再展开细聊了。

汽车

汽车

汽车

后来随着电子技术的成熟,又出现了更为先进的无线电定位技术,与观测星空位置相比,无线电定位几乎不受天气因素的影响,这时我们才真正意义上实现了全天候定位能力。

汽车

无线电定位的原理其实很简单,首先我们知道无线电波的传播速度是恒定的,其无线电发射源(至少3个)位置也已知,那么通过反复计算接受A、B、C发射源的无线电波时间差,就可以计算出精确位置。当然,发射源的数量越多我们计算出来的坐标就越精确。

汽车

除了航海,无线电定位技术也在军事领域崭露头角,其在早期主要应用于轰炸机群的航向指引和舰船编队的导航。不过在军事领域,无线电定位也存在很明显的弊端。例如过分依赖无线电发射源(发射塔)的分布位置,在敌对区域很难实现定位功能等等。

卫星导航技术起源于军方的需求与资助

时间来到20世纪中期,随着火箭技术和人造卫星的出现,我们的定位导航技术迎来了崭新篇章。卫星导航概念最早由美国提出并投入使用,其原理本质上与无线电定位类似,只是定位信号源不再是地面固定的无线电塔,而是分布在天空中移动的卫星。

汽车

在目前已经投入使用的卫星定位系统中,起步最早也是应用最广泛的当属美国的GPS全球卫星定位系统。因此我们以GPS系统为例,来简单介绍一下卫星定位系统的工作原理。当然除了GPS外,包括我国自主研发的北斗系统、俄罗斯的GLONASS系统和欧洲的伽利略系统等都已经投入使用。无论哪种卫星导航系统,其基本原理都大致相同的。

汽车

在GPS导航系统大规模商用化之前,这项技术其实是由军方主导研发并率先应用的,总投资金额高达120亿美元,其整体发展历程包括了方案论证和初步设计阶段(70年代)、全面研制和试验阶段(80年代初)以及实用化组网阶段(80年代末)。时隔近日,GPS已经成为军事和民用领域重要的卫星定位系统之一。

汽车

在军用领域,GPS提供了专门的高精度定位频段,可以实现厘米级的定位功能。有了高精度定位信号的帮助,这项技术在军事领域发挥了十分广泛且重要的用途。

汽车

汽车

与此同时,GPS在90年代开始投放民用市场,并逐渐成为全球最重要的卫星导航服务之一。有意思的是,出于国家安全等方面的考虑,美国GPS系统的民用频段投放初期,还增设了SA干扰信号,导致其民用频段的定位精度只有100米左右。后来,随着美国军方研发出了新的技术手段,可以随时对特定区域的民用定位信号进行干扰,SA干扰信号才被取消,并一夜之间让民用GPS定位精度达到了10米左右。

车载导航系统历史了解一下?

早期的汽车导航本质上与我们常见的纸质地图并无区别,只是为了便于驾驶时观察,工程师发明了能够自动翻页的装置,并于车轮传动机构进行连接,从而实现实时定位功能。

汽车

汽车

正如前文所说,随着民用卫星导航技术的投入使用,汽车导航才开始被普通民众所享用。起初,只有少部分高端车型才配备原厂卫星导航系统,而且定位精度和易用性也远不及今天。

汽车

进入21世纪,随着卫星定位装置的小型化,开始出现了便携式导航仪等电子产品。对于没有安装原厂导航的车型,我们也可以实现比较便捷的导航功能了。

汽车

不过无论是原厂卫星导航还是便携式导航仪,其内置的地图数据都是固定的。随着我们道路基础设施的高速发展,地图数据的更迭周期可以用“天”来衡量,频繁的升级地图数据不仅浪费时间,而且大部分导航服务商的地图数据更新费用也需要用户来承担。

汽车

在智能手机已经深入我们生活每个细节的当下,各类功能齐全且数据更新便捷的导航App开始成为主流。在汽车导航领域,越来越多的人开始习惯使用自己的手机来进行导航和目的地搜索,其工作效率和难度都得到了极大改善。

汽车

在智能手机普及的背景下,越来越多的车企开始推出手机映射功能,通过将手机屏幕与中控屏进行关联,用户可以在车载中控屏上看到熟悉的手机交互界面,进一步提升了便利性。对车企而言,自己也可以省去很多时间和成本去开发原厂导航系统。

汽车

对于驾车出行而言,驾驶员的主要精力都被驾驶本身占用了,导航系统的提示需要尽可能简单直观,因此现在很多车型都配备了全液晶仪表导航界面,配合HUD平视显示器等新技术,如今的车载导航交互体验已经变得越来越直观。

汽车

全文总结

无论是中控屏导航还是仪表导航,都是目前较为主流的汽车导航形式。在卫星导航技术不断发展的背景下,我们有理由相信在可预见的未来,更加人性化的导航界面将很快普及开来。例如AR增强现实技术,就能将导航指引信息与外界景物融合,实现更加直观的导航体验。

汽车

由此可见,卫星导航技术已经成为我们用车生活中不可或缺的组成部分,未来的技术发展的重点将是进一步改善导航信息界面的呈现形式。此外,包括无人驾驶等新技术也离不开高精度卫星定位系统的帮助。在我们开发全新导航技术之前,卫星定位依旧会是最重要的汽车定位技术。

热门搜索