GPS
GPS系统的应用非常广泛。包括车辆导航、地球物理资源勘探、市政规划控制、海洋救援、飞机导航、导弹制导等等。不过最能够被我们感受到的还是和我们生活最密切相关的导航服务。
GPS系统一般由地面控制系统、空间卫星、地面接收装置三部分组成。用在导航的设备当中只有一个地面接收装置。地面装置接收来自空间卫星的信号,并计算出自己的位置。有了位置信息以后配合复杂的空间数据处理技术,导航设备就能够轻松地将你送到目的地,并查询出你感兴趣的信息。
近年来,GPS导航设备越来越普及。在日本,使用GPS信号的车载导航设备面世已经有将近20年的历史了。很多人目睹了车载导航设备从昂贵的奢侈品到大量普及的过程。日本现有十多家厂商生产车载导航设备,除了在新车销售同时配装的原装导航设备之外,现在日本年零售的车载导航设备有50多个品种,年销售100万台左右。
据统计,现在日本的车载导航设备的普及率在36%左右,因为商用车使用率比较低,所以如果只限家用轿车的话,普及率应该更高。另外,还有大量的个人导航设备(PND,Personal Navigation Device)正在被使用。
自动导航法和GPS
车载导航设备是GPS导航服务最广泛的应用之一。但是,车载导航设备最早只是装载有车速脉冲、罗盘传感器等自动导航法的装置。使用这种自动导航法的装置,要依靠装置自身来推算出车辆的位置。因此,只能够粗略地告诉驾驶员现在的位置及驶向目的地的路线。行驶开始一段时间后,必须对行驶到的地点、行驶方向和行驶角度进行调整,使用起来极不方便也谈不上多准确,只是一个大概的位置服务。所以,最早在日本的车展上看到车载导航设备时,很多厂商的宣传重点都在车辆的准确定位上。
现在GPS方法非常盛行,该方法通过GPS推算出车辆的位置。不过只靠GPS的话,不管怎样设计总会有某种程度的误差。在日本当时就因为美国卫星发送信号的误差,沿着海边行驶的车辆,其导航设备上的自车标志(一个三角形箭头)经常会跑到海上去,让人啼笑皆非。
因此,为了弥补双方的缺点,日本的厂商将GPS和自动导航法装置结合来推算出车辆的位置,很好地解决了车辆自律准确定位的问题。现在即使是车辆进入山洞等无法接收卫星信号的地方,导航设备上自车位置也会很准确地在地图的道路上显现。随着技术的进步,单纯使用GPS信号的导航设备也大量进入市场。GPS逐渐成为各种导航设备的主流技术。
GPS导航和LBS
仅有GPS所获得的准确的空间位置坐标是毫无意义的。导航设备必须和基于位置的信息服务(LBS)相结合才会方便人们的生活,产生巨大的经济效益。随着GPS模块嵌入到诸多的移动设备上去,LBS逐渐成为移动运营商大力发展的下一个增值业务。在日本的汽车GPS导航设备中,LBS非常人性化。导航设备检测出车辆自身的位置后,根据需要查询出用户感兴趣的信息(POI)并提示给用户。
日本的导航设备内地图的POI量非常丰富,比如加油站、饮食店、银行、邮局,甚至厕所等等。开车到相对陌生的地区或者深更半夜时,这种功能十分有效,可以短时间解决问题。另外,外出旅游时,也可以通过检索的选项(比如车站、休闲、地址等)了解某个区域内的名胜古迹,纪念堂、博物馆、服务处、体育场、休闲地等等。检索、保存等操作也十分简便,只要用手指往自己想去的方向点划,就可锁定想去的目标。导航设备内还存储了日本黄页中1000万个电话号和3000万个家庭电话号。也就是说只要输入电话号码,就可以很轻易地检索到从车辆位置到达目的地的路径。一些已经去过的地方,只要在保存过的目录中搜一下,马上就可以激活。外出回家时,只需按一下回家键,导航设备便会依据最早设定的条件,检索出一条便捷的回家路线。
日本导航设备的地图显示也体现了位置服务。比例为50米以下时,地图上还会显示单行道及其方向。比例为10米时,甚至可以设定自己的车在道路的哪一侧。地图的显示可以是平面的,也可以是立体的,立体又可以显示为鸟瞰式和驾驶视野式的,立体图像会在相应地点显示标志性建筑。
GPS导航和ITS
智能交通系统(ITS)将道路、驾驶员和车辆有机地结合在一起,加强三者之间的联系。将交通信息、堵车信息等不断变化的道路状况实时提供给需要的人们,以增强行车安全,减少行车时间,并指导行车路线。