中国汽车导航概论
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惯导(惯性导航系统的简称),一个越来越耳熟能详的汽车导航术语。因为该技术的存在,汽车可以在GPS信号消失的情况下实现持续定位导航;同时也易于与汽车本身速度、倒车、音响、温控、油耗及其他电子控制单元连接。
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为什么惯导会有如此的价值呢?笔者有幸了解了点皮毛,很愿意和大家共享一下。由于惯导技术是项比较复杂的技术,笔者的认识可能比较浅显,也欢迎大家批评指点。达契亚
惯性导航系统由惯导软件和惯导模块构成,而惯导模块则主要由几个元器件构成,它们是:距离传感器、方位传感器、加速度传感器。
距离传感器,也就是我们常说的速度传感器,对于惯导软件来说,失去GPS时,确认车的位置的很重要的一个参数就是距离,所以这么称呼也是有道理的。磁电式及光电式传感器是在汽车上应用最多的两种车速传感器,导航系统中较常用的一种车速传感器是霍尔效应传感器。霍尔效应传感器的工作原理是当车辆开始行驶时,车速传感器会产生一连串的脉冲信号,
脉冲的频率将随着车速增加而增加。通过计数传感器输出的脉冲数和1个脉冲对应的移动距离就能推算出总的移动距离。一个脉冲对应的移动距离除了与轮胎型号有关外,还与轮胎的磨损度,充气程度等有关。
方位传感器,也就是我们常说的陀螺仪,通过它可以检出车辆角速度。当物体在水平方向上运动时,有了基准位置、移动距离和偏转的角度,我们就能很容易计算出物体移动后的位置。陀螺仪传感器有震动陀螺仪、光陀螺仪和Gas Let 陀螺仪,最常用的是震动陀螺仪。震动陀螺仪测量角速度的原理是当正在运动的物体存在角速度时,运动方向的直角方向上会产生一个物理力,而这个力是和角速度成正比的,这个力通过力敏元件转换成电压,就能得到一个电压和角速度的线性关系。陀螺仪的误差有很多种,对于导航系统来讲可以归纳为两种:零点漂移误差和系统误差。零点漂移误差和电子元器件的特性有关,而且随着元器件的消耗磨损也会变化。系统误差包括陀螺仪安装不规范产生的误差和运行中因为温度、噪声、以及路面颠簸产生的误差。
因为中国政府对于GPS中的标高情报有限制,所以现有的主流导航常常会在高架、立交桥地带昏头转向。加速度传感器的作用也就应运而生,它通过测量由于重力引起的加速度,
可以计算出车辆相对于水平面的倾斜角度。目前多数加速度传感器是根据压电效应的原理来工作的,由于加速度造成的元件内部晶体变形,通过力敏元件就可以转化成相应的电压,只要计算出产生电压和所施加的加速度之间的关系,就可以将加速度转化成电压输出。该传感器的误差组成和方位传感器差不多,就不再多述。
有了这3个元器件提供的数据做保障,您将不必因为GPS定位慢,苦苦等待而烦躁;也不用因为在陌生地带的隧道/地下停车场收不到GPS信号而抓耳挠腮;更不必担心在道路纵横交错复杂的地段,因为GPS信号飘来飘去“无法自拔”而迷失自我。相反的,您到是可以感受到导航系统随车的拐弯、倒车、调头等动作连动、精确制导带来的愉悦;也可以享受当地图没有当前路段时,自主“准确收集路网”带来的惊喜。
了解了这些,不知道您对于惯导技术的价值是否还持有怀疑态度呢? 大众电动汽车id4x价格
既然惯导是如此好的技术,有如此大的优势,为什么至今在中国导航市场这个大潮中没有激起多少涟漪呢?如果细数起来,原因可能有一大堆,相关的文章也会一搜一箩筐,其中存在技术门槛算是其中之一,笔者就不打算对这些原因一一赘述了。这里只对惯导技术的发展状况做些说明。
其实,中国早在2005年在惯导软件技术上已经有了一定的积累。这个推论是有依据的:是时市面上大部分的日欧美系汽车都配备了惯导导航,但大家都知道,日欧美等厂商在中国获取地图的资质被中国政府锁死了,如果想要切入中国市场,必须在中国寻求合作伙伴。很显然,这个时期市场上的惯导软件就是中国惯导软件技术的一个写照。
另外,据“民间”流传的消息,凯立德(中国目前的导航地图供应商兼软件供应商之一)在2005年就有了比较成熟的惯导软件技术,不过一直没有在市场上推广应用,目前市面上凯立德的产品也都是非惯导产品。想来惯导硬件的缓慢发展算是一个掣肘,是否还有其他方面的原因,笔者也无从考证。
照理说软件技术门槛的突破,应该能刺激惯导硬件产品的派生,但令人遗憾的是,因为中国的导航设备生产商看不清惯导市场的前景,以及后装市场的巨大利益,各硬件厂商纷纷放弃了这个方向的角逐。这个关键链条的缺失,导致了中国市场依然是国外品牌占据前装主导地位的局面。
随着后装市场雄争起,价格战此起彼伏,当大家在低端市场争的你死我活的同时,一些有战略眼光的商家终于把未来放在了高端产品的争夺上。2008年瑞图万方(中国目前的几
大导航地图供应商兼后装软件供应商之一)开始研究自己的惯导导航板,并联合一个名不见经传的导航软件公司美行科技接下了Ford君威汽车蒙迪欧的前装项目,当时参与竞争的还有高德(导航地图供应商)、新科(导航软件供应商)、万利达(惯导导航硬件供应商)一起联合的队伍,虽然最后的胜者只有一家,但至少说明这个时期中国在惯导技术上已经有比较完整的储备和产品,而且不是一家,而这件事也终将会在业内掀起不小的波澜。
此后一些导航硬件供应商也陆续把眼球投向了高端市场,在2009年初国内某导航硬件设备旗舰企业就投入很大精力开始了惯导模块的研发。另外一直把目光定位在高端的某车载电脑厂商也已经看好了惯导市场,把深入的研发列入了发展的日程。笔者相信肯定还有更多眼光深邃的商家也在暗自发力,蓄势待发。
虽然现在前装汽车导航还没被大多数商家提上发展日程,瑞图万方已经把在前装上的成功应用引入了后装市场,推出了道道通H3.0,据悉该引擎的前身就是斩获Ford项目的那套产品原型。那么该产品的扩展能力就可见一斑了,而且该引擎源自于前装,对于高端产品技术的前瞻能力是有很多储备的,诸如:双画页、卫星图片、实时交通、3DLandmark、市街图等日欧美市场已经很普遍的技术都在它的扩展范围。笔者个人判断这可能会带来后装市场软件技术的变革,进而最终引领导航市场迈向高端。
汽车导航市场的发展可谓是瞬息万变,笔者也无法看清最精确的发展方向,只发表一点愚见。但有一点是肯定的:市场从来都是给有准备的人机会的,不知道您做好准备没有?
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