【车辆GPS应用现状】
全球定位系统(GPS)作为一种先进的定位技术,已经在世界各地得到了广泛应用,尤其在汽车导航领域。最初,GPS主要用于军事目的,如飞机和船舶的定位。随着时间的推移,随着科技的进步,GPS逐渐渗透到民用领域,特别是在汽车导航系统中。目前,西方发达国家的车辆GPS应用已经非常普及,而在中国,我们还需要继续提升GPS在车辆中的应用效果,以推动其更深入的发展。
1.1 GPS-DR组合导航系统
DR(Dead Reckoning)是一种车辆自主定位系统,与GPS结合后,能够弥补单一系统可能出现的信号中断或遮挡问题,提高定位精度。我国在研究此类组合导航时,通常采用自适应联合或扩展卡尔曼滤波算法,以减少计算误差,提高定位准确性。
1.2 地图匹配技术
GPS与DR的组合,尤其是在复杂道路环境中,可以利用电子地图进行匹配,校正车辆定位信息。当GPS-DR导航系统与数字地图技术结合时,能够对车辆的输出信息进行地图匹配,从而提高系统准确性和可靠性。
1.3 捷联惯性导航系统(GPS-SNS)
捷联惯性导航系统集成GPS和SNS( Strapdown Inertial Navigation System)的优点,避免了两者的缺点,增强了组合导航的功能。该系统在军用车辆中也有应用,如国防科技大学所研发的激光陀螺捷联惯性导航系统,虽然成本高,经济效益相对较低。
1.4 GPS-MMS系统
GPS-MMS(Micro-Electromechanical Systems)是由微机电系统元件组成,包括微机械加速度计和陀螺仪,具有重量轻、成本低、寿命长的优点。然而,其自主性和可靠性较低,容易受外部干扰。通过与GPS结合,能提高数据更新效率,减少定位误差,增强系统整体的可靠性和抗干扰能力。
1.5 GPS-GLONASS组合
GLONASS是俄罗斯的全球卫星导航系统,与GPS类似。两者的结合可以增加可视卫星的数量,优化卫星几何配置,从而提高观测完整性和系统可靠性。然而,由于GLONASS卫星的健康状况和预算限制,可能影响到GPS-GLONASS系统的正常运行。
【GPS在车辆主动安全控制中的应用】
2.1 车辆行驶轨迹动态实时监控
随着美国取消SA政策,民用C/A码的定位精度得到提升,使得GPS在车辆固定坐标系中的多方向运动控制能力得以加强。DGPS(Differential GPS)被用来监控车辆的横向、纵向、侧向和转向运动,实现有效的车辆综合控制系统。
2.2 提升车辆稳定性控制
GPS技术在车辆中的应用有助于提高车辆运行的稳定性,通过测量车辆的相关参数,如速度,来控制车辆,以防止事故的发生,增强行车安全性。
综上所述,车辆GPS的应用已经涵盖了导航、定位、安全控制等多个方面,并且持续发展。未来,随着技术的进步和成本的降低,GPS在车辆上的应用将更加广泛和深入,为我们的交通出行提供更加精确、安全的服务。