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2008-10-15 13:52:16
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，PersonalNavigationDevice)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，减少行车时间，并指导行车路线。
日本的政府和企业组成了一个ITS的联合组织。这个组织在道路上装配了各种监视器和智能设备，实时采集道路的动态信息。如：车速、流量、路面状况等。然后将这些信息进行汇总和分析，最终通过无线网络传输给感兴趣的导航设备。有了这些信息，导航设备在检索目的地时，可以按照不同的优先条件提供多条行车线路。开车人根据自己的喜好决定其中的一条线路就可以轻松上路了。当然，开车人如果不放心，也可以在上路前查阅每条检索的路线内容。这时导航设备就会显示每个区段经过的道路名称和距离，包括使用收费道路时的费用等等。
当你决定了一条路线后，这条路线就会在导航设备的地图上显示为比较醒目的粗线条，直行或拐弯一目了然。导航设备一路都会用声音提示你行车线路。在各个交叉路口，画面会显示和实际道路上指路牌一样的标识和内容，包括每个交叉路口的名称。开车的人只需听着语音导航就可以确认自己所在位置和应该前行的方向。在多又路口会告诉你具体走哪个车道，转向左还是右。画面会同时显示交叉口有几个车道，是否有左拐右转的专用车道的详细画面。即使因为种种原因错过路口转弯的时机，导航设备马上会自动根据车辆的位置重新检索一条路线来引导你。除了显示地图、导航和行车轨迹外，还显示指南针、时间、堵车信息、距离目的地的剩余路程和预定时间，以及现在车辆所在的行政区划和具体地名等等。所有这些都会实时用语音告诉驾驶员。
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