一、GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)
GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng),是按照GPS衛(wèi)星提供的地理位置信息,以及導航前規(guī)劃的線路,引導用戶行車的一個系統(tǒng)。
二、慣性導航
之前有介紹,慣性導航其實是最開始使用的導航系統(tǒng)之一。 慣性導航是一種根據(jù)測量運動物體的加速度,并自動進行積分運算,獲得運動物體瞬時速度和瞬時位置數(shù)據(jù)的技術。 慣性導航系統(tǒng)通常安裝在運動物體內部,工作時無需依賴外部提供信息就能進行導航,不容易受到干擾,是一種獨立式導航系統(tǒng)。
慣性導航的優(yōu)勢和限制
慣性導航具有體積小、低成本、高精度、不依賴外界信息、抗干擾性極強、隱蔽性好等特點。
慣性測量裝置通常包括加速度計和陀螺儀。加速度計是測量物體的加速度,陀螺儀又被叫做角速度傳感器,是測量角速度的。使用這些裝置記錄的參數(shù)就可以計算并導航了。 但是因為采樣頻率通常很高(一秒內幾十甚至幾百次),因此累積起來誤差比較容易擴大,因此長期使用慣性導航會導致誤差很大,因此慣性導航適合在短時間內使用。
慣性導航的應用
在失去地理位置的時候,慣性導航系統(tǒng)知道速度、車輛的地理位置、行車路線等信息。聯(lián)系實際加速度傳感器提供的加速度,可以按照二次積分的方式計算出加速度產生的位移,然后按照初始速度計算出速度產生的位移,進而推算出車輛最新的地理位置。這樣,在沒有GPS衛(wèi)星信號的情況下仍然可以使用慣性導航。因此在車載導航領域,慣性導航以后的應用多是和GPS衛(wèi)星導航系統(tǒng)結合起來使用。
三、加速度傳感器
GPS是根據(jù)接收衛(wèi)星發(fā)送的信號計算出自身地理位置的,當GPS導航設備被遮擋后,GPS設備就無法定位了。
遮擋的情況很多,比如車頂、高架路、房屋、隧道、地下車庫等。這時候可以根據(jù)速度、時間、距離的關系,按照最后一次GPS信號計算的速度,來推測可能的地理位置。
如果在隧道內、高架橋梁下等路段車輛是勻速運動,這個方法可能很好的實現(xiàn)導航。但是如果減速了,就會出現(xiàn)地圖上的車位很快的跑到了隧道終點,然后停下來等著。反之,如果加速了,就會出現(xiàn)車位走了一半,然后突然跳出隧道。
要解決這兩種情況就需要加速度傳感器。有了加速度,就能更好的推測當前的速度,從而解決上述問題。
加速度傳感器是一種可以測量加速力,將加速度轉換為電信號的電子設備。它是使用牛頓第二定律A=F/M,根據(jù)相互作用力導致傳感器內部敏感部件發(fā)生變形,通過測量其變形并用相關電路轉化為電壓輸出,得到相應的加速度信號。
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