$ H f8 |$ S0 N 1、 导航GPS是用于定位、导航产品。 1 j! k) O. E; a3 j8 q" l ! x8 |. R( z8 ~2 u2 _ 按运载体分: 手持/车载、船载、航空机载、航天(弹载、箭载、星载) ! h" U1 `8 C1 f0 @: G/ L; V3 V y1 J . }/ a" b( }* V* E) Y: E 按精度分:普通导航(10米以内精度)、精密导航(米级精度)高精度导航(厘米极精度) % u. U" g% g0 y6 a& ?- T" ]5 }8 z9 _ a
按动态要求分: 低动态、中动态、高动态应该说GPS的应用是非常广泛的,人们对其需求也是多种多样的,我们将提供您全面的最佳解决方案。 ) p# n- i5 o4 F: j2 }1 V1 U7 ~& m6 Y& ?2 o& b* N( ?/ j
2、 什么叫导航 $ p4 w& s, l; p% ^
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导航是一个技术门类的总称,它是引导飞机、船舶、车辆以及个人(总称作运载体)安全、准确地沿着选定的路线,准时到达目的地的一种手段。导航的基本功能是回答:我现在在哪里?我要去哪里?如何去? 0 i- y, M2 T& a" o% f) o & m! I" z8 M4 D( p' ^* F7 v 导航应由导航系统完成,包括装在运载体上的导航设备以及装在其他地方与导航设备配合使用的导航台。从导航台的位置来看,主要有:陆基导航系统: 即导航台位于陆地上,导航台与导航设备之间用无线电波联系。 ' f" H7 l& u: A6 i
5 t$ b( R$ l- Z2 b- B @0 \/ _ 星基导航系统:导航台设在人造卫星上,扩大覆盖范围。导航是人类从事**、经济和军事活动所必不可少的信息技术。今天,随着人类活动的发展,对导航的要求越来越高。 4 i8 r8 a$ h% E: x0 `( z3 R
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3、 导航的发展过程 0 f T) Y& W C; V- L J$ T& R& S! a+ B
人类最初的导航,只能通过石头,树,山脉等作为参照物,渐渐发展到天文观测法,即通过天上的太阳,月亮和星星来判定位置。而中国四大发明之一的指南针是人类导航领域的一个里程碑。 % L2 `* l* P1 K" u
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无线电导航的发明,使导航系统成为航行中真正可以依靠的工具,因此具有划时代的意义。 # M& ]! ` p5 X0 ?2 N9 }7 @- _( n$ f# \" Z8 Q+ I/ V, T
4、 GPS系统组成 - k, Z R6 k% |8 A, h 6 j) K* @. i) M; I' g9 K GPS gloabal Positioning System,这玩意是美国人搞的。主要分三大块,地面的控制站、天上飞的卫星、咱们手里拿的接收机。 ' t9 i! C; N! g' E$ j简单唠叨唠叨。 ' @# V* J, F1 |1 h8 Q
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先说说设备, 当然大个的都是老美给咱准备好的,地上,有一个主控制站,当然在老美的本土了,在科罗拉多。三个地面天线,五个监测站,分布在全球。主要是收集数据,计算导航信息,诊断系统状态,调度卫星这些杂事。 , ]4 Z* Q6 i- R% w
& |, L' l" A P 天上,有27颗卫星,间隔地面20200公里。27颗卫星有24颗运行,3颗备用。这些卫星已经更新了三代五种型号。卫星发射两种信号:L1和L2。L1:1575.42MHZ, L2:1227.60MHZ。卫星上的时钟采用铯原子钟或铷原子钟,计划未来用氢原子钟,比我的腕表准。 $ v" f6 G$ X& A0 c3 K/ m
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手里,就是接收机了。大大小小,千姿百态,有袖珍式、背负式、车载、船载、机载什么的。一般常见的手持机接收L1信号,还有双频的接收机,做精密定位用的。 " k3 ~& w& r2 ]/ e% [5 M4 z3 i
; F% k) [( m( a2 N# ^: I8 z& i1 v 5、关于GPS接收机 % r" J8 _; j3 i& s1 w # P0 z* L! d0 w; \7 S GPS现在一般都是12通道的,可以同时接收12颗卫星。早期的型号,比如GARMIN 45C就是8通道。GPS接收机收到3颗卫星的信号可以输出2D(就是2维)数据,只有经纬度,没有高度,假如收到4颗以上的卫星,就输出3D数据,可以提供海拔高度。但是由于地球自己的问题,不是太标准的圆,所以高度数占有一些误差。现在有些GPS接收机内置了气压表,比如etrex的SUMMIT和VISTA,这些机器根据两个渠道得到的高度数据综合出最终的海拔高度,应该比较准确了。 + G4 O5 U( a9 E2 O, B* r+ H' a+ d7 V$ j6 {' ~8 ~5 T5 a) r' D
GPS接收机的第一次开机,或者开机间隔里上次关机地点超过800KM以上,由于接收机里存储的星历都对不上了,所以要在接收机上重新定位。 2 t9 A8 u1 k) B- N9 K9 F5 E) L
; i: |6 }. \' U0 K 6、定位精度 # }6 I5 q2 s7 \% t+ R
$ p* L3 R. b; W 谈到定位精度,就得说说SA和AS. ! L4 c' H" W0 {9 y5 A
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什么是SA,AS呢?别急, 这还得从头说起,要不然你也不好明白。 j6 D7 a% F1 D) w2 X7 p8 D- s ' b" T: ]- g) x GPS的信号有两种C/A码,P码。 6 u/ b$ E! i( k" F0 d. @/ r # `2 d3 A7 _) e4 C+ P5 ^6 M' ` x C/A码的误差是29.3m到2.93米。一般的接收机利用C/A码计算定位。美国在90代中期为了自身的安全考虑,在信号上加入了SA (Selective Availability),令接收机的误差增大,到100米左右。在2000年5月2日,SA取消,所以,咱们现在的GPS精度应该能在20米以内。 2 l) I6 r. K, ^+ E9 t7 Y4 L U
4 q K8 _1 b4 \1 v+ n P码的误差为2.93米到0.293米是C/A码的十分之一。但是P码只能美**方使用,AS(Anti-Spoofing),是在P码上加上的干扰信号。 ) l! U7 g c. L( h. W" J: @1 h3 K( C* k* M
总之,老美也是挺累的。发了一大堆卫星用于军用定位。然后觉得不值,想赚点钱,于是开发信号给民用,精度还不能太高,可精度低了大家又骂娘。由于GPS掌握在老美的手中,虽说免费使用,可是其他国家用着也不踏实,前两天打阿富汉是,美国就把该地区的GPS信号做了处理,定位精度变低。所以说,还是要尽快开发出自己的GPS系统。这样才不能时刻受到老美的管制。 * N, F; F' I* v8 E
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俄罗斯有自己的卫星定位系统,全球导航卫星系统(GLObal NAvigation Satellite System)。欧洲也要发展自己的定位系统NAVSAT。中国也有自己的卫星定位,叫北斗,是双星系统,只能定位自己国家和四周的地区,而且目前只用于军方。 # D, O C) e) f @3 I& ^; R! {7 y% ^! _( v! K
二、GPS应用知识 . N& B5 c- e" u7 _3 `$ ~
( J, X/ d- r9 t. U. z 今天讲的东西比较枯燥,但是有用啊,可以拿去和别人神侃。 ( D1 ~9 W# r# Y+ l - ^& Y+ D* E# k$ @* F4 A 1. GPS的设置 ' F9 U8 a9 e, S" R $ y3 [* ~/ e% Y! h+ o GPS拿得手,假如是新机器要定位,上次已经提到了。另外,还有一些设置,常用的有坐标系、舆图基准、参考方位、公制/英制、数据接口格式什么的。 6 S' S# W9 m6 Y0 Q2 k/ c5 p9 o q& G" c* Q& N
坐标系:常用的是LAT/LON和UTM。LAT/LON就是经纬度表示,UTM在这里就不管他了。 1 b2 o/ a, c4 P6 G 舆图基准:一般用WGS84。 n, y: O. W" ~3 u9 A
参考方位:就是北在哪里。北在哪里呢?实际上有两个北,磁北和真北呀(简称CB和ZBY)。 3 ~) s/ p! M6 ^3 [! o5 L8 ] 指南针指的北就是磁北,北斗星指的北就是真北。两者在不同地区相差的角度不一样的,舆图上的北是真北。 $ ^- L% U- v8 C7 S
公制/英制:自己选吧,我用公制。 8 u7 h( C0 z" S6 i% P1 l: u # k8 c$ c8 x O8 g; h' _/ j 数据接口格式:这得细谈谈。GPS可以输出实时定位数据让其他的设备使用,这就牵扯到了数据交换协议。几乎现在所有的GPS接收机都遵循美国国家海洋电子协会(National Marine Electronics Association)所指定的标准规格,这一标准制订所有航海电子仪器间的通讯标准,其中包含传输资料的格式以及传输资料的通讯协议。NMEA协议有0180、0182和0183三种,0183可以以为是前两种的超集,现在正广泛的使用,0183有几个版本,V1.5 V2.1。所以,假如大家的GPS接收机假如要联上笔记本里通用的GPS导航程序,比如OZIEXPLORER和俺的GPSRECEIVER,就应该选择NEMA V2.0以上的协议。NMEA规定的通讯速度是4800 b/S。现在有些接收机也可以提供更高的速度,但说实话,没有什么用,4800就足够了。 - t; Y2 x" B7 J
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象GARMIN,自己有一个mapsource软件,为了不让其他品牌的GPS使用该软件,就设计了私有的GARMIN协议,只有GARMIN的机器才能输出这种数据,而MAPSOURCE只能接收GARMIN协议,这样一来MAPSOURCE就只能让GARMIN的机器使用,****!!! ; f) ]4 z! h' r) i9 d) U6 `
- p8 B5 u, w& E5 \% i t z/ }& C J 2.经纬度的表示 " _9 }, z% @& a# n, r3 R
! B4 S5 B Y X+ d) S 再讲讲数据表示吧。一般从GPS得到的数据是经纬度。经纬度有多种表示方法。 , d* b- e w F 1.) ddd.ddddd, 度 . 度的十进制小数部分(5位) . S [+ W7 g0 a: U1 m
2.) ddd.mm.mmm,度 . 分 . 分的十进制小数部分(3位) 6 s6 h& E: P1 V- {
3.) ddd.mm.ss, 度 . 分 . 秒 7 Y4 ?- M2 C; H2 L2 j- {& U7 M5 S! x" d& L8 C
) H& H4 p. Y5 u8 Y 4 V* c2 S! w# y; p 不是所有的GPS都有这几种显示,我的GPS315只能选择第二种和第三种一度是多远呢?假如这么问,可就太外行了。 0 S c0 B" O1 Z- R7 g. D2 D' f
1 l3 C3 u5 _3 j1 { 在LAT/LON坐标系里,纬度是均匀分配的,从南极到北极一共180个纬度。地球直径12756KM,周长就是12756*PI,一个纬度是 12756×PI /360 = 111.133 KM (先说明白,不精确啊)。 3 ?2 m$ ~0 n L# L2 o+ A; \
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经度就不是这样啦,只有在纬度为零的时候,就是在赤道上,一个经度之间的间隔是111.319KM,经线随着纬度的增加,间隔越来越近,最后交汇于南北极。大家想想,没错吧。所以经度的单位间隔和确定经度所在的纬度是密切相关的,简单的公式是: ; f2 M% z7 ]# o' C: `! W- c8 |- z经度1°长度=111.413cosφ,在纬度φ处。 (这个公式也不精确呀,蒙人还可以) 9 e1 a8 T* l& x) _0 a* }& i% m" v/ c
做题:北京的经度119度,纬度40度。单位经度,单位纬度各是多少? % M1 j4 K5 g9 z" \5 X; F
答: 单位纬度111.133KM 单位经度111.413×COS 40 = 85.347KM 6 k2 ^- C% i4 P( o% L
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讲这些的用途就是轻易理解经纬度的表示。 : |- w+ ~, p& Z 1.)ddd.ddddd,在北京,纬度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.1M经度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约0.85M ( u! [, a8 G% v6 _% N 2.) ddd.mm.mmm,在北京,纬度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.85M经度最后一位小数增1,实际你走了多少?大约1.42M 7 S) r5 G* M& S) Y2 ` x, y( m 3.) ddd.mm.ss,在北京,纬度秒增1,实际你走了多少?大约30.9M经度秒增1,实际你走了多少?大约23.7M 6 i3 F0 q$ V( W$ ~ , w+ [, }, y7 i8 F7 m' E6 P5 [ 今天说的都不是精确的公式,一般估计大致的数字没有问题。, Q* b0 X f* N: |4 k. r& I
: e6 V- v/ ?* s, | 作者: 湖南-总群政委 时间: 2011-6-1 22:02
在自助游越来越盛行的今天,(或者咱维修师傅需要寻找一个小区)当你走到一个人生地不熟的环境,随身携带一台GPS导航设备无疑能够为你的出行带来极大的便利。它如同一位贴身向导,不但可以带你闯荡四方,更可以给你提供丰富的周边位置信息,帮助你快速达成自己的愿望。+ E+ S- r" C( x
不过,一般说起GPS导航器,我们往往会想到像Mio PND这样的硬件产品,当然这也是GPS导航设备的主体,是执行具体导航任务的基础平台,直接影响到定位、导航的性能,我们可以将其视为GPS导航器的骨架。而与此对应的,轻易被大家忽视的则是被喻为是GPS导航器灵魂的导航软件,它的质量更是至关导航功能的成败。这也是我们今天将目光聚焦于此的重要原因。' F9 d4 ?, D! S+ i
5大主流GPS导航设备1 } R3 U; D6 l& q3 [, ?* N
随着中国逐渐步入汽车社会,GPS导航产品在过去的2年内也得到了快速的发展。最具代表性的莫过于宇达电通(Mio)的系列产品,包括P350、P550、Mio169等便携式导航产品,以及集掌上电脑、GPS导航、手机功能于一体的A700/A701。而包括多普达、华硕等众多IT厂商也纷纷推出了GPS系列导航产品。$ o% R- g: T# @- `8 E8 s
而且我们可以看到,今天除了传统掌上电脑厂商纷纷进入GPS导航市场,很多手机、MP4制造商也相继推出了导航产品,比较典型的就是诺基亚手机+蓝牙GPS模块组合以及爱国者等出品的导航MP4。用宇达电通董事长王圣愍先生的话说,国内GPS导航市场正迎来真正的春天。 ' {5 V2 p. i9 l* K, D在琳琅满目的导航产品中,不同的产品实现GPS导航功能的方式可谓五花八门,按照工作方式的不同大体可以分为如下几个种别。* n! S" \$ v1 M/ j2 l+ ?
1、 掌上电脑外挂GPS模块:这是最早出现的一类应用导向型GPS产品,初期采用专用数据线互连实现。但由于接口标准并不同一,不同掌上电脑和GPS模块互不兼容。随着基于CF、SD插槽的GPS模块诞生,人们开始通过在掌上电脑上插入GPS模块更加方便地实现GPS导航的功能。现在,采用蓝牙通讯协议的GPS模块已大量上市,而且价格一落千丈,由于这类产品可配合几乎所有支持蓝牙的智能手机、掌上电脑、笔记本电脑上使用,因此其强大的跨平台特性得到了用户的普遍认可,特别是已经拥有智能手机或掌上电脑的用户仅需再购买一个蓝牙GPS模块就可以实现导航功能了,因此也成为目前最受欢迎的解决方案之一。" a& d% {! J Z/ E4 R5 m- J( ?' c
2、 内置GPS模块的掌上电脑:随着掌上电脑和GPS技术的不断成熟,GPS模块逐渐被集成到了掌上电脑中。起初这类产品为了保证能够更好地接收GPS信号,多采用GPS天线可伸缩、可选转的设计,因此GPS天线部位的机身要明显偏厚。不过随着技术的进步,最新一代的产品,如华硕A632/A636、Mio C720等已经在这方面有了大幅的改进。而像宇达电通内置GPS模块的P350,更是以较高的性价比荣膺“百姓机”的称号。$ i- C6 @$ o: G! ?$ D4 e
华硕A636,内置折叠天线,但机身一样轻薄 9 h: g. S4 J4 r1 u& M5 E3、 智能手机外挂GPS模块:采用Symbian、SmartPhone等操作系统的智能手机在GPS扩展应用方面也有着先天的上风。特别是在诺基亚LD-3W蓝牙GPS模块和运行在Symbian上的导航软件Route 66面市以后,这种模式更是日渐风行。相对而言,目前SmartPhone手机上的导航软件倒是略显匮乏,且性能、更新速度也不太理想,因此尚不能成为外挂GPS导航应用的主要平台。 & @+ Y Z1 |/ m: X! E# p$ f& m6 c* y4、 内置GPS模块的智能手机:基于前面几个应用模式,将掌上电脑、GPS模块和手机三者整合到一起的趋势也就水到渠成了,其中宇达电通的A700/A701、多普达P800以及明基P51都是这样的产品。三合为一的确让用户实现不同功能时更加方便,而不用带着各种各样的电子产品,但是美中必有不足,这就是机身小巧的全功能手机一般屏幕都较小,因此浏览文字或进行导航时显示效果不太好,而屏幕较大的机型又带来了不便携带的问题,正可谓鱼与熊掌不能兼得。当然,这是语音导航的作用就更加凸现了。 " `4 r! D! E, V* _+ X" K9 a9 `宇达电通A700,手机、掌上电脑、导航三合为一的产品9 S5 p0 u% d! @; y S! w
5、 集成GPS的MP4/一体机型:随着GPS技术的不断成熟,越来越多的国内厂商也开始推出一些低真个专有GPS导航设备。这类产品由于采用了封闭系统设计,相对可靠性颇高,不易感染病毒和宕机,比较适合低级用户使用。但同时,此类产品在灵活性方面也比较有局限,用户只能升级舆图数据,但却无法自行改换其他导航软件。 7 f k$ _' e$ k& a# b) ]实在除了以上这5大类导航模式,还有两类产品用得也较多。一类是为固定型号汽车设计的专用车装导航产品,这类产品通常不具有通用性;另一类就是Garmin的任我游系列导航产品,它使用自己独占的封闭系统平台,设计风格也较有个性化。4 I, ?% v; H4 }5 q" L) p. T s$ u/ f: v2 C
从几类GPS导航产品的对比可以看出,所谓的GPS导航产品无非就是智能手机或掌上电脑再配上一个GPS模块。而由于目前掌上电脑、智能手机的芯片供货商基本上是英特尔、三星和德州仪器几家公司,而GPS模块又以SiRF III系列产品为主,这直接导致目前GPS导航硬件设备的同质化问题严重。相比之下,目前导航软件厂商却都在各自为战。无论是本土厂商还是舶来品,在功能、性能以及操作模式上具有很大差异,这也成为今天GPS产品成败的关键。& e4 D0 i0 _1 ]; C
一、凯立德新版舆图瘦身方法(08A6ZF3以后,0931/17B1ZF4/18IJ/182J/183J./1911....) 7 h- a4 n( L3 b0 O假如需要减肥舆图,把poi-data目录里的信息点和NAVIIMG0xS文件对应的分辨率3D文件根据自己的需要删减就是了。 9 m! A! L4 M: w8 y0 v6 c) \6 z$ G
新版KLD减肥列表,仅供参考 - @* q# a# z4 j$ c( I$ c
POI01 RDCRS01 北京 1 A/ X3 S: ?2 Q* x
POI02 RDCRS02 天津 ?8 e! ?8 K9 ?. j4 @$ t% ^
POI03 RDCRS03 上海 6 y2 B8 D" H7 i
POI04 RDCRS04 重庆 ) t v6 H. z7 HPOI13 RDCRS13 河北 # X& N) V% e: P% F2 K8 f; N. y
POI14 RDCRS14 山西 5 F t0 i! J3 Q8 E. ]1 U: H9 h; pPOI15 RDCRS15 内蒙 ! \" d7 P$ m/ N9 u* e
POI21 RDCRS21 辽宁 8 m+ s& j) W( S
POI22 RDCRS22 吉林 0 a& t( ?, v0 G( _% g
POI23 RDCRS23 黑龙江 , q8 v8 F3 Q( r7 _* O4 y* C4 {2 R9 T
POI32 RDCRS32 江苏 : c, o, m. l/ gPOI33 RDCRS33 浙江 % Z) U( f" T4 `- gPOI34 RDCRS34 安徽 . }5 B9 {: E0 [9 X( i' iPOI35 RDCRS35 福建 7 e' I$ p# q# b' F
POI36 RDCRS36 江西 1 Z( I' ?3 y+ T: S/ D. w
POI37 RDCRS37 山东 & N1 t/ J( H( U
POI41 RDCRS41 河南 : C' H. `+ w9 a) }
POI42 RDCRS42 湖北 + J6 D5 x$ \# }: @2 o( a
POI43 RDCRS43 湖南 2 ]) l- J, C+ q8 m8 _
POI44 RDCRS44 广东 5 M8 }/ r9 k9 y
POI45 RDCRS45 广西 5 _" ]9 Z$ \8 {* e; G
POI46 RDCRS46 海南 5 Z& W: c- x2 g5 A
POI51 RDCRS51 四川 " L7 s1 W* @: E8 b0 n; S/ ?
POI52 RDCRS52 贵州 3 L" B+ z) C, z) m; Y
POI53 RDCRS53 云南 1 ?0 e. x5 F3 `, _/ OPOI54 RDCRS54 ** P& y+ `2 E) X: W: x+ \POI61 RDCRS61 陕西 % p2 [8 g( X* |; h/ JPOI62 RDCRS62 甘肃 / a; c: l5 g) W b$ VPOI63 RDCRS63 青海 ) e: h: X/ M5 {( G
POI64 RDCRS64 宁夏 . e8 C1 J4 ~$ a S b" Z4 lPOI65 RDCRS65 新疆 . v; b& @6 [9 e& f. }- TPOI85 RDCRS85 香港/澳门 . v- I7 K$ Z0 D, k% h! H% h3 s
8 F" v Y* D+ Y/ w) D [( W4 Q
NAVIIMG0xS文件对应的分辨率对应如下: 7 v" l: J/ K& E0 P, U( K" [8 L i. ]( B( u# H. l/ u, s% M
NAVIIMG01S 对应 320X240 400X234 400X240" b! j- ^# P3 z* Q" j9 s
% [8 M$ L. H' m' W! gNAVIIMG03S 对应 480X234 0 j/ Q K' w! ?" V7 g, i" D* D3 V* N! r) b8 v4 R
NAVIIMG04S 对应 800X480" f. K( F1 B) S$ T- V
4 c* H8 P5 t, l8 n: {
NAVIIMG04 对应 800X480 实景- n% ]. V$ g/ L) C! E- H0 w F