汽车导航系统是将卫星定位系统、地理信息系统和现代通信技术综合在一起，研制成的装置，能够把汽车顺利地引导到目的地。在定位的基础上，还可以通过多功能显示器，提供最佳行车路线，前方路况以及最近的加油站、饭店、旅馆等信息。

卫星导航系统主要包括GPS(美国全球卫星定位系统）(如图6-25），GLONASS(俄罗斯格洛纳斯全球卫星定位系统），Beidou(中国北斗卫星定位系统）以及Galileo(欧洲伽利略卫星定位系统）。下面，我们以目前使用较为广泛的GPS系统为例介绍汽车导航技术。

1.汽车导航系统概述

汽车导航系统是一种极先进的仪器，加置于现有的音响系统上，能够侦测汽车在行驶途中的位置，协助驾驶者在陌生的道路环境中，通过电子地图与话音指南，准确地掌握前往目的地的路线。导航系统之所以能够侦测到汽车的现在位置，有赖于全球定位系统(GPS）卫星与汽车上专用天线的配合；然而，假如汽车处于隧道之内，天线便无法接收从卫星传送的电波，而需要采用感应器与车速脉冲两者结合的方法，修正汽车的当前位置。此外，驾驶者可以利用放大或缩小比例的功能，简易地将地图拉近或拉远，以更细微或更宏观的角度来审视目前的所在地。

2.汽车导航系统功能

汽车导航系统一般具有以下基本功能：GPS卫星导航定位、电子地图浏览查询、智能的路线规划、全程的语音提示等功能。

(1）具有路线检索功能：实时获得汽车自身所在的位置和目的地的坐标，以及全部行驶的直线距离、速度、时间及前进方向。还可以直接输入地名、经纬度、电话号码等进行路线检索，快捷的提供一条到达目的地的最佳路线。

图6-25　GPS系统

(2）具有瞬时在检索功能：当最佳路线行不通时，系统还可以进行瞬时自动在检索，重新提供出新的行车路线(如图6-26）。

图6-26　汽车导航系统瞬时检索功能

(3）提供丰富的菜单和记录功能：为检索方便，整个系统必须建立十分丰富的地名索引，可以用街名、胡同、门牌号数、电话号码检索(如图6-27）。

图6-27　汽车导航菜单(www.daowen.com)

(4）可以新增兴趣点：由于城市不断建设和发展中，新的建筑物和道路会不断增多，这就需要能够不断更新电子地图，可以将新的目标点或路线增加到电子地图上。

(5）提供交叉路口全画面的扩大图：系统通过开窗程序自动表示交叉路口全画面，扩大十字路口路周围建筑物和交通标志，这是汽车导航中的一项最主要功能。凡行驶在十字路口前300m处，高速公路进出口前300m处，系统自动显示扩大了的十字路口附近的全画面图，指示汽车位置、交叉点的名称、到交叉点的距离、拐弯后的道路名称及方向等(如图6-28）。

图6-28　交叉路口全画面的扩大图

(6）具有扩展功能：系统设有多种扩展接口，可以与交通管理部门、邮电部门、建筑部门的VICS、ATIS、IIS联网，以便及时了解路面车辆情况(如图6-29）。

图6-29　扩展功能

3.汽车导航系统基本工作过程

(1）用户输入目的地

在出发前，用户通过系统的输入方法将目的地输入到导航设备中。除了在系统显示的电子图上直接点击选取地点外，更多时候是借某种输入方法，将目的地名输入到系统中。国内汽车自主导航产品基本都是基于PC机构，或者借助外接键盘，以类似PC机的中文输入法作为地名输入方法的汽车导航系统，或者利用触摸屏借助日益成熟的手写识别技术进行中文输入。依靠键盘或触摸屏同时也可以实现几乎所有的功能按键的功能。基于“以人为本”的设计思想，特别是考虑到安全性能要求，目前人们也在开发基于语音技术的产品。

(2）行驶路线

汽车导航主机从GPS接收机得到经过计算确定的当前经纬度，通过与电子地图数据的对比，就可以随时确定车辆当前所在的地点。一般汽车导航系统将车辆当前位置默认为出发点，在用户输入了目的地之后，导航系统根据电子地图上存储的地图信息，就可以自动算出一条最合适的路线，作为新的路线。

(3）行驶中的导航

汽车自动导航系统的输出设备包括显示屏幕和语音输出设备。在行驶过程中，驾驶员必须全神贯注于驾驶，而不能经常查看显示屏幕，因此，一个实用而人性化的车辆自动导航的车辆自动导航系统利用语音输出，在必要时刻向驾驶员提示信息。比如，车辆按照系统推荐路线行驶到应该转弯的路口前，语音输出设备提示驾驶员：“300m后请向左转”，这样驾驶员根本不必要关注屏幕的显示，也可以按照推荐路线正确快捷地到达目的地。