地圖在導航軟件方面的應用

付文杰 李林

摘要： 在汽車電子用品中，車載導航設備屬于一種全新的概念，也為人們獲得地理位置、城市導航、自駕游等方面提供了很大的便利。在歐美、日本等國家中，GPS導航軟件已經成為大眾生活中得以輔助的工具，甚至是必需品。導航軟件就是利用電子地圖的高精度道路信息作為數(shù)據(jù)的匹配，導航軟件中的系統(tǒng)的準確性定位屬于關鍵，只有對車輛進行精準的定位，才能為司機提供精準的地圖路線圖。所以通過研究地圖在導航軟件方面的應用，可以更好的使地圖和導航軟件相結合，極大的方便使用導航軟件中地圖者。

關鍵詞： 地圖;導航軟件;應用策略

【中圖分類號】P285【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）15-0227-01

1導航軟件

GPS想要實現(xiàn)導航，除了借助于硬件以外，還是需要得到軟件地圖上的支持的。導航軟件也被稱之為GPS導航軟件，不同類型的GPS導航軟件中，都是結合不同操作系統(tǒng)進行開發(fā)的，或者是也會發(fā)布幾個版本來針對不同的操作系統(tǒng)，比如PC版、PPC版、S60版，而手機和PDA操作系統(tǒng)是有很多種的。導航就是借助于車載、手持終端，借助于電子地圖中的衛(wèi)星進行定位，以此對路線進行引導。在國際上通用的是GPS衛(wèi)星導航，還有我國自行研發(fā)的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，導航軟件就是利用于終端硬件借助衛(wèi)生進行引導、定位等一系列服務的軟件，導航軟件一般情況下是分為兩個部分，分別是導航電子地圖以及服務功能。

2地圖在導航軟件中的應用

在車載導航軟件中的電子地圖就是根據(jù)GIS中的電子地圖以及GPS接收機實時定位技術，最終組成了GPS和GIS相結合的電子導航系統(tǒng)。在應用模式上主要分為兩種，分別是GPS定位和電子地圖的相互配合，在該種系統(tǒng)中能夠結合目標的位置以及車船位置，自動的計算以及顯示出最佳的路徑，這樣可以引導司機最快的到達目的地，并且還可以采用多媒體的方式給駕駛員提供提示。雖然該種系統(tǒng)具有很大的優(yōu)勢，但是在制作矢量地圖數(shù)據(jù)庫方面還需要花費大量的成本;GPS系統(tǒng)的差分定位和矢量電子地圖進行相互配合。在該系統(tǒng)中借助于固定站以及移動車船間的兩臺GPS來接收裝置中所收獲的信號，借助于偽距差分技術，能夠將定位精度達到1-3m，在采用雙向通訊方式過程中，是可以構建成為車船的自動導航系統(tǒng)，還能將其GPS定位結果準確的傳送到控制中心，并且在電子地圖中得到準確的展示，最終構建成為交通網(wǎng)絡監(jiān)控指揮系統(tǒng)，通過這種方式就是為了防止城市中樓群擋住了GPS衛(wèi)星的信號，在車上除了裝有GPS接收機，還需要裝有較低價格的壓電震蕩陀螺。通過借助卡爾曼濾波算法能夠同時的處理GPS、里程計、陀螺儀數(shù)據(jù)實行運動體實時定位。

3地圖在導航軟件中的組成和功能

3.1組成。

GPS電子地圖車輛導航系統(tǒng)的構成如下圖所示。其中主要構成包括了語音報警器、光驅、GPS傳感器、速率陀螺儀、液晶顯示器、遙控接收器，這都是包含在了主控計算機以及組合導航處理器。而主控計算機可以結合用戶的實際需求，根據(jù)其不同特點可以使用計算機，也可以使用專用處理器。

圖1導航結構示意圖

3.2功能。

地圖在導航軟件中應用，最終構成電子地圖導航系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，可以進一步的實現(xiàn)車、船等運動載體，并且在電子地圖中可以實現(xiàn)實時的跟蹤，選擇出最優(yōu)的路徑，實現(xiàn)導引、現(xiàn)實導航信息、檢索地圖、語音提示、矢量圖分層現(xiàn)實、縮放現(xiàn)實的內容。還能夠實現(xiàn)在城市中車輛以及河流、港口、海用船只方面的引導以及監(jiān)視，GPS導航系統(tǒng)可以結合航跡來推算出組合導航功能，這樣可以保證在信號較差的情況下，進行準確性的引導。將電子地圖存儲到光盤中，能夠存儲較大容量的矢量電子地圖。矢量電子地圖生成點陣型式，存放到主機內存中，這樣可以實現(xiàn)檢索、跟蹤車輛的平滑效果。在車船行駛到地圖的邊緣時，就會自動的重新調入光盤中的下一幅新的矢量圖，最終實現(xiàn)地圖的自動切換。

4導航軟件電子地圖數(shù)據(jù)維護和更新

在車載導航系統(tǒng)方面，導航系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)基礎就是車載導航電子地圖，對于車輛的定位、導航、地圖顯示等方面功能都是可以借助電子地圖進行實現(xiàn)的。但是由于在現(xiàn)實世界中一直都處于不斷變化下，導航軟件使用的地圖數(shù)據(jù)和真實路況之間存在著一定的差異性，因此這就需要及時的維護導航軟件中的電子地圖數(shù)據(jù)。車輛在導航的過程中，交通信息不斷變化，借助于導航軟件提供的接口，軟件系統(tǒng)可以動態(tài)的更新地圖數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)。通過對電子地圖數(shù)據(jù)進行更新，可以對路徑進行引導，使其能夠符合現(xiàn)實的需要，真正的做到路徑上的引導。技術路線方面，需要在數(shù)據(jù)結構上更新數(shù)據(jù)，設計數(shù)據(jù)庫時，可以將數(shù)據(jù)動態(tài)進行維護，并將其作為是基本功能。地圖數(shù)據(jù)在進行更新的過程中，會涉及到數(shù)據(jù)的采集、處理、矢量數(shù)據(jù)高效壓縮、實時數(shù)據(jù)和導航電子地圖融合等?，F(xiàn)今，車輛中的導航系統(tǒng)，大多數(shù)采用的是更換存儲介質或者是重新書寫數(shù)據(jù)的方式，對地圖中的數(shù)據(jù)進行更新，但是這是很難有效結合社會發(fā)展實際情況的，同時對用戶也帶來了很大的不便之處，所以通過發(fā)展無線通訊技術，實現(xiàn)對地圖數(shù)據(jù)的更新，這儼然成為未來發(fā)展的趨勢。

在國外導航系統(tǒng)中的電子地圖已經能夠精確到門牌號，并且在交通技術發(fā)達的國家中，可以及時的更新導航中的電子地圖。例如日本豐田Map Master在2004年首次公布了依次接受車輛行駛狀況、搜集道路信息等技術，可以及時對新開通的道路、單行線等道路管制，及時的更新導航系統(tǒng)中地圖系統(tǒng)。而Shiaw -T sy r Uang也借助模擬實驗的方式，證明電子地圖能夠進一步將車輛行駛時間、路況、導航失誤等情況進一步的改善。

5結束語

隨著社會的快速發(fā)展，人們出行也越來越多的運用到導航軟件，目前導航已經成為了人們出行中必不可少的軟件。而在導航軟件中，電子地圖發(fā)揮著重要的作用，從地圖的采集以及應用到導航軟件中，涉及到了地圖學、地理學、計算機科學等跨學科的知識，并且地圖在導航軟件中應用的越來越廣泛，所以通過研究地圖在導航軟件方面的應用，可以更好的為人們出行帶來便利，保證用戶在使用地圖過程中不會出錯。

參考文獻

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