太空科技指引方向 GPS导航系统基础篇

    [汽车之家讯] 在陌生的道路你是否遇到过找不到加油站的情况，或者是迷失在北京的立交桥上，或者是你将车子开到了地图的边缘。如今，这些曾经困扰许多司机的问题得到了解决，因为GPS导航设备正在逐渐走入中国家庭。

    原美国国防部为了军事定时、定位与导航的目的所发展，希望以卫星导航为基础的技术可构成主要的无线电导航系统，并能满足下一个世纪的应用。第一颗GPS卫星在1978年发射，第一批的十颗卫星称为BLOCK I试验型卫星，从1989年到1993年所发射的卫星称为BLOCK II/IIA量产型卫星，第二十四颗BLOCK II/IIA卫星在1994年发射后，GPS已达到初步操作能力（Initial Operational Capability，IOC），24颗GPS卫星提供全世界24小时全天候的定位与导航信息。

●太空中有24颗GPS卫星

　　GPS是全球卫星定位系统（Globle Postoning System）的简称，全球定位系统由空间部分、地面监控部分和用户接收机三大部分组成。该系统由美国国防部自1964年开始设计制造，直至1993年才全部完成，共耗资120亿美元。

『空间部分由24颗卫星所组成』

    该系统由罗克韦尔集团建造的24颗导航卫星组成，它们运行于距地面17700公里的6个和赤道平面成55度夹角的轨道平面上，每个轨道平面配备3颗卫星和一个热备份，并据此信息计算其在地球上的位置。系统提供3种定位服务P（PPS）码、C/A（SPS）码和电报码。在地球上的任何地点的用户，都可以通过一台GPS接收机接收到至少4颗卫星发出的位置和时间信息。

『美国空军于2005年9月发射的两用IIR GPS卫星』

　　美国空军于2005年9月发射了两用IIR GPS卫星，该卫星网络旨在帮助用户确定自己在几米以内的方位。而这颗新的卫星是马里兰州Bethesda公司的洛克赫德·马丁所设计的8颗全球定位IIR卫星中的一员。随着IIR卫星进入太空，全球定位系统的精确度得到进一步提高。

●目前GPS的发展情况

    GPS是现代高新技术实现军民两用的一个成功范例。在西方国家，GPS应用呈蓬勃发展之势，自1996年美国将GPS向民用领域开放以来，GPS已向各领域渗透，年平均增长率约为50%。2005年全球车辆导航产品的产值为近80亿美元，约占GPS产品总值的35.4%左右。目前国际上已经形成了日本、欧洲和北美三大市场。日本的车载GPS系统使用率高达59%，2005年日本的车载GPS导航仪产量达到500万套。北美和欧洲的车载导航仪的销量在2005年内达到500万套。2006年底，在日本装有导航系统的车辆保有量超过了800万台，年增长率为33.3%。

    与发达国家相比，在我国拥有车载GPS导航设备的车辆至2005年底还不足10万辆，车载导航安装率不到2%，2005年中国大陆地区GPS的总销量只有4至5万套。随着中国私人汽车的普及，车载GPS系统将逐渐被人们所认识。尽管目前车载GPS系统在中国的使用还很有限，但其巨大的市场潜力已经引起各方的关注。

『GPS产品专卖店』

    北京市计划在2008年之前给全市的公共汽车安装GPS监控系统。全北京的公共汽车约有700多条线路，车辆数万台，预计GPS系统的装置费用约19.2亿元人民币。此外，北京的出租车也将于2008年之前完成GPS监控系统的安装，这部分预算约为人民币6.8亿元。今年5月1日国家质检总局和国家标准委联合宣布，物流行业实施《物流企业分类与评估指标》国家标准，这就要求所有参与评估等级的物流企业货物跟踪水平要达到50%至90%，为GPS行业提供了广阔的市场空间。

    奥运期间估计物流量为3亿吨，91%走公路，7%走航运，将要形成432亿元人民币的物流市场。因此，建立物流控制与管理系统成为北京经济发展和筹备奥运的重大举措之一。据悉，全国物流业的运输车辆将会陆续安装GPS导航及安全系统，近两年之内将有10万辆，三到四年内将有100万辆运输车安装GPS安全监控系统。这一项预算费用约在191.8亿元人民币左右。

    在如此广阔的市场前景下，国内先后涌现出了如合众思壮、宇达电通、新科、城际高科、e路航、信利、长虹佳华、探险家等上百家企业在从事GPS产品的研发和生产工作。而在国内市场中合众思壮、宇达电通、新科、城际高科占据了大部分的市场份额。但是目前市场上的GPS产品同质化现象严重，大多数产品都是采用intel或SAMSUG的方案，使用SiRFStar III芯片，搭配3.5寸触摸屏，安装灵图或凯立德导航软件。目前，许多生产MP3的厂家如爱国者、纽曼等也纷纷进入GPS行业。据业内人士推测，在未来半年内GPS产品将面临价格雪崩。

●国内主要GPS厂商

    合众思壮—北京合众思壮科技有限责任公司是国内率先进入卫星导航定位领域的专业技术公司。现已成为集研发、生产、工程、销售、服务于一体的集团化企业，下属十家分支机构，两大研发中心及两家合资公司。作为导航定位领域应用产品的制造与供应商，合众思壮不断吸收引进Garmin、Thales Navigation、Navcom、Hemisphere、ICOM等世界知名企业的先进技术，相继推出各类卫星导航定位产品。合众思壮生产的Garmin系列GPS车载导航器无疑是国内市场中最具专业性的产品。

    宇达电通—神达电脑集团成立宇达电通有限公司（Mio Technology Limited），负责神达中国区的行销业务。宇达电通的业务分布于台湾、大陆、美国、欧洲等地。宇达电通预见行动生活以及行动商务是未来生活的主流，致力于发展实践行动生活的各种装置，主要生产及销售Mio DigiWalker品牌移动通讯装置产品，如智能手机、掌上电脑、以及便携式自导航系统。宇达电通是国内市场上专业从事民用GPS设备开发和生产的公司。

    新科—新科电子集团有限公司，创建于1980年，现拥有员工8500人。公司以数字化和国际化为目标，产品链包括液晶电视、GPS卫星导航器、移动DVD、EVD、家用DVD，以及空调、滚筒洗衣机等。在GPS设备中，新科先后开发了DVD卫星导航器、触摸屏卫星导航器、MP3/MP4型卫星导航器等。

    城际高科—北京城际高科公司的导航产品“城际通”获得2002年度国家重点新产品称号，获得由国家经贸委颁发的“2002年度国家重点新产品”证书。“城际通”还曾先后被列入北京市工业重点技术创新项目计划、国家重点技术创新项目计划、国家级重点新产品试产计划等国家和北京市的高新项目计划，得到相关政府部门的发展支持。

●GPS产品分类

    我们日常接触到的民用GPS导航设备按其功能大致可以分为五类：手机型GPS、MP4型GPS、PDA型GPS、车载型GPS、笔记本型GPS。

『各类型GPS』

    其中手机型GPS、MP4型GPS、PDA型GPS都属于新兴的PND设备（Portable Navigation Device，便携式自导航设备）。

    车载GPS又分两类，原车GPS和加装GPS。原车GPS是在车辆生产时就嵌入车内并与行车电脑相连接，除了常规定位导航功能外还能监测车速。有的原车GPS还装有陀螺仪。原车GPS是一整套庞大的系统，它通过计算车速和方位，配合卫星信号能够更准确的给车辆定位导航；而加装的车载GPS是可以后安装上去的只具备导航功能的GPS设备，我们这次要测试的车载型GPS是加装GPS。

    笔记本型GPS也可以分为两类，外接G mouse和内嵌GPS模块。任何笔记本电脑都可以通过USB接口或者蓝牙与G mouse连接，安装导航软件后实现导航功能。

『Mio A700、Mio A701』

    手机型GPS是指在智能手机中安装地图，通过在手机中内建GPS模块或者外接蓝牙GPS模块来接收卫星信号。这种GPS产品的优点是体积小巧便于携带，缺点是屏幕小，电池使用时间较短。在手机中内建GPS模块的产品主要有Mio A700、Mio A701、HP 6515。诺基亚GPS导航模块则是蓝牙GPS模块的代表性产品。

『爱国者P855』

    MP4型GPS是指在MP4播放器中加入导航功能，或者是在GPS设备中加入了娱乐功能。这种产品的优点是在GPS设备中加入了娱乐的元素，在不需要导航的时候它可以为车内的乘客提供影音娱乐。缺点是如果把它当做MP3/MP4随身携带，它的体积无疑太大了，而在车内这种产品内建的单扬声器只能发出微弱的声音。MP4型GPS代表性产品有爱国者P855、纽曼全能王M3000、微星MS6610。

『Mio P350』

    PDA型GPS是指在PDA或者PPC设备中加入了GPS模块，除常规掌上电脑的功能外可以通过安装地图软件使其具有导航功能。这种产品的优点是体积小功能强，缺点是操作相对比较繁琐。PDA型GPS的代表性产品有Mio P350、ASUS A636、dopod P100。

『任我游320』

    车载型GPS是指专为汽车导航设计的GPS设备。这种设备的优点是接收信号的能力强、导航精确，缺点是功能单一、价格昂贵。代表性产品主要有任我游320、任我游300、Mio C210。

『海尔W06』

    笔记本型GPS是在笔记本中嵌入了GPS模块，通过在笔记本电脑中安装地图软件实现导航功能。目前的笔记本型GPS还处于初级阶段，市场上仅有几款含有GPS功能的笔记本产品。笔记本型GPS设备的优点是屏幕大、功能多，缺点是外型较大不易固定在车里，汽车在行驶中产生的震动会缩短笔记本硬盘的寿命。笔记本型GPS主要产品有海尔W06。

   除硬件产品外，GPS设备还需要安装导航软件才能实现导航功能。我们常见的导航软件有灵图天行者、凯立德、导世通、城际通、Route 66、MapKing、MapViewGPS2、GPSdash、SmartMap等，其中灵图天行者与凯立德的导航软件使用最为广泛。

●主流GPS导航软件

   『灵图天行者』                    『凯立德移动导航系统』

    凯立德移动导航系统—凯立德公司成功研发了一个具有自主知识产权的开放式汽车自主导航引擎—CAVNE（Careland Active Vehicle Navigation Engine），并在此引擎基础上开发了多款成功的专业汽车导航前装产品。凯立德移动导航系统采用的仍然是CAVNE引擎，该引擎经过了极具挑战性的针对移动小设备的性能优化，从而将专业级汽车导航的功能带入了手机等移动设备的世界。该系统由导航软件和电子地图，智能手机或者PDA，外加GPS信号接收器组成。

    灵图天行者—北京灵图软件技术有限公司是一家以自有知识产权的软件产品为核心的系统解决方案提供商。灵图具有甲级测绘资质（含导航电子地图资质），2002年通过ISO9001国际质量体系认证。灵图先后承担多项国家高技术研究发展计划（ 863 计划）课题以及国家重大高科技产业化示范工程建设。灵图天行者5是一套可以在笔记本或掌上电脑上安装的自导航软件，它以大比例尺的城市导航地图为展示平台，根据指定的起点、终点智能设计出最佳行车路线，并提供实时的语音提示导航功能。

●GPS导航产品测试方法

    本次GPS导航设备大型横向评测将会对同类型的GPS产品进行对比评测。评测主要包含两个部分：室内评测和户外评测。室内评测主要对比同类型产品的参数、价格、易用性等。GPS卫星的信号只有GSM手机信号的1/1000，我们会选择无金属防爆膜的车辆进行户外测试。户外评测会选择城市道路、郊区道路、高速公路、山路等。针对不同产品的特性会选择商业区、商务区、北京远近郊、外省进行测试。我们会对比导航的精准度、屏幕亮度、电池的使用时间、语音导航的音量，挖掘每一款产品的优缺点。最终我们会对每一款GPS进行打分，汽车之家专业评测团队期待您的关注。

下期预告：

    微星MS6610与爱国者P855和moboDA G610同为MP4型GPS，三款产品均支持MP3和视频播放。微星MS6610和moboDA G610随机赠送512MB SD卡，爱国者P855则内建20G微硬盘。微星MS6610与爱国者P855均使用凯立德地图软件，而moboDA G610则随机赠送最新版的灵图天行者5.1。（文/汽车之家 王栋）