导航所涉及的知识

位于地球上空的同步卫星最初是用于军事和航空导航。美国政府在80年代时放宽了对同步卫星的使用限制，为其后来的广泛采用，打开了一个新天地。随后而来的商用通讯卫星，更是大大的增加了通讯卫星的准确性和覆盖度。

自打有了公路，就有了为人们指路的地图。然而，作为人们指路向导的地图，又常常成为造成人们关系紧张的根源。因 为印制的地图常常不能够跟得上街道的变化，又难以辨认，就会造成开车的人责备旁边坐车的人不会看图，不能提供准确的指令。所以，能够利用高空上的卫星信号为汽车准确而又及时导航定位的卫星导航系统，就成了无价之宝。

近年来，汽车导航系统的发展非常迅速。目前，人们不但可以在购买新车时选择导航系统作为选择配置，还可以在已有的汽车上安装该设备，甚至可以配置一台移动式的卫星导航系统，开那辆车就把它放到那辆车上，或者带着它去野游、爬山。

为汽车驾车人指路的卫星导航系统，有下述4个重要因素：卫星信号、信号接收、信号处理和地图数据库。

卫星信号：

汽车卫星导航系统需要依靠全球定位系统(GPS)来确定汽车的位置。最基本的，GPS需要知道汽车的经度和纬度。在某些特殊情况下，GPS还要知道海拔高度才能准确定位。有了这三组数据，GPS定位的准确性经常就可以达到2～3米。

因为GPS需要汽车导航系统在同步卫星的直接视线之内才能工作，所以隧道、桥梁、或是高层建筑物都会挡住这直接视线，使得导航系统无法工作。再者，导航系统是利用三角、几何的法则来计算汽车位置的，所以汽车至少要同时在三个同步卫星的视线之下，才能确定位置。在导航系统直接视线范围内的同步卫星越多，定位就越准确。当然，大多数的同步卫星都是在人口密集的大都市的上空，所以当你远离城区时，导航系统的效果就不会太好了甚至根本就不能工作。

信号接收：

GPS系统的工作原理是解析从同步卫星那里接收到的信号。投影在竖直的平面上，这些信号可以形象地表示为一个个的倒漏斗形。当这些“漏斗”的下半部分有一定的重叠时，GPS的解析程序就能够计算出汽车所在位置的坐标。在汽车行驶的过程中，一个类似于飞机或轮船导航用的陀螺仪的装置，可以连续地提供汽车的位置。但卫星信号有所间断时，计