新能源汽車全球定位系統(tǒng)的研究

張文多 侯南

摘要：在石油能源日益枯竭的情況下，加大對(duì)新能源汽車的研究是促進(jìn)汽車行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。而在新能源汽車發(fā)展過程中對(duì)全球定位系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用具有重要意義。對(duì)全球定位系統(tǒng)在新能源汽車的具體應(yīng)用進(jìn)行分析，可以為新能源汽車的發(fā)展提供相應(yīng)參考。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;全球定位系統(tǒng);應(yīng)用要點(diǎn)

一、新能源汽車

新能源汽車是使用非常規(guī)車用燃料作為主要?jiǎng)恿碓吹钠嚒Ｐ履茉雌嚨能囉萌剂鲜且噪娔堋⑻柲芤约捌渌茉礊橹鞯摹Ｐ履茉雌嚢l(fā)展過程中車輛的動(dòng)力控制以及驅(qū)動(dòng)方式采取是新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，技術(shù)原理也比較先進(jìn)。新能源汽車的主要類型包括混合動(dòng)力汽車、純電動(dòng)汽車、燃料電池電動(dòng)汽車以及其他新能源汽車等。新能源汽車是當(dāng)前汽車行業(yè)的重要發(fā)展趨勢(shì)[1]。

二、全球定位系統(tǒng)對(duì)新能源汽車的作用

在新能源汽車行駛過程中，未來的路況信息（車速的快慢，平路下坡上坡等）會(huì)對(duì)新能源汽車的整體性能產(chǎn)生一定影響。如果汽車在行駛過程中可以及時(shí)獲取下一路段的路況信息，駕駛?cè)藛T可以根據(jù)獲取的路況信息對(duì)新能源汽車的電池充放電狀態(tài)進(jìn)行有效調(diào)整。利用這種調(diào)整可以保證新能源汽車的動(dòng)力輸出狀態(tài)能夠有效適應(yīng)下一路段的路況，可以在很大程度上提高新能源汽車在行駛過程中的經(jīng)濟(jì)性。而為了獲取汽車行駛過程中下一路段的車速、道路坡度以及坡長等路況信息，全球定位系統(tǒng)是必不可少的。

全球定位系統(tǒng)由24顆衛(wèi)星組成的，能夠全天候向全球各地提供準(zhǔn)確的三維位置以及速度等信息，是一種具有較強(qiáng)價(jià)值的無線電導(dǎo)航定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)需要測(cè)量至少四顆已知衛(wèi)星的位置與用戶接收機(jī)之間的距離，利用綜合求解的方式可以獲取用戶所在位置的經(jīng)緯度、速度、海拔高度等。當(dāng)前全球定位系統(tǒng)在民用領(lǐng)域中的定位精度為十米。通常情況下，以GPS為基礎(chǔ)的汽車導(dǎo)航系統(tǒng)在應(yīng)用過程中會(huì)將GPS與GIS進(jìn)行結(jié)合形成復(fù)合系統(tǒng)，而車載導(dǎo)航系統(tǒng)利用GPS可以獲取車輛的實(shí)時(shí)位置，利用電子導(dǎo)航地圖可以獲取路況信息，利用網(wǎng)絡(luò)以及計(jì)算機(jī)控制中心將汽車聯(lián)系起來，能夠獲取汽車在行駛過程中指定路線上某一距離內(nèi)的車速、坡度以及車流量等信息。并且隨著我國北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的不斷發(fā)展，有利于為新能源汽車駕駛?cè)藛T提供準(zhǔn)確的信息參考，提高汽車行駛的經(jīng)濟(jì)性。

三、新能源汽車中對(duì)全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

1.汽車導(dǎo)航系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)在新能源汽車中的主要應(yīng)用就是作為汽車導(dǎo)航系統(tǒng)。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是由GPS導(dǎo)航、自主導(dǎo)航設(shè)備、智能化地圖匹配器、數(shù)字信息處理器、DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器、顯示器以及電子地圖數(shù)據(jù)庫等軟件組合而成的。在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)安裝過程中需要在汽車上安裝GPS天線、GPS接收機(jī)、計(jì)算機(jī)、DVD-ROM驅(qū)動(dòng)器以及電子顯示屏等部件，才能夠保證汽車導(dǎo)航系統(tǒng)充分發(fā)揮作用。

汽車導(dǎo)航系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)可以及時(shí)顯示出車輛的實(shí)時(shí)位置，并且可以獲取車輛行駛路線中的道路圖、停車設(shè)施、道路屬性以及其他車輛行駛服務(wù)信息。駕駛?cè)藛T能夠直觀的看到這些信息，幫助駕駛員在陌生的交通道路中準(zhǔn)確掌握目的地的道路情況。在對(duì)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行應(yīng)用時(shí)，駕駛?cè)藛T只需要在車載終端中輸入目的地，并提出行駛要求，電腦就可以根據(jù)具體的道路情況、紅綠燈數(shù)量、道路限速等信息選擇最佳行駛路線，并且可以將行駛路線顯示在屏幕上，指導(dǎo)駕駛?cè)藛T及時(shí)避開出現(xiàn)交通堵塞的路線，還能夠完成車輛疏散。除此之外，在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)可以及時(shí)修改路線，如果車主錯(cuò)過路口或者沒有走系統(tǒng)推薦的最佳路線，車輛偏離最佳路線后，系統(tǒng)可以根據(jù)車輛的新位置重新為駕駛?cè)藛T規(guī)劃路線，確保駕駛?cè)藛T能夠順利到達(dá)目的地。

2.自主導(dǎo)航設(shè)備的應(yīng)用

自主導(dǎo)航設(shè)備是對(duì)全球定位系統(tǒng)在新能源汽車應(yīng)用中存在的不足進(jìn)行補(bǔ)充的設(shè)備。該設(shè)備主要由車速傳感器以及陀螺傳感器組成。汽車在隧道、高層樓群、高架橋、密集森林等地段行駛時(shí)會(huì)與GPS失去聯(lián)系，信號(hào)中斷，汽車內(nèi)可以自動(dòng)導(dǎo)入自主導(dǎo)航系統(tǒng)，車速傳感器可以通過對(duì)汽車前進(jìn)速度進(jìn)行檢測(cè)，獲取車速脈沖，而利用汽車微處理器完成數(shù)據(jù)處理過程，可以利用速度以及時(shí)間求出前進(jìn)距離。為了能夠減少，在高速行駛過程中輪胎因?yàn)槭軣崤蛎浂鴮?duì)計(jì)算精度產(chǎn)生影響，需要取距離系數(shù)完成數(shù)據(jù)修正。這樣才能夠提高自主導(dǎo)航設(shè)備的應(yīng)用效果。而陀螺傳感器在使用過程中可以對(duì)行駛路線狀態(tài)進(jìn)行直接測(cè)量。例如汽車彎路、蛇形路面、雪道空地打滑以及輪渡過河等地段行駛時(shí)，這些曲線的行駛距離以及衛(wèi)星導(dǎo)航的經(jīng)緯度之間存在較大誤差，利用陀螺傳感器和微處理器進(jìn)行運(yùn)算，可以對(duì)汽車的位置進(jìn)行修正，保證汽車位置信息的準(zhǔn)確性[2]。

3.行車記錄儀的應(yīng)用

行車記錄儀的主要功能是對(duì)車輛運(yùn)行路線、行駛速度以及加速度變化情況等進(jìn)行準(zhǔn)確記錄，方便交通管理部門對(duì)車輛的行駛情況進(jìn)行檢查。在新能源汽車全球定位系統(tǒng)應(yīng)用過程中，行車記錄儀是其中的重要組成部分之一，能夠有效規(guī)范司機(jī)出現(xiàn)的疲勞駕駛、車輛超速等交通違章行為，并且可以對(duì)駕駛員的不良駕駛行為進(jìn)行約束，確保車輛能夠安全行駛。行車記錄儀在很大程度上能夠?yàn)榻煌ò踩芾聿块T提供準(zhǔn)確可靠的執(zhí)法依據(jù)。行車記錄儀主要是以GPS接收器、電子地圖以及電子地圖匹配器、處理器等構(gòu)成的，在使用過程中可以實(shí)時(shí)接收車輛的GPS定位信息，并且可以轉(zhuǎn)化坐標(biāo)，將其變成屏幕坐標(biāo)顯示在電子地圖上。利用一定的符號(hào)可以清晰明確地表現(xiàn)車輛定位的動(dòng)態(tài)軌跡。

四、結(jié)論

總而言之，在新能源汽車的發(fā)展過程中，其技術(shù)更加成熟和完善，對(duì)促進(jìn)我國汽車行業(yè)的發(fā)展有積極意義。而將全球定位系統(tǒng)應(yīng)用在新能源汽車中可以確保新能源汽車能夠?qū)β窙r進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別，提升新能源汽車的行駛性能，降低新能源汽車的能耗。

參考文獻(xiàn)：

[1]馮麗瓊.新能源車載智能終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].

[2]賈鈺.全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS在汽車運(yùn)輸中的應(yīng)用[J].甘肅科技，2016（10）：14-16.