GPS[1]是以全球24颗定位人造卫星做基础，向全球各地全天候地提供三维位置、三维速度等信息的一种无线电导航和定位系统。GPS的定位原理是：用户接收卫星发射的信号，从中获取卫星与用户之间的距离、时钟校正和大气校正等参数，通过数据处理确定用户的位置。现在，民用GPS的定位精度可达10m以内厶GPS具有的特殊功能很早就引起了汽车界人士的关注，当美国在海湾战争后宣布开放一部分GPS的系统后，汽车界立即抓住这一契机，投入资金开发汽车导航系统，对汽车进行定位和导向显示，并迅速投入使用。
汽车GPS导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车工的GPS接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。计算机控制中心是由机动车管理部门授权和组建的，它负责随时观察辖区内指定监控的汽车的动态和交通情况，因此整个汽车导航系统起码有两大功能：一个是汽车踪迹监控功能，只要将已编码的GPS接收装置安装在汽车上，该汽车无论行驶到任何地方都可以通过计算机控制中心的电子地图上指示出它的所在方位；另一个是驾驶指南功能，车主可以将各个地区的交通线路电子图存储在软盘上，只要在车工接收装置中插入软盘，显示屏上就会立即显示出该车所在地区的位置及目前的交通状态，既可输入要去的目的地，预先编制出最佳行驶路线，又可接受计算机控制中心的指令，选择汽车行驶的路线和方向。
随著计算机技术的快速发展, 汽车系统已成为计算机软硬件的必争之地。汽车导航系统是其中最为突出的应用之一。从应用的角度，汽车导航系统可分为两类。第一种方式是汽车拥有独立的GPS导航装置，可以进行自主导航。例如，全球导航系统领先者VDO公司开发的MS6000系统，将音响和导航技术融为一体，采用直观的菜单和易操作的遥控装置，只要输入目的地，并在它提供的最多8条路线中选定一条，就可在导航系统指引下轻松上路。它会通过车载喇叭，播放行驶方向的语音提示，并在大型彩色显示屏上显示导航图像。日本松下公司推出的多用途汽车GPS导航仪，配备了CD驱动器和5.8英寸TFT液晶显示器。第二种方式是公众信息服务性质的车辆定位跟踪、监控系统。它由车载GPS接收部分和监控中心GPS定位导航部分组成，使用专线或公共网络进行通信，为行驶的车辆提供导航信息、跟踪调度、保全防盗、信息查询与救援等项服务。北京的“ 奥星天网” GPS信息服务系统、南京的110报警巡逻车GPS系统等，统统属于此类之例。
目前，汽车导航系统的理论研究与实践探索已经呈现出方兴未艾的蓬勃趋势，许多软件公司都已开发除了自己的汽车导航系统。汽车导航系统的不断发展和成熟也必将为社会经济的发展带来更多的收益，为人们带来更多的方便。
车载导航产业的发展2002年在国产“威驰”GLX―i和GLX―s轿车上成功地安装电子导航装置，不但揭开了汽车导航装置在中国应用的序幕，更标志中国在实施智能交通上迈出坚实的一步。
2002年中国车市的耀目亮点之一是在国产“威驰”GLX―i和GLX―s轿车上成功地安装使用语音的电子导航装置，这揭开了汽车导航装置在中国实际应用的序幕。选择在经济型轿车上装用这个问世只有十数年的世界最前沿的高新产品，其含义不仅仅是增加“威驰”轿车的销路，而且是标志着中国在实施智能交通上又迈出了实质性的坚实一步。
汽车导航装置产业的发展
GPS技术加快车载导航装置的发展
车载导航技术是现代多学科的高新技术结晶，它综合了导航卫星及目标定位技术、陀螺等传感技术、GIS数字电子地图技术、城市智能化交通管理技术、GSM动态导航通讯业等高新技术的成果。其中GPS（Global Positioning System）全球卫星定位系统技术因其实用、价廉，并可在全球范围内确定位置、速度和时间，已成为当今发展最快的无线产业之一。除目前正在使用的29颗人造卫星外，俄罗斯也积极开发和部署“Glonass全球卫星导航定位”系统；欧盟于2002年3月正式启动“Calileo计划”，到2008年将发射部署30颗卫星；日本将实施“准天顶卫星系统”；连发展中国家的印度也有导航卫星的规划。这些新的卫星定位系统都将大大向前推进原美国的GPS技术水平，精度可控制在1m的误差范围。
世界权威机构的研究显示，2000年全世界对装有GPS全球定位系统接收机的车用导航装置的需求，使市场上的销售额达到30亿美元，到2005年仅美国销售额将达112.5亿美元。
车载导航装置已形成产业规模
全球第一台车载导航装置最早出现于1987年的丰田皇冠轿车上，限于当时的技术水平，这个尝试性的车载导航装置只能使用安装在车上的行驶转向和车速传感信号，即为完全的自主导航。1990年出现了有实用价值的车载导航装置，首次使用了GPS卫星定位信号，并与地图匹配能计算出车辆的行驶路径。1994年又问世了具有道路交叉路口语音提示功能的导航装置。
车载导航的应用极大地改变人们的出行和生活方式，使行驶中的汽车不再是道路上的孤立物体，因而很快就受到广大用户的重视和欢迎，在全球发达国家的应用普及极快。1993年，全世界车载导航装置销售量只有13万套，1997年则上升到200万套，2000年超出400万套。车载导航装置不仅仅是高档豪华轿车的象征和专用品，而且已扩展到大客车、出租车甚至载货汽车，就连经济型车辆也用上车载导航装置。车载导航系统由于能与无线手机等联用，将成为汽车上不可缺少的重要信息设备。据最新的日本日经MA市场调查显示，日本市场对车载导航装置的需求2002年达到了266万套，2007年将达到378万套。估计到2005年，欧洲总销售量可达250万套，美国总销售量将超过千万套的水平。
世界三大汽车市场应用车载导航装置情况
为解决本土面积狭小、车辆密度大的矛盾，日本十分注重智能交通的研究，由于得到政府和大财团的财力和物力的大力支持，所以车载导航技术发展较早，市场的占有率较高。1997年，从制造厂下线的新车上安装车载导航设备的普及率就已达57%，2001年则增至65%。在日本的家电市场可购买到车载导航装置，给在用车补装、增装提供方便。截至2002年元月累计已有871万辆汽车安装使用这技术。
图1是日本丰田公司对世界主要汽车生产和销售市场欧洲、美国和日本等应用车载导航装置的谨慎估计。从图中可看出欧洲和美国的车载导航装置市场呈逐年快步上升势头，由于汽车保有量的绝对数位居全球前列，汽车导航装置在欧、美市场的潜在发展空间十分巨大。
中国车载导航产业研发现状和发展趋势
中国的车载导航技术经过十年的市场培育，用户目标与需求已逐步明确，以及技术的研发、市场的培育的逐步完善，车用导航装置应用市场业已启动和日臻成熟，现在已逐步进入道路交通行业应用的高速发展时期。中国上世纪末发射、建立并逐步健全的专为交通行业应用的北斗导航定位系统，将为车辆卫星导航定位产业的发展提供了良好的基础条件和无限广阔的空间。此外，中国的道路建设和电子地图技术，尤其是轿车市场的发展极大的推动了车载导航技术的发展。
高速发展的道路建设
中国的高速公路建设始于上世纪八十年代后期，虽然只有十数年的时间，但已获得突飞猛进的成就：1997年只有4,771公里，位居世界第三十九位，到2001年已建成19,453公里，2002年底高速公路又增加到25,200公里，已跃居世界第二的水平。还有正在加紧施工的总长3.5万公里、纵贯国境南北、横穿祖国东西的“五纵七横”12条国道主干线。各省会城市与地市级城市间以高速公路为主的公路网已经基本形成，以中心城市向外辐射的高速道路织就了大城市圈，以及星罗棋布、密如珠网的区内公路。高速发展的中国经济和道路建设，给应用汽车导航技术注入了极强的原始动力。
电子地图的发展状况
实现车载导航与地理位置信息密切相关。地理信息系统GIS是一种综合处理和分析空间数据的技术系统，能将地理位置和相关属性信息有机地结合。交通信息通常分为静态和动态两类，前者指不随时间变化或较小变化的交通信息，如道路、停车场、交通附属设施等；后者则为实时变化的交通信息，如道路状况、交通事故、天气变化、车辆密度与流量等。地理信息系统GIS作为信息平台起整个系统的协调工作，可对上述静态、动态数据进行管理，并要求做到无缝集成。
电子地图是地理信息系统的一种可视化产品，具备地理信息的大部分功能，能以数字信号和模拟信号清楚的登陆在显示屏上，把交通路线及周围环境以视觉和听觉形式与驾驶者沟通。北京四维测绘技术总公司成功制作了“威驰”轿车的DVD地图软件，开创了中国车载电子导航的先例；上海畅想电脑有限公司与世界著名的松下集团、丰田汽车公司合作，只用一年多时间就成功地完成了全日本1:2500三维立体、高品质、精细的汽车导航电子地图的制作；从事导航技术研发的还有占全国GPS市场份额达15%的深圳赛格导航科技公司，原隶属邮电部、承担国家“汽车导航产品”研发的上海三吉电子工程公司，与全球最大导航装置制造商美国GARMIN公司合作研制“任我行”车载导航仪的北京合众思壮公司等数十家骨干科技企业。
国家测绘局下属的全资子公司北京四维测绘技术总公司是中国在上述领域内的领头企业。按该公司的规划，在全国实施汽车静态导航的电子地图制作，是分四步走的方案：2002年率先在北京、上海、广州和天津等四城市的电子交通地图软件投入使用；2003年将在东部沿海的大部分省会城市和沿江、沿海发达地区开通导航地图的应用；2004年则延伸到中国的中部省份的省会及地域中心城市；2005年电子交通地图将覆盖在全国所有省会城市、地域中心城市及其周边地区。见图2。显然这只是初步的、基础的交通电子地图，随着经济发展和道路建设的推进，内涵更丰富的三维立体导航地图将逐年以更新的面貌推向市场。
轿车市场提供的发展空间2002年的中国车市呈现炙手可热的井喷火爆现象，特别是长期以来被压抑的家庭型轿车购买能量获得初步释放。2001年国内生产轿车70万辆，2002年超过100万辆，今后十年国产轿车将以30%～50%的比例增长。当前一套语音电子导航装置，包括有6.5英寸的触摸显示屏、DVD光盘及读出器、CD和VCD及碟盒、GPS天线系统、陀螺方位传感器等，平均售价约为一万元人民币。汽车安装导航装置的普及率以30%计算，仅在轿车这一块，近两年中国的导航市场将迅速形成六十亿的发展空间。特别是电子地图一项，在近几年内将很快形成50亿的市场，中远期的发展空间将达数百亿元。
发展导航技术需要政策上的支持
与发达国家相比，中国导航技术的发展速度较慢，也走过一些弯路。从前几年引进的GPS技术，主要应用于车辆及其移动目标的防盗、报警与监控等方面，而不是GPS技术原本在定位与导航上的重大作用，成为中国在这一技术领域特有的“技术异化”现象。反映出导航的上游技术的研发能力较差，基础技术的支持力度不够，无法进行产品的成熟衔接。这既有综合国力的原因，当然也有政策引导的因素。所以发展汽车导航技术，政策上的支持和宏观调控非常重要。
发达国家均有车载导航装置使用的高精度地图，这是由政府指定的专业部门或专业机构按统一标准负责制作和定期更新的，并可自由在市场上销售，这在很大程度上既支持了科技企业的产品研发，又极大的方便了在用车辆的安装使用。而中国一贯是把高精度城市地图当作战略资源进行管理，有严格的保密制度和使用控制，显然这在一定程度上制约了汽车导航技术的发展和需要，现在这一“瓶颈”已到了该拓宽的时候。
同时，当前中国正处于经济转轨期，城市扩容、道路扩充、环境变化、特别是高速公路建设，可说是日新月异。这些实时动态信息要及时采集，要求电子地图的软件数据必须及时的不断修改和更新，以构筑一个全国公用、实时、高精度、大容量的信息平台。否则导航装置的生产企业辛勤研发的产品将是过时不适用的。要完成新的信息平台建设，绝不是任何一家科技企业在技术和财力上可以承担的，非政府的统一组织、策划莫属。唯有政府、科研、企业“三管齐下”，总体的智能交通才能尽快实现。
GPS技术在导航仪中的应用举例国际领先GPS导航仪品牌：Ahada（艾航达）――源自美国硅谷，现已登录中国！
Ahada（艾航达）――专注于发展先进的GPS卫星导航便携式设备供应商，公司产品线涉及便携式导航、GPS手机导航及个人手持导航装置等全系列GPS便携产品。
Ahada（艾航达）――在美国硅谷、中国分别成立研发、生产、销售的机构，汇集多位在GPS、通讯领域拥有多年经验的国际化一流科技精英，实现Ahada的领先技术和卓越品质。
国内上线首款产品：Ahada N310――高性价比机王（为商务精英和白领女性量身定做的GPS导航仪机型）
AhadaN310详细资料详见网址：www.ahadanav.com
产品核心功能：1) 地图查询
◎可以在操作终端上搜索你要去的目的地位置。
◎可以记录你常要去的地方的位置信息，并保留下来，也和可以和别人共享这些位置信息。
◎模糊的查询你附件或某个位置附近的如加油站，宾馆、取款机等信息，
2) 路线规划
◎GPS 导航系统会根据你设定的起始点和目的地，自动规划一条线路。
◎规划线路可以设定是否要经过某些途径点。
◎规划线路可以设定是否避开高速等功能。
3) 自动导航
◎语音导航：
用语音提前向驾驶者提供路口转向，导航系统状况等行车信息，就像一个懂路的向导告诉你如何驾车去目的地一样。导航中最重要的一个功能，使你无需观看操作终端，通过语音提示就可以安全到达目的地。
◎画面导航：
在操作终端上，会显示地图，以及车子现在的位置，行车速度，目的地的距离，规划的路线提示，路口转向提示的行车信息。
◎重新规划线路：
当你没有按规划的线路行驶，或者走错路口时候，GPS 导航系统会根据你现在的位置，为你重新规划一条新的到达目的地的线路。
GPS特点全球定位系统的主要特点：
(1)全球、 全天候工作。
①定位精度高。单击定位精度优于10m，采用差分定位，精度可达厘米级和毫米级。
②功能多，应用广。
GPS系统的特点：高精度、全天候、高效率、多功能、操作简便、应用广泛等。
1、定位精度高
应用实践已经证明，GPS相对定位精度在50KM以内可达10-6，100-500KM可达10-7，1000KM可达10-9。在300-1500M工程精密定位中，1小时以上观测的解其平面其平面位置误差小于1mm，与ME-5000电磁波测距仪测定得边长比较，其边长较差最大为0.5mm,校差中误差为0.3mm。
2、观测时间短
随着GPS系统的不断完善，软件的不断更新，目前，20KM以内相对静态定位，仅需15-20分钟；快速静态相对定位测量时，当每个流动站与基准站相距在15KM以内时，流动站观测时间只需1-2分钟，然后可随时定位，每站观测只需几秒钟。
GPS功用
全球定位系统的主要用途：(1)陆地应用，主要包括车辆导航、应急反应、大气物理观测、地球物理资源勘探、工程测量、变形监测、地壳运动监测、 市政规划控制等；(2)海洋应用，包括远洋船最佳航程航线测定、船只实时调度与导航、海洋救援、海洋探宝、水文地质测量以及海洋平台定位、海平面升降监测等；(3)航空航天应用，包括飞机导航、航空遥 感姿态控制、低轨卫星定轨、导弹制导、航空救援和载人航天器防护探测等。
汽车导航系统与手机互联丰田汽车、KDDI和日本Navitime三企业开发出了可使手机与车载导航系统联动的平台。可将用手机预先搜索到的目的地信息在乘车时通过蓝牙无线发送至车载导航仪，并设置为目的地。KDDI与日本Navitime开发出了可将手机的位置信息经蓝牙发送至车载导航仪的系统。丰田负责在导航仪端接收信息、设置为目的地，并进行路线导航的新功能开发。
为了保护用手机发送的用户信息，通过导入认证功能，限定了可接收手机信息的导航仪机型。蓝牙协议采用OPP（ObjectPushProfile）。用于显示位置信息的文件采用国际标准规格KML（KeyholeMarkupLanguage）格式。
丰田等三家企业还计划使其与步行导航服务联动。预计2009年上半年新服务将进入实用阶段，可向丰田的导航仪转发以“EZnaviwalk”服务搜索的信息。EZnaviwalk是KDDI的au手机提供的步行导航服务。
