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，加大對新能源汽車的研究是促進汽車行業(yè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵。而在新能源汽車發(fā)展過程中對全球定位系統(tǒng)進行應(yīng)用具有重要意義。對全球定位系統(tǒng)在新能源汽車的具體應(yīng)用進行分析，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

一、新能源汽車

新能源汽車是使用非常規(guī)車用燃料作為主要動力來源的汽車。新能源汽車的車用燃料是以電能、太陽能以及其他能源為主的。新能源汽車發(fā)展過程中車輛的動力控制以及驅(qū)動方式采取是新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)，技術(shù)原理也比較先進。新能源汽車的主要類型包括混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池電動汽車以及其他新能源汽車等。新能源汽車是當前汽車行業(yè)的重要發(fā)展趨勢[1]。

二、全球定位系統(tǒng)對新能源汽車的作用

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）會對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)獲取的路況信息對新能源汽車的電池充放電狀態(tài)進行有效調(diào)整。利用這種調(diào)整可以保證新能源汽車的動力輸出狀態(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確的三維位置以及速度等信息，是一種具有較強價值的無線電導航定位系統(tǒng)。全球定位系統(tǒng)在運行時需要測量至少四顆已知衛(wèi)星的位置與用戶接收機之間的距離，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)的汽車導航系統(tǒng)在應(yīng)用過程中會將GPS與GIS進行結(jié)合形成復(fù)合系統(tǒng)，而車載導航系統(tǒng)利用GPS可以獲取車輛的實時位置，利用電子導航地圖可以獲取路況信息，利用網(wǎng)絡(luò)以及計算機控制中心將汽車聯(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提供準確的信息參考，提高汽車行駛的經(jīng)濟性。

三、新能源汽車中對全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用

1.汽車導航系統(tǒng)

全球定位系統(tǒng)在新能源汽車中的主要應(yīng)用就是作為汽車導航系統(tǒng)。汽車導航系統(tǒng)是由GPS導航、自主導航設(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。在汽車導航系統(tǒng)安裝過程中需要在汽車上安裝GPS天線、GPS接收機、計算機、DVD-ROM驅(qū)動器以及電子顯示屏等部件，才能夠保證汽車導航系統(tǒng)充分發(fā)揮作用。

汽車導航系統(tǒng)在運行時可以及時顯示出車輛的實時位置，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確掌握目的地的道路情況。在對汽車導航系統(tǒng)進行應(yīng)用時，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，指導駕駛?cè)藛T及時避開出現(xiàn)交通堵塞的路線，還能夠完成車輛疏散。除此之外，在汽車導航系統(tǒng)應(yīng)用時可以及時修改路線，如果車主錯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能夠順利到達目的地。

2.自主導航設(shè)備的應(yīng)用

自主導航設(shè)備是對全球定位系統(tǒng)在新能源汽車應(yīng)用中存在的不足進行補充的設(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會與GPS失去聯(lián)系，信號中斷，汽車內(nèi)可以自動導入自主導航系統(tǒng)，車速傳感器可以通過對汽車前進速度進行檢測，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間求出前進距離。為了能夠減少，在高速行駛過程中輪胎因為受熱膨脹而對計算精度產(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行駛路線狀態(tài)進行直接測量。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，這些曲線的行駛距離以及衛(wèi)星導航的經(jīng)緯度之間存在較大誤差，利用陀螺傳感器和微處理器進行運算，可以對汽車的位置進行修正，保證汽車位置信息的準確性[2]。

3.行車記錄儀的應(yīng)用

行車記錄儀的主要功能是對車輛運行路線、行駛速度以及加速度變化情況等進行準確記錄，方便交通管理部門對車輛的行駛情況進行檢查。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)范司機出現(xiàn)的疲勞駕駛、車輛超速等交通違章行為，并且可以對駕駛員的不良駕駛行為進行約束，確保車輛能夠安全行駛。行車記錄儀在很大程度上能夠為交通安全管理部門提供準確可靠的執(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時接收車輛的GPS定位信息，并且可以轉(zhuǎn)化坐標，將其變成屏幕坐標顯示在電子地圖上。利用一定的符號可以清晰明確地表現(xiàn)車輛定位的動態(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，對促進我國汽車行業(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進行準確識別，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：

[1]馮麗瓊.新能源車載智能終端的設(shè)計與實現(xiàn)[D].

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