當(dāng)前，車載無線技術(shù)正經(jīng)歷著日新月異的變化，現(xiàn)在交通復(fù)雜，其中車載GPS設(shè)備是車主關(guān)心的。

　　GPS的空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它位于距地表20200km的上空，均勻分布在6 個(gè)軌道面上（每個(gè)軌道面4 顆） ,軌道傾角為55°。此外，還有3 顆有源備份衛(wèi)星在軌運(yùn)行。衛(wèi)星的分布使得在任何地方、任何時(shí)間都可觀測(cè)到4 顆以上的衛(wèi)星，并能在衛(wèi)星中預(yù)存的導(dǎo)航信息。GPS的衛(wèi)星因?yàn)榇髿饽Σ恋葐栴}，隨著時(shí)間的推移，導(dǎo)航會(huì)逐漸降低。

　　車載GPS曾經(jīng)一度屬于“品”。然而在過去幾年里，經(jīng)過CSR和SiRF（現(xiàn)已合并）等公司不斷的開拓進(jìn)取，GPS芯片比以前外形更小巧、速度更快、成本更低。GPS系統(tǒng)，不論其是原廠內(nèi)置或是后裝市場(chǎng)PND或是基于車載立體聲系統(tǒng)，如今都是普通人唾手可得的。

　　當(dāng)前車載GPS行業(yè)發(fā)展的普遍趨勢(shì)與前幾年基本相同。盡管其應(yīng)用范圍仍不斷擴(kuò)大，但是用戶始終都希望能夠降低成本。此外，還有些的進(jìn)展，比如增強(qiáng)了移動(dòng)設(shè)備和GPS系統(tǒng)之間的交互性。

　　車載導(dǎo)航領(lǐng)域的變化也許就是各種無線技術(shù)在車內(nèi)的普遍“共存”。隨著不斷的發(fā)展，目前GPS系統(tǒng)已經(jīng)能夠借助其他技術(shù)元素來優(yōu)化系統(tǒng)功能。結(jié)合了各種技術(shù)元素的系統(tǒng)，其整體功能超出部分功能之和。

　　CSR公司和SiRF公司的合并也見證了無線技術(shù)“整合”的事實(shí)。合并之后，我們?cè)诙叹嚯x移動(dòng)手機(jī)連接技術(shù)和GPS芯片集市場(chǎng)中處于地位。通過結(jié)合多種技術(shù)，新的CSR公司成為實(shí)力的協(xié)作式GPS車載設(shè)備廠商。

　　GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測(cè)量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機(jī)之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機(jī)的具體位置。要達(dá)到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時(shí)鐘所記錄的時(shí)間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀(jì)錄衛(wèi)星信號(hào)傳播到用戶所經(jīng)歷的時(shí)間，再將其乘以光速得到（由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實(shí)距離，而是偽距（PR）：當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時(shí)，會(huì)不斷地用1和0二進(jìn)制碼元組成的偽隨機(jī)碼（簡(jiǎn)稱偽碼）發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P（Y）碼。C/A碼頻率1.023MHz,重復(fù)周期一毫秒，碼間距1微秒，相當(dāng)于300m；前三幀各10個(gè)字碼；每三十秒重復(fù)，每小時(shí)更新。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測(cè)碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶接受到導(dǎo)航電文時(shí)，提取出衛(wèi)星時(shí)間并將其與自己的時(shí)鐘做對(duì)比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時(shí)所處位置，用戶在WGS-84大地坐標(biāo)系中的位置速度等信息便可得知。

　　車載導(dǎo)航設(shè)備的技術(shù)趨勢(shì)

　　正如我們所說，GPS設(shè)備已經(jīng)不像過去那樣簡(jiǎn)單地安裝在汽車儀表盤里?，F(xiàn)在，這些設(shè)備則從那些價(jià)格較高、占用空間較大、功能單一的芯片轉(zhuǎn)移到與具體應(yīng)用關(guān)系更加密切的組合芯片上。芯片設(shè)計(jì)者可以通過開發(fā)高度集成、設(shè)計(jì)完善的組合芯片來降低成本、節(jié)約空間，而無需不斷地降低工藝技術(shù)。

　　對(duì)于GPS系統(tǒng)定位的準(zhǔn)確性，用戶的期望不斷提升。如今的用戶不僅希望能夠在傳統(tǒng)的“GPS友好”環(huán)境中利用衛(wèi)星的明確視線（LOS）增加導(dǎo)航準(zhǔn)確性，也希望在車庫(kù)、隧道等“非GPS友好”環(huán)境中同樣如此。這就意味著更快的首次定位時(shí)間（TTFF）、更強(qiáng)的可靠性以及更普遍的可用性。

　　因此，在后裝領(lǐng)域，耦合傳感器得到了更多的使用，如回轉(zhuǎn)儀和加速計(jì)。在前裝市場(chǎng)中，航位推算系統(tǒng)則得到了更多的使用。航位推算系統(tǒng)通過汽車數(shù)據(jù)總線接入現(xiàn)有系統(tǒng)，如里程表、單輪速度信息和其他用來確定速度和方向的傳感措施。

　　利用汽車數(shù)據(jù)系統(tǒng)的GPS設(shè)備，其優(yōu)勢(shì)在于無需使用那些價(jià)格昂貴的傳感器，而是輕松利用汽車數(shù)據(jù)。如果GPS系統(tǒng)能夠很好的利用汽車組件，不論是輔助剎車系統(tǒng)（ABS，大部分美國(guó)和歐洲汽車的標(biāo)準(zhǔn)）中那些單輪速度傳感器，還是穩(wěn)定性控制系統(tǒng)（歐洲使用較多），或是羅盤（美國(guó)使用較多），它都能夠從根本上改善導(dǎo)航的準(zhǔn)確性。

　　使用航位推算設(shè)備時(shí)，為了提高工作效率，必須滿足以下三個(gè)條件：數(shù)據(jù)測(cè)量務(wù)必準(zhǔn)確，以提供、有效的信息；提供數(shù)據(jù)的時(shí)間間隔不可過長(zhǎng)；數(shù)據(jù)傳輸必須在幾十毫秒內(nèi)完成。沒有這些有效的航位推算信息作補(bǔ)充，GPS系統(tǒng)就會(huì)受到限制。

　　用戶的耐心是有限的，因此快速、智能的啟動(dòng)過程十分重要。GPS系統(tǒng)啟動(dòng)越快，使用就越快。然而更重要的是，在啟動(dòng)過程中，也就是司機(jī)駕車離開停車場(chǎng)時(shí)那關(guān)鍵的幾秒鐘，如果設(shè)備能夠與汽車系統(tǒng)保持通信狀態(tài)，對(duì)于獲知速度、車輪轉(zhuǎn)速等信息十分重要。這確保了GPS定位能夠立即得到其他數(shù)據(jù)的補(bǔ)充，提高了首次定位的準(zhǔn)確性，縮短了定位時(shí)間。

　　，GPS產(chǎn)品和其他無線技術(shù)，比如藍(lán)牙和Wi-Fi的如何架構(gòu)也十分重要，應(yīng)盡量減少系統(tǒng)之間的沖突，并優(yōu)化定位和連接性能。

　　用戶設(shè)備部分

　　用戶設(shè)備部分即GPS 信號(hào)接收機(jī)。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛(wèi)星截止角所選擇的待測(cè)衛(wèi)星，并跟蹤這些衛(wèi)星的運(yùn)行。當(dāng)接收機(jī)捕獲到跟蹤的衛(wèi)星信號(hào)后，就可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，解調(diào)出衛(wèi)星軌道參數(shù)等數(shù)據(jù)。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，接收機(jī)中的微處理計(jì)算機(jī)就可按定位解算方法進(jìn)行定位計(jì)算，計(jì)算出用戶所在地理位置的經(jīng)緯度、高度、速度、時(shí)間等信息。接收機(jī)硬件和機(jī)內(nèi)軟件以及GPS 數(shù)據(jù)的后處理軟件包構(gòu)成完整的GPS 用戶設(shè)備。GPS 接收機(jī)的結(jié)構(gòu)分為天線單元和接收單元兩部分。接收機(jī)一般采用機(jī)內(nèi)和機(jī)外兩種直流電源。設(shè)置機(jī)內(nèi)電源的目的在于更換外電源時(shí)不中斷連續(xù)觀測(cè)。在用機(jī)外電源時(shí)機(jī)內(nèi)電池自動(dòng)充電。關(guān)機(jī)后，機(jī)內(nèi)電池為RAM存儲(chǔ)器供電，以防止數(shù)據(jù)丟失。目前各種類型的接受機(jī)體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測(cè)使用。其次則為使用者接收器，現(xiàn)有單頻與雙頻兩種，但由于價(jià)格因素，一般使用者所購(gòu)買的多為單頻接收器。

　　SiRFprima芯片

　　SiRF公司出品的導(dǎo)航芯片，名叫SiRFPrima。這個(gè)芯片可以既可以利用GPS衛(wèi)星定位，也可以利用伽利略定位系統(tǒng)進(jìn)行定位。除了定位功能外，SiRFPrima還提供音頻、視頻回放功能等功能。SiRFPrima芯片可以處理高分辨率3D畫面，支持WinCE和Linux平臺(tái)。

　　設(shè)計(jì)片上系統(tǒng)GPS解決方案的公司總是試圖盡可能地囊括更多功能，出品多功能的單芯片。然而，這也造成了風(fēng)險(xiǎn)。某些功能的使用率較低，終這些冗余的功能只會(huì)成為系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)，造成不必要的成本消耗。

　　鑒于此，在SiRFprima的設(shè)計(jì)中，CSR公司決定特別針對(duì)一個(gè)非常成熟的細(xì)分市場(chǎng)：可定位設(shè)備（Location Enabled Devices）。致力于這個(gè)細(xì)分市場(chǎng)，SiRFprima芯片充分化，不為冗余的功能承擔(dān)任何成本。CSR公司幫助客戶通過綜合的功能模塊對(duì)其產(chǎn)品進(jìn)行區(qū)分，這些功能模塊在可定位設(shè)備中十分常見。同時(shí)，能夠積極地做出決定，絕不集成那些阻礙靈活性的部件。

　　通過集成增值多媒體和3D功能的硬件支持，Prima MFS滿足了高端可定位設(shè)備的市場(chǎng)需求。諸如Pioneer和FineDigital這些客戶已經(jīng)使用了Prima平臺(tái)來創(chuàng)造功能完善的高端可定位設(shè)備，其中包括3D地圖、移動(dòng)電視和電影播放功能。為了使制造商能夠通過軟件進(jìn)行區(qū)分，Prima具有以下特征：

　　——多媒體加速

　　為了給定位設(shè)備提供豐富的多媒體內(nèi)容，Prima平臺(tái)包括視頻編解碼硬件加速器。這使Prima設(shè)備能夠流暢回放H.264、MPEG-2、MPEG-4、WMV8和WMV9格式文件。隨著移動(dòng)電視和數(shù)字內(nèi)容的發(fā)展，Prima為定位設(shè)備制造商提供了市場(chǎng)增值功能。

　　——3D加速

　　Prima具有3D硬件加速，支持合成3D用戶界面及3D地圖繪制。3D制作逐漸成為用戶界面的組成部分，這樣，Prima用戶就可以創(chuàng)建合成3D用戶界面，通過增值軟件來實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品差異化。

　　為了有效地減輕CPU的負(fù)擔(dān)以及提供完美的3D特殊效果，在顯示卡的繪圖芯片上增加直接負(fù)責(zé)3D圖形處理和提供3D特殊效果的能力，這便是所謂的硬件加速能力，具有這樣的芯片的顯示卡稱之為3D加速卡。雖然3D 技術(shù)的引進(jìn)早的初衷是應(yīng)用于3D游戲，但現(xiàn)在不再局限于應(yīng)用在令人眼花繚亂的游戲上，通用的三維技術(shù)正一步步悄悄地走近我們的生活。同時(shí)，三維軟件需要統(tǒng)一的開發(fā)和使用平臺(tái)，這方面，3D軟件支持平臺(tái)的開發(fā)和市場(chǎng)爭(zhēng)奪正在如火如荼地進(jìn)行著

　　——靈活的處理內(nèi)核

　　SiRFprima產(chǎn)品包括一臺(tái)ARM11處理器。這個(gè)平臺(tái)包括一臺(tái)額外的L2高速緩沖存儲(chǔ)器以提供更多的高端應(yīng)用功能，如3D地圖、復(fù)雜的用戶界面以及多媒體。其靈活性有助于客戶開發(fā)增值軟件對(duì)其產(chǎn)品線進(jìn)行區(qū)分。

　　——集成GPS

　　SiRFprima 也包括一個(gè)集成的GPS內(nèi)核。定位功能增強(qiáng)設(shè)備如SiRFInstantFix和SiRFDRive都能夠與Prima平臺(tái)進(jìn)行捆綁。這些技術(shù)為SiRFprima設(shè)備提供的追蹤準(zhǔn)確性和首次定位時(shí)間功能。Prima GPS內(nèi)核為用戶提供別的定位性能。

　　高性能GPS和伽利略定位引擎

　　配有浮點(diǎn)部件的高速ARM11 CPU

　　集成的2D/3D硬件引擎，支持OpenGL ES 1.1，利用幾何頂點(diǎn)處理器提高傳輸質(zhì)量、增強(qiáng)燈光效果

　　集成的硬件視頻解碼引擎，支持D1 解析度H.264/MPEG1/MPEG2/MPEG4/WMV9

　　集成的硬件視頻、圖像解碼引擎，支持D1解析度H.264/MPEG4視頻和1000萬(wàn)像素JPEG靜止圖像

　　集成的觸摸屏控制器

　　內(nèi)存控制器，支持Mobile-SDR，Mobile-DDR和DDR

　　8/16比特NAND閃存接口，為SLC或 MLC NAND直接啟動(dòng)提供8比特BCH HW ECC支持

　　集成的SD/MMC/MMC+控制器

　　兩個(gè)高速USB2.0接口，主、從配置皆可

　　128位安全I(xiàn)D

　　低功耗的65nm工藝

　　CSR認(rèn)為，要實(shí)現(xiàn)車載GPS系統(tǒng)的功能，的方法是借助于支持軟、硬件無縫協(xié)作的高度集成系統(tǒng)。

　　CSR公司的SiRFDRive 2.0軟件能夠主動(dòng)或被動(dòng)地使用分布式ABS模板傳感器數(shù)據(jù)。輪速之間的差距有助于更加準(zhǔn)確地確定汽車轉(zhuǎn)向度和速度。而價(jià)格不菲的回轉(zhuǎn)儀則可以從BOM系統(tǒng)中去除。此外還有一個(gè)好處，就是部件安裝方向不受限制，這也為汽車制造商提供了額外的物流優(yōu)勢(shì)。

　　SiRFDRive 2.0的設(shè)計(jì)之妙在于它的自動(dòng)校準(zhǔn)功能。通常，汽車傳感器的一些數(shù)據(jù)都需要校準(zhǔn)，如那些影響航位測(cè)算系統(tǒng)準(zhǔn)確性的輪胎尺寸、車軸寬度、前后軸距離。輪胎的變化，如輪胎壓力的降低或者傳感器溫度的流失可以立即得到補(bǔ)償。SiRFDRive通過緊耦合GPS/航位推算設(shè)備“卡爾曼濾波器”檢測(cè)汽車傳感器數(shù)據(jù)，以確保定位和地圖繪制的高度準(zhǔn)確性。

　　增加整合式導(dǎo)航設(shè)備的互連性

　　近年來，集成度的提高、多種無線功能在車內(nèi)的協(xié)作已成為一種普遍的趨勢(shì)。移動(dòng)電話、車載GPS設(shè)備都很好地證明了這一點(diǎn)。僅僅說“一款GPS設(shè)備”或者“媒體中心”是不具任何意義的。這樣的設(shè)備經(jīng)過集成才能夠?qū)崿F(xiàn)多種功能。零部件越來越智能、價(jià)格越來低的趨勢(shì)將會(huì)延續(xù)下去。

　　CSR公司的汽車產(chǎn)品，如RoadTunes和RoadRunner已經(jīng)趨向于推廣無線音頻流，使汽車媒體播放器的中心成為車載電子功能的。CSR公司預(yù)計(jì)，滲透到汽車行業(yè)的無線技術(shù)將會(huì)協(xié)作、共存。導(dǎo)航設(shè)備和信息娛樂設(shè)備的制造商必須知曉這些趨勢(shì)，開發(fā)新的解決方案來滿足用戶不斷增長(zhǎng)的連接需求。

　　近些年的免提通話體驗(yàn)，通過藍(lán)牙傳輸?shù)郊嫒莸那把b或后裝車載設(shè)備。通過使用更加完善、可靠，并符合電話薄存取規(guī)范（PBAP）的電話簿同步技術(shù)，這種通話體驗(yàn)將會(huì)進(jìn)一步完善。這對(duì)語(yǔ)音識(shí)別撥號(hào)有著巨大的影響。隨著語(yǔ)音質(zhì)量的不斷提高，電話的撥號(hào)錯(cuò)誤率會(huì)越來越低。

　　通過藍(lán)牙獲取電話文本信息的SMS和電子郵件也可以很好地適用于導(dǎo)航/信息娛樂設(shè)備，并將在短期內(nèi)被廣泛應(yīng)用。通過車載GPS設(shè)備可以使用更大的屏幕和更加便利的輸入方法。

　　導(dǎo)航/信息娛樂功能中令人激動(dòng)的就是WiFi技術(shù)。WiFi現(xiàn)已被今年4月22日頒布的藍(lán)牙技術(shù)規(guī)范廣泛采用。新的藍(lán)牙規(guī)范《藍(lán)牙3.0版本+高速》有望在2012年應(yīng)用于車載設(shè)備。

　　WiFi首次應(yīng)用于MAC/PHY交替射頻技術(shù)（AMP），為藍(lán)牙提供“快速數(shù)據(jù)通道”。這對(duì)于導(dǎo)航/信息娛樂設(shè)備的設(shè)計(jì)者來講，無異于得到了一個(gè)嶄新且令人興奮的用戶應(yīng)用。

　　通過一個(gè)蜂窩連接，這些設(shè)備的互聯(lián)網(wǎng)連接也在同一個(gè)層面上。在把便攜游戲設(shè)備、筆記本電腦等設(shè)備連接到互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的過程中，WiFi承擔(dān)著重要的角色。在和上傳導(dǎo)航設(shè)備的地圖和遙感勘測(cè)數(shù)據(jù)的過程中，蜂窩連接也承擔(dān)重任。

　　的確，在汽車連接行業(yè)工作其樂無窮。未來的設(shè)備將會(huì)擁有更加強(qiáng)大的功能，SiRFprima GPS導(dǎo)航系統(tǒng)市場(chǎng)的地位促進(jìn)了那些技術(shù)高速發(fā)展的產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)，將會(huì)給各類企業(yè)帶來無窮的利潤(rùn)。