导航电子地图制作
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第十一章 导航电子地图制作
第1节 导航与导航电子地图
导航系统的构成
导航系统一般采用GPS与航位推算法(传感器+电子陀螺仪)组合方式实现定位，通过触摸显示屏或者遥控器进行交互操作，能够实现实时定位、目的地检索、路线规划、画面和语音引导等功能，帮助驾驶者准确、快捷地到达目的地。导航系统一般由定位系统、硬件系统、软件系统和导航电子地图四部分构成。
@#1 定位系统
1 定位系统
目前主要的定位系统是以航天技术为基础，以高速运动的卫星瞬间位置作为已知数据，采用空间距离后方交会的方法，计算待测点位置的系统。通常由空间部分、控制部分和客户端三部分组成。
除美国的全球定位系统gps外，目前世界上的卫星导航定位系统还有俄罗斯的"格洛纳斯"、欧盟"伽利略"以及我国的"北斗"。
到1994：年3月，全球覆盖率高达98％的24颗GPS卫星星座己布设完成。
@#2硬件系统
2、硬件系统
导航硬件平台包括车载主机、显示器、定位系统和其他控制模块。车载主机是整个gps车载导航系统的心脏，车载主机由若干个电子控制单元(electric
control unit，ecu)构成，它们可以独立完成特定的功能，并与其他单元模块协同工作。这些模块中最重要的是由gps接收机、航位推算(dead reckoning，dr)微处理器、车速传感器、陀螺传感器构成的定位模块。gps系统和dr系统组合构成的定位导航模块可以很好地解决短时间内丢失gps卫星信号的问题，又可以避免dr系统的误差随时间积累。目前普通民用gps和dr组合定位设备(gps惯性设备)已经可以达到1 000 m无gps信号的情况下的航向精度和10 m的距离精度。（惯性制导系统）
@#3软件系统
3、软件系统
软件系统由系统软件和导航应用软件组成。
系统软件包括操作系统和设备驱动两部分。操作系统一般采用嵌入式实时操作系统(rtos)，如国外的vx-work、qnx、palmos、windows ce和国内的hopen
os等。 导航应用软件是专门针对车载导航应用需求开发的软件系统，运行在车载主机中。基本功能包括：定位与显示、地图浏览与信息查询、智能路线规划、语音引导等。
@#4导航电子地图
4导航电子地图
导航电子地图是在电子地图的基础上增加了很多与车辆、行人相关的信息，导航电子地图是导航的核心组成部分，是否有高质量的导航电子地图直接影响到整个导航的应用。
导航电子地图具有以下特点：
(1)能够查询目的地信息。
(2)存有大量能够用于引导的交通信息。。
(3)需要不断进行实地信息更新和扩大采集。
导航电子地图的内容
导航电子地图数据，主要包括道路数据、poi数据（特征点数据，感兴趣数据）、背景数据、行政境界数据、图形文件、语音文件等。
@#1道路要素
1道路要素
导航电子地图的道路要素一般包含的内容如下表所示。
表1 1．1．1 导航电子地图道路要素
要素
类别
要素类型
功能
道路link
高速公路
线类
路经计算
城市高速
线类
路经计算
国道
线类
路经计算
省道 线类 路经计算
县道
线类
路经计算
乡镇公路
线类
路经计算
内部道路
线类
路经计算
轮渡(车渡)
线类
路经计算
节点
道路交叉点
点类
拓扑描述
图廓点
点类
拓扑描述
@#2 POI
2 poi
导航电子地图的poi一般包含的内容如下表所示。
表11．1．2 导航电子地图poi
要素
类别
要素类型
功能
poi
一般兴趣点
点类
检索
道路名
点类
检索
交叉点
点类
检索
邮编检索
点类
检索
地址检索
点类
检索
@#3 背景数据
3 背景数据 导航电子地图的背景数据一般包含的内容如下表所示。
表11．1．3导航电子地图背景数据
要素
类别
要素类型
功能
建筑层
街区
面状要素
显示城市道路布局结构
房屋建筑
面状要素
显示建筑物轮廓
围墙
线状要素
显示建筑物之间的相互关系和连接状况
铁路数据
干线铁路
线状要素
显示干线铁路的基本走向
地铁
线状要素
显示地铁的基本走向
城市轻轨
线状要素
显示城市轻轨的基本走向
水系
江
面状要素
背景显示
河
面状要素
背景显示
湖
面状要素
背景显示
水库
面状要素
背景显示
池塘
面状要素
背景显示
海
面状要素
背景显示
游泳池
面状要素
背景显示
水渠
线状要素
背景显示
水沟
线状要素
背景显示
植被
树林
面状要素
背景显示
绿化带
面状要素
背景显示
草地
面状要素
背景显示
公园
面状要素
背景显示
经济植物
面状要素
背景显示
@#4行政境界
4行政境界
导航电子地图的行政境界数据一般包含的内容如下表所示。
表1 1．1．4导航电子地图行政境界数据
要素
类别
要素类型
功能
行政区界
国界
面状要素
显示行政管理区域范围
省级界
面状要素
显示行政管理区域范围
地市级界
面状要素
显示行政管理区域范围
区县级界
面状要素
显示行政管理区域范围
乡镇级界
面状要素
显示行政管理区域范围
@#5图形文件
5图形文件
导航电子地图的图形文件一般包含的内容如下表所示。
表1 1．1．5 导航电子地图图形文件
要素
类别
要素类型
功能
图形
高速分支模式图
图片
显示增强
3d分支模式图
图片
显示增强
普通道路分支模式图
图片
显示增强
高速出入口实景图
图片
显示增强
普通路口实景图
图片
显示增强
p01分类示意图
图片
显示增强
3d图
模型、图片
显示增强
标志性建筑物图片
图片
显示增强
道路方向看板
图片
显示增强
6语音文件
导航电子地图的语音一般包含的内容如下表所示。
表11-1-6 导航电子地图语音
要素
类别
要素类型
功能
语音
泛用语音
声音文件
导航辅助
方面名称语音
声音文件
导航辅助
道路名语音
声音文件
导航辅助
导航电子地图制作过程
如图11-1-1所示。
图11-1-1 导航电子地图制作过程
@#1．产品设计
1．产品设计
(1)需求分析。将同类需求进行合并，调查分析需求的范围、类型、资源消耗、实现可行性等，并根据分析结果区分其等级。
(2)需求评审。
(3)产品设计。设计内容包括产品计划、产品范围、产品实现方式、成本预算、资源配置、发布格式、品质要求、风险控制以及产品相关的子产品和产品线设计。
(4)规格设计。
(5)工具开发。
(6)工具测试。
(7)样品制作。
(8)产品开发任务编制。根据需求评审的最终结果，编制产品设计书，主要规定新产品、新要素、新规格、新内容的开发计划、开发范围、数量目标和质量目标等内容。
@#2．产品生产
