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从完全无到有 借CES回看导航百年成长史
2018-01-19 16:52:56来源:admin

前些天名声大噪的科技“春晚”CES展上,花样各式的智能汽车可谓抢尽了风头。人们大赞智能汽车50英寸的全面屏上导航更舒爽时,而谁还能想起百年前汽车上那块屏幕的模样。在汽车诞生前期,人们几乎是汽车的“奴隶”,汽车驾驶感并不理想,速度是唯一的竞争点。收音机旁边有的地图就可以称“黑科技”,而且人们还要在半路停下来查看地图再知道自己是否跑对了方向。而如今输入目的地就能知道何去何从,短短百年导航算是改变地翻天覆地。

导航的近代百年史还真是一个复合体,既摆脱不了古代的影子,又透漏着现代的光芒。古时候地图是人们必要的出行工具。为了让司机摆脱双手控制地图,直接将简单的纸质地图搬进方向盘旁就能够让老爷车拥有导航功能。

滚动式的卷轴地图应用到汽车上

一开始的导航更像是一种可滚动式的地图。将一个个卷好的地图放进黑盒子里安装到汽车方向盘旁边,驾驶员需要手动旋转卷轴查看地图。现在看起来相当没有技术含量的设计,确实是汽车导航的雏形,发明者JohnJ.Bovy还为此申请了专利。人们也正式开始有了在汽车上安装地图来为驾驶员导航的想法。

可以滚动的卷轴地图嵌入到穿戴设备上进行导航

后来这种滚动式地图被一家意大利的公司沿用,结合他们的“Iter-Auto”系统放到汽车上。这个“Iter-Auto”系统将地图和汽车仪表盘结合在一起,系统也和发动机有了连接。能够结合汽车驾驶速度实时更新,自动显示当地地图。

Iter-Auto”导航系统

毕竟这种可滚动式地图只出现在少数车上,人们还是习惯手持地图、一块指南针,看不懂地图时凭借一张嘴走遍天下。直到第一颗轨道导航卫星的发射,人们开始摒弃纸质地图,走进卫星导航时代。

卫星导航时代 定位技术更纯熟:美国发射全球首颗轨道导航卫星系统

美国是最早利用人造卫星来进行导航的国家,发射的卫星定位系统子午仪(Transit)最先为美国海军服务,这些卫星通过无线电信号为美国海军的潜艇提供导航任务,帮助船只准确的找到自己的位置。

子午仪由四颗卫星系统构成,只需要一颗卫星就能够实现定位。虽说一颗卫星就能实现定位,但是一颗卫星会导致定位的精准不够高,而且定位时间较长,卫星数量不多,信号经常消失。

第一颗卫星导航系统Transit1B

所以最初一些依赖Transit卫星系统的汽车导航在信号覆盖范围内时,通过汽车上安置的后装天线接受信号。如果和卫星失去联系,该系统则根据定位推算来更新其地理位置。面对如此大的定位风险,Transit卫星被诟病,所以才有了后面GPS的诞生。

不得不提的本田电子陀螺导航仪

如果说世界上第一款自动车载导航汽车追溯到哪家车企,这不得不提本田了。本田在上世纪80年代研发的车载导航,外观上和现如今的导航已经很像了。设计出的导航系统—电子陀螺导航仪比较特殊。并没有使用卫星定位,使用了本田专利发明的气体速率陀螺仪来检测车辆的旋转速度。利用显像管显示器和一个可以循环的移动小点,这个小点利用惯性导航系统按照事先绘制好的笔画在地图上走下去。

本田的“黑科技”—可更换的地图

而这样的系统则需要更精确的地图。使用前还需要提前加热,行驶途中还得根据所在地的不同手动更换,像插卡片一样插到有陀螺仪的机器上,然后再开始导航了。这在那个年代,简直就是黑科技中的黑科技啊!但当时的售价一般人消费不起。

卫星、V2X让导航更精准

在卫星导航系统并没有尘埃落定时,通用汽车的研究所也曾开发了一种不借助卫星的导航辅助系统,名为“DAIR”。其中实现路径导航的方式也是依赖于V2X(车对外界的信息交换)技术,靠汽车与埋在地面下的磁铁进行通讯。

DAIR系统中使用了V2X技术

地下的磁铁够“激活”下一个出口和当前速度限制的语音通知。司机可以知道下一站的导航信息。但由于可行性难度太高也被通用放弃了。而如今这一概念也被OnStar重新沿用。

风靡全球的GPS系统

在导航的探索中,美国海军一直在卫星上做文章,继卫星定位系统子午仪后,发射了NTS-2卫星,它为GPS的到来做好了铺垫。GPS一开始也仅用于军事用途,直到2000年左右被美国总统解禁,走入民间。GPS接收器也被安置到汽车上,GPS信号接收机接收到三颗卫星信号就可以完成定位。接收机在不断的更新接收信息时,还可以计算出用户移动方向和速度。

车载GPS

车载导航

如今,“各国版本”的GPS也开始发展起来。俄罗斯的格洛纳斯GLONASS、欧洲伽利略卫星导航系统、中国的北斗卫星导航系统组成了国际上的卫星导航俱乐部。一些导航应用中也有这些系统的身影。

点评:历经一个世纪,从最初的纸质地图、不断的定位技术探索到覆盖全球的GPS,导航逐渐尘埃落定,定位技术日渐纯熟;再配上越来越大的显示屏,使用体验也更富科技感。上车输入目的地,走人就是这么洒脱。