那個永不堵車的夢——智能車輛之定位與導航模塊

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導讀：誰都曾被堵車害慘，誰都厭惡尾氣污染，誰對信息泄露不煩，誰願看到垃圾瀰漫，誰又甘心資源被占。可是，面對交通運輸存在的諸多嚴峻問題，我們又能怎麼辦？

　　大流通，是我們解決問題的終極方案。未來，城市將實現永不堵車，尾氣污染問題將不復存在，快遞包裝箱將會無限循環使用，我們收寄快件將無需再留名字、地址和電話，我們還可以方便地通過存件櫃來寄件、取件和寄存物品，全程自動化也會成為物流和快遞的常態，交通和物流都將實現高效和暢快。

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大流通第10期那個永不堵車的夢——智能車輛之定位與導航模塊

一、衛星導航模塊

　　衛星導航已經成為車輛行駛的必備功能，目前很多車輛已經預裝了導航系統。目前，我國使用最為廣泛的依然是美國全球定位系統（GPS），隨著我國自主研發的北斗衛星導航系統建設的推進和相關產業的發展，北斗導航必將佔有我國越來越多的市場。隨著北斗導航的發展，其必將能夠為車輛行駛提供更加精確和高效的定位服務。車載導航模塊也能夠依賴衛星導航系統性能的提升而為車輛提供更多、更好的服務。為了確保車輛導航需求，車輛的衛星導航模塊應同時支持主流的導航系統，並與車輛的其他系統進行有效的對接和融合。

二、近場定位模塊

　　除了衛星定位之外，由於更高精度定位的需求以及衛星導航在特殊情況下可能無信號的情況，我們還可以考慮在特定地區、特定路段、甚至大範圍內建設地面近場定位系統。相應地，車輛需要具備與之匹配的近場定位模塊，使其能夠藉助路側的定位輔助設施進行高精度的近場定位。

三、慣性導航模塊

　　慣性導航系統（Inertial Navigation System，INS）是一種不依賴於外部信息、也不向外部輻射能量的自主式導航系統。它通過慣性測量組件（IMU）測量載體相對慣性空間的角速率和加速度信息，利用牛頓運動定律自動推算載體的瞬時速度和位置信息，它是飛機、船舶、火箭等載體能順利完成導航和控制任務的關鍵性技術之一，其已在航空、航天、航海和陸地車輛的導航和定位中得到應用，還在大地測量、海洋勘測、石油鑽井、航空測量和攝影等國民經濟領域裡獲得成功應用。

　　慣導系統具有誤差累計的特點，時間越長積累的誤差越大，所以只能在較短時間內維持高精度。但其不需要外部信號，且能夠提供載體的姿態信息（偏航角、俯仰角、橫滾角），十分適合在室內、地下的定位和導航。由於車輛一般只是短時間內在室內、地下等無定位信號的地方行使，在行駛到具備定位信號的地方後，可以根據衛星定位、地面定位裝置等對位置進行重新校準，因此，慣導系統存在累計誤差的特點並不太影響其在車輛上的使用。如果車輛裝載慣導系統，將能夠實現室外室內、地上地下的全方位導航，相關機構將可以在此基礎上開發出地下停車場導航等新的技術。有了慣性導航，今後我們將可以實現在地下車庫等場所具體到樓層和車位的精確導航。

　　目前，慣導設備正在往小型化方向發展，輔以人工智慧技術、晶元技術以及演算法的改進和提升，其定位精度也將得到提高，今後必將能夠越來越多地應用到交通運輸以及其他民用領域。