车载GPS导航系统设计

在短时间内，DR的正确性相当高，甚至可以高于GPS，但当使用时间久了，DR的误差累积效应会愈来愈大，导航的精确度就会大幅下降，这时必须回归到GPS系统来找出绝对的位置，才能再次使用DR。DR和GPS可说是相辅相成的车载导航系统，但目前商品化的产品仍然不多，主要的瓶颈在于DR感测器的准确度、成本，以及与导航系统整合的演算法开发上。
　

前瞻性技术二：Galileo
大家所熟知的GPS，其实是由美国军方所佈建的全球卫星导航系统。目前有另一套相似的系统正在筹建中，也就是欧盟主导的Galileo计画。Galileo的技术部分是由欧洲太空总署（ESA）所主导，但它的营运单位是属于民营组织。第一颗卫星（GIOVE-A）已于2005年底成功发射升空，预计2008年将正式开放商业使用。Galileo准备发射30颗卫星到天空，让任何地点都能看到4颗以上的卫星；不过Galileo的卫星轨道与赤道面的倾角较大（56度），因此对北欧等高纬度地区能提供更完善的服务。

由于这是属于民营的组织，因此获利是很大的考量，这也是为何Galileo规划了三个不同的频率，包括Lower L-band的E5a和E5b，Middle L-band的E6和Upper L-band的E2-L1-E1，以提供差异化的收费服务。它提供四种服务等级，即开放性服务（OS）、生命安全服务（SoL）、商业服务（CS）和公用法规服务（PRS），其中SoL和CS是要付费的，免费的民用工作频率在1560 – 1591 MHz，可与GPS的1575.42 MHz使用相同的天线进行接收。

Galileo採用特殊的调变技术，能减少多重路径的干扰，因此能提升商用上的精确度，在水平方向的精确度可达4公尺，垂直方向则为8公尺。它与GPS及GNSS等系统具有互操作性，一个整合GPS和Galileo两大系统的双工模式接收机，其精确度还能够再提升，水平方向可达3 – 4公尺，垂直方向可达6-8公尺。

项目 GPS系统 Galileo系统卫星数 24+3 30 （27+3）轨道面个数 6 3轨道高度 20200公里 23616公里运行週期 11小时58分 14小时04分轨道倾角 55度 56度载波频率 L1: 1575.42 MHz
L2: 1227.60 MHz
L5: 1176.45 MHz E2-L1-E1: 1560 – 1595 MHz
E5: 1164 – 1214 MHz
E6: 1260 – 1300 MHz传输方式 CDMA CDMA调制码 C/A码、P码和M码 代码1-10时间系统 UTC UTC坐标系统 WGS-84 GTRF（ITRF）

表一. GPS与Galileo的规格差异比较

结论
车载GPS导航系统虽然已有长足的进步，但面对新兴的整合性技术及应用，未来的发展挑战仍然不小。尤其是当GPS不再只是独立（Standalone）的装置，而需要与行动网路（GPRS/3G）或网路相连时，它就必须是能提供多重模式（Multi-mode）的互动系统。

以A-GPS系统来说，它能透过行动网路所提供的星历资讯来加速定位的时间，而且能降低终端器的运算资源与功耗，但在设计上因涉及与行动网路系统的连结，因此必须遵循不同网路的讯息交换标准，其中GSM/GPRS是RRLP，UMTS是RRC，CDMA则是IS-801A。为了简化这种复杂性，OMA组织定义了SUPL标准，先包裹RRLP、RRC或IS-801A讯号后再以一致的规格发送出去。

车载GPS将与通讯系统更密切的整合，以提供即时性的互动功能或服务，例如交通状况、景点资讯等LBS服务；它与DR的整合，即能提供无间断的定位导航功能；在下一代的导航系统中，则会是GPS加Galileo的双系统模式。这些都是车载GPS未来的挑战，也是商机所在。