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GPS市场报告

GPS市场报告
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第一章:GPS系统的基本概念和技术特点

全球卫星定位系统GPS(Global Positioning System)是美军70年代初在“子午仪卫星导航定位”技术上发展而起的具有全球性、全能性(陆地、海洋、航空与航天)、全天候性优势的导航定位、定时、测速系统。GPS由三大子系统构成:空间卫星系统、地面监控系统、用户接收系统。

1. 空间卫星系统

空间卫星系统由均匀分布在6个轨道平面上的24颗高轨道工作卫星构成。事实上,空间卫星系统的卫星数量要超过24颗,以便及时更换老化或损坏的卫星,保障系统正常工作。该卫星系统能够保证在地球的任一地点向使用者提供4颗以上可视卫星。

空间系统的每颗卫星每12小时(恒星时)沿近圆形轨道绕地球一周,由星载高精度原子钟(基频F=10.23MHZ)控制无线电发射机在“低噪音窗口”(无线电窗口中,2至8区间的频区天线噪声最低的一段是空间遥测及射电干涉测量优先选用频段)附近发射L1、L2两种载波,向全球的用户接收系统连续地播发GPS导航信号。GPS工作卫星组网保障全球任一时刻、任一地点都可对4颗以上的卫星进行观测(最多可达11颗),实现连续、实时地导航和定位。

GPS卫星向广大用户发送的导航电文是一种不归零的二进制数据码D(t),码率fd=50HZ。其中,P码为精确码,美国为了自身的利益,只供美国军方、政府机关以及得到美国政府批准的民用用户使用,C/A码为粗码,其定位和时间精度均低于P码,目前,全世界的民用客户均可不受限制地免费使用。

2. 地面监控系统

地面监控系统由均匀分布在美国本土和三大洋的美军基地上的5个监测站、一个主控站和三个注入站构成。该系统的功能是:对空间卫星系统进行监测、控

制,并向每颗卫星注入更新的导航电文。

地面监控系统各站的主要任务是:

监测站

用GPS接收系统测量每颗卫星的伪距和距离差,采集气象数据,并将观测数据传送给主控点。5个监控站均为无人守值的数据采集中心。

主控站

主控站接收各监测站的GPS卫星观测数据、卫星工作状态数据、各监测站和注入站自身的工作状态数据。根据上述各类数据,完成以下几项工作:

2及时编算每颗卫星的导航电文并传送给注入站。

2控制和协调监测站间、注入站间的工作,检验注入卫星的导航电文是否正确以及卫星是否将导航电文发给了GPS用户系统。

2诊断卫星工作状态,改变偏离轨道的卫星位置及姿态,调整备用卫星取代失效卫星。

注入站

接受主控站送达的各卫星导航电文并将之注入飞越其上空的每颗卫星。

3. 用户接收系统

用户接收系统主要由以无线电传感和计算机技术支撑的GPS卫星接收机和GPS数据处理软件构成。

GPS接收机

GPS卫星接收机的基本结构是天线单元和接收单元两部分。天线单元的主要作用是:当GPS卫星从地平线上升起时,能捕获、跟踪卫星,接收放大GPS信号。接收单元的主要作用是:记录GPS信号并对信号进行解调和滤波处理,还原出GPS卫星发送的导航电文,解求信号在站星间的传播时间和载波相位差,实时地获得导航定位数据或采用测后处理的方式,获得定位、测速、定时等数据。

微处理器是GPS接收机的核心,承担整个系统的管理、控制和实时数据处理。视屏监控器是接收机与操作者进行人机交流的部件。

目前,国际上已推出几十种测量用GPS接收机,各厂商的产品朝着实用、轻便、易于操作、美观价廉的方向发展。

GPS数据处理软件

GPS数据处理软件是GPS用户系统的重要部分,其主要功能是对GPS接收机获取的卫星测量记录数据进行“粗加工”、“预处理”,并对处理结果进行平差计算、坐标转换及分析综合处理。解得测站的三维坐标,测体的坐标、运动速度、方向及精确时刻。

GPS定位技术是正在发展中的高新技术,数据处理技术也处在不断更新之中,各系列GPS接收机制造厂家研制的处理软件也各具特色。

4. GPS定位的基本方法

GPS定位采用空间被动式测量原理,即在测站上安置GPS用户接收系统,以各种可能的方式接收GPS卫星系统发送的各类信号,由计算机求解站星关系和测站的三维坐标。

由对GPS信号观测量的不同,GPS定位的基本方法有以下几种形式:

2伪距测量

2载波相位测量

2多普勒测量

2卫星射电干涉测量

为了精密定位,一台GPS接收机往往不是单纯采用一种测量方式,而是以某种方式为主,并辅以其它方法。

目前,全球定位系统已广泛应用于军事和民用等众多领域中。GPS技术按待定点的状态分为静态定位和动态定位两大类。静态定位是指待定点的位置在观测

过程中固定不变的,如GPS在大地测量中的应用。动态定位是指待定点在运动载体上,在观测过程中是变化的,如GPS在船舶导航中的应用。静态相对定位的精度一般在几毫米几厘米范围内,动态相对定位的精度一般在几厘米到几米范围内。对GPS信号的处理从时间上划分为实时处理及后处理。实时处理就是一边接收卫星信号一边进行计算,获得目前所处的位置、速度及时间等信息;后处理是指把卫星信号记录在一定的介质上,回到室内统一进行数据处理。一般来说,静态定位用户多采用后处理,动态定位用户采用实时处理或后处理。

第二章:GPS的发展历程

全球定位系统(GPS)是由美国军方自1978开发的高科技产品,原本专门应用于军事目的。它的原始思维理念是,将参考的定位坐标系搬到天际上去。这样,可在任何时候、任何地方提供全球范围内三维位置、三维速度和时间信息服务。1996年2月29日,美国政府正式宣布将GPS开放为军民两用系统,但仍实行SA(可用性选择)政策,故意劣化定位精度,使民用用户的应用受到限制。2000年5月1日,美国总统宣布将SA置为零,这无疑在很大程度上促进民用GPS 应用的发展和普及。

GPS的民用领域已包括了陆地运输、海洋运输、民用航空、通信、测绘、建筑、采矿、农业、电力系统、医疗应用、科研、家电、娱乐等等。因此,GPS 业界流行这样一句话,“GPS的应用只受到人们想像力的限制”。如今,GPS所达到的定位精度范围已从10m级到mm,其卫星上时钟源也已从铷原子钟过渡到铯原子钟和氢脉泽时钟标准,工作寿命和精度大幅提高,可给世界各地提供精度为1310(的负10次方)的参考频率。据美国商务部统计,2000年全球GPS用户机的年销售额为80-90亿美元。到2003年,GPS民用产品将超过160亿美元。可以毫不夸张地这样说,到达2010年以后,GPS的应用产品将逐渐成为人们日常生活中不可缺少的一部分,也是各类产品研发的基础平台。

全球定位系统GPS是近年来开发的最具有开创意义的高新技术之一,其全球性、全能性、全天候性的导航定位、定时、测速优势必然会在诸多领域中得到越来越广泛的应用。在发达国家,GPS技术已经开始应用于交通运输和道路工程之中。目前,GPS技术在我国道路工程和交通管理中的应用还刚刚起步,相信随着我国经济的发展,高等级公路的快速修建和GPS技术应用研究的逐步深入,其在道路工程中的应用也会更加广泛和深入,并发挥更大的作用。

现今,GPS,GLONASS。INMARSAT等系统都具备了导航定位功能,形成了多元化的空间资源环境。这一多元化的空间资源环境,促使国际民间形成了一个共同的策略,即一方面对现有系统充分利用,一方面积极筹建民间GNSS 系统,待到2010年前后,GNSS纯民间系统建成,全球将形成GPS/GLONASS/GNSS三足鼎立之势,才能从根本上摆脱对单一系统的依赖,形成国际共有、国际共享的安全资源环境。世界才可进入将卫星导航作为单一导航手段的最高应用境界。国际民间的这一策略,反过来有影响和迫使美国对其GPS使用政策作出更开放的调整。总之,由于多元化空间资源环境的确立,给GPS的发展应用创造了一个前所未有的良好的国际环境。

我国的《全球定位系统(GPS)测量规范》已于己于人1992年10月1日起实施。此外,在军事部门、交通部门、邮电部门、地矿、煤矿、石油、建筑以及农业、气象、土地管理、金融、公安等部门和行业,在航空航天、测时授时、物理探矿、姿态测定等领域,也都开展了GPS技术的研究和应用。

在静态定位和动态定位应用技术及定位误差方面作了深入的研究,研制开发了GPS静态定位和高动态高精度定位软件以及精密定轨软件。在理论研究与应用开发的同时,培养和造就了一大批技术人才和产业队伍。近几年,我国已建成了北京、武汉、上海、西安、拉萨、乌鲁木齐等永久性的GPS跟踪站,进行对GPS 卫星的精密定轨,为高精度的GPS定位测量提供观测数据和精密星历服

务,致力于我国自主的广域差分GPS(WADGPS)方案的建立,参与全球导航卫星系统(GNSS)和GPS增强系统(WAAS)的筹建。同时,我国已着手建立自己的卫星导航系统(双星定位系统),能够生产导航型GPS接收机。GPS技术的应用正向更深层次发展。

为了适应GPS技术的应用与发展,1995年成立了中国GPS协会,协会下设四个专业委员会,希望通过广泛的交流与合作,发展我国的GPS应用技术

第三章:GPS的功能及应用

GPS问世以来,已充分显示了其在导航,定位领域的霸主地位。许多领域也由于GPS的出现而产生革命性变化。目前,几乎全世界所有需要导航,定位的用户,都被GPS的高精度,全天候,全球覆盖,方便灵活和优质价廉所吸引。

我国的GPS应用发展势头迅猛,短短几年,GPS在我国的应用已从少数科研单位和军用部门迅速扩展到各个民用领域,GPS的广泛应用改变人们的工作方式,提高了工作效率,带来了巨大的经济效益。可以说,GPS在我国的应用前景是无限的。

GPS应用领域:

1. GPS应用于导航

主要是为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航。

⑴舶远洋导航和进港引水

⑵航路引导和进场降落

⑶汽车自主导航

⑷.地面车辆跟踪和城市智能交通管理

⑸紧急救生

⑹个人旅游及野外探险

⑺个人通讯终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体)

⑻基于GSM短消息功能的移动目标监控与管理系统

2.GPS应用于授时校频

⑴电力,邮电,通讯等网络的时间同步

⑵在公安、交通系统中的应用

⑶准确时间的授入

⑷准确频率的授入

3.GPS应用于高精度测量

⑴等级的大地测量,控制测量

⑵和各种线路放样

⑶水下地形测量

⑷地壳形变测量,地形、地籍及房地产、大坝和大型建筑物变形监测

⑸GIS应用

⑹工程机械(轮胎吊,推土机等)控制

⑺精细农业

⑻在军队领域的应用

第四章: GPS重点应用领域——车载系统的应用1.概述

本章叙述了国外车载GPS自主导航的发展现状、车辆导航系统的技术和功能及其对电子地图的要求,并对车辆导航的市场进行了分析,同时提出了发展我国车辆GPS导航系统所应注意的几个问题,阐述了车载GPS系统的最新动向。 自1994年由美国国防部发布全球定位系统(GPS)以来,其GPS导航技术在民用市场的发展速度远远超出了其系统设计者想象,尤其是近年来,随着微

电子技术的迅速发展和GPS的芯片制造成本迅速下降,GPS导航技术的应用领域已经扩展到各个领域,进入90年代后期,随着信息技术和通信技术的发展,以GPS导航和地图数据匹配技术为基础的汽车导航产品开始进入市场,并以高速增长,目前已成为GPS最大的消费市场。而汽车导航和GIS都离不开基础地理信息和地图数据,因此,从某种意义上讲,汽车电子导航产业的发展带动了导航电子地图数据制造业的发展,并使之成为一个新兴的产业。

2 .国际GPS车载自主导航系统的发展现状

目前国际上已经形成了日本、欧洲和北美三大市场,日本是汽车导航产品概念的提出者和市场的推广者,经过数年的技术发展和市场推广,产品的技术和工艺日趋成熟,并在产品的技术先进性方面在市场中处领先地位,据资料显示,1999年日本汽车导航市场的销售量是欧洲和北美市场总合的3倍;但从市场增长率来看,日本市场的增长率仅有16%,而北美的市场增长率却高达103%,显示了市场成长期的强劲势头。根据有关资料报道,未来3年将是北美和欧洲市场快速增长的时期,预计到2005年,市场的年需求量将达到300万台;ERTIC O公布的资料表明,在未来的3年中,北美汽车导航产品的市场占有量将从现有的9万台增加到1 000万台,欧洲的占有量将从现有的90万台增加到1100万台。这预示着汽车导航孕育着巨大的产业潜力。

3 车辆自主导航系统的技术要求

3.1 车载导航系统的优点和缺点

(1)优点:方便、节时、能够取代地图减少问路,同时增加了安全性、减轻了司机的压力。

(2)缺点:分散司机注意力、系统操作问题及数据库的限制(尤其是数据库的

精确性)。

3.2 车辆导航系统必须满足以下需求[2] :

(1)系统必须有能力在90%的行程时间里确定车辆当前位置,与实际位置偏差小于20m;

(2)系统必须有能力将车辆当前位置转换为地图座标,接着转换到最吻合的路段位置;

(3)系统能将车辆当前位置显示在地图上并能让驾驶者看到;

(4)系统能够接受旅行目的地请求并给出到达目的地的最佳路线;

(5)系统能根据整个规划路线的相关方向的行驶指令输出语音和视觉指示;

(6)系统能确定车辆是否“偏离路线”即偏离规划路段;

(7)系统能从当前错误位置开始重新规划路线来纠正“偏离路线”状态。

3.3 车辆导航系统的主要性能应包括:

(1)扩大兴趣点信息量(特别是饭店、商场等);

(2)增加道路及静态交通信息量;

(3)较大的观测屏;

(4)字母-数字键便于快速查取信息、路径选择;

(5)语音提示具有较高音量;

(6)转弯提示应提前通知,时间尽可能早;

(7)能够长期储存经常访问的目的地;

(8)能够执行多个目的地的路径。

4 车载自主导航系统对电子地图的要求

消费者经常会遇到以下问题,如数据库信息不完整、不精确,路径选择有问题(非法转弯、不是最佳路径等)等。如果系统无法提供最短和最快路径,必定是系

统路径计算有误,并不是数据库问题。这种错觉将影响消费者对系统的有效性、精确性作出错误判断。

4.1 关于兴趣点(POI)

系统制造商通过提高系统的精确性、有效性及方便性来满足消费者的需求,其关键是兴趣点内容的精确性、完整性。

不同消费者对兴趣点的要求不同,一些人对诸如商场、娱乐场所、银行、商业设施等感兴趣,一些人对政府部门、教育机构感兴趣,有些兴趣点不常用但很重要,如紧急求助和路边服务设施类。

于是,人们产生了一个设想,是否能提供一个“专门的”兴趣点数据库,独立销售。其目录从深度和广度上进行扩展,必定增加成本,这将是一个长期发展战略。因为兴趣点目录的完整性与否,是决定消费者购买导航系统的重要因素。

4.2 系统数据库的更新与升级

数据库应经常更新,从3个月、6个月到一年不等。道路和开发区建筑物的变化是更新和升级的主要原因,尽管消费者知道更新与升级的必要性,但并不愿意花费多的钱在这个问题上。

更新与升级也是令开发商困惑和关注的重要环节之一,消费者需要准确的信息,包括更新了何种信息、更新成本、如何方便地获取更新信息等。

4.3 电子地图成为阻碍车载自主导航系统发展的因素之一[3]

由于我国幅源辽阔,要制作一套完整的覆盖全国的车辆导航用电子地图将是一个巨大工程。一般的公司限于人力、物力,只能做小部分区域的电子地图,加之我国各行各业存在各自为政的局面,国家的信息资源各自保管,难以做到

资源共享。这就给电子地图的制作带来相当大的困难。再者,电子地图的保密、版权、著作权问题一直是众所周知的悬而未决的瓶颈问题。

5 车载导航系统的消费对象和配备状况

5.1 导航系统的消费对象

(1)私车拥有者这群人基本上是社会的较高收入者,多为从事与商业、销售有关的经理、高级管理人员。对于他们来说,拥有一台导航系统,提高其行车质量和效率,享受高科技所带给的现代化的优越性,是非常值得的。

(2)汽车租赁公司对于租赁来的车,配备导航系统是很重要的,租车人可以在不熟悉本地的情况下安全行驶,很容易找到并到达目的地。

(3)执行新闻采访任务的采访车及公务车导航系统将可以帮助记者提高采访和报道的效率。执行特殊任务的公务车,如公安交警车、救护车、消防车、救灾车、工程急修车,一旦配备导航系统,就可以使他们在最短的时间最快的速度到达目的地。

5.2 汽车的配备状况

导航系统的配备有两种方式:汽车厂商预装和市场零售。

人们普遍认为,汽车厂商预装与市场零售相比,系统的可靠性和质量更好。据估计,市场零售的优点在于价格低,配置灵活。

市场零售需开设汽车配件商店,一般销售汽车报警、音响系统、车载电话等,使其保证提供专业安装,并以较低的价格为消费者提供快捷的服务。

现在,多数汽车装有报警系统、AM/FM收音机、CD机、车载电话等,属于汽车厂商配备的原配件只占有极其微小的份额。由于信息和通讯技术的高度发展,有的汽车开始配有PC机。如果从成本低和省时的利益出发,装配导航系统将是一个可选方案。

6 如何正确引导消费者装备车载GPS自主导航系统

人们对导航系统持肯定态度,但有些人把它作为一种理想模式。由此系统制造商所面临的挑战就是使消费者明白系统的好处在哪里,关键通过以下方式实现:

(1)强调系统的可操作性及系统所提供的信息的价值。

(2)强调系统提高效率的能力,例如通过演示告知有潜力的消费者在出差旅游时,是如何节时、省油提高效率到达目的地的。

(3)强调系统找到目的地并能将其引导到目的地的能力。对于没有亲自操作过导航系统的潜在消费者,了解这一能力很重要。因为它可以保证驾驶员安全、自信、毫无压力地驾驶。

(4)强调语音提示的交流方式,并且广泛宣传GPS与“全球定位”的概念。以语音提示方式对汽车行驶间所要采取的机动作出预告,会使驾驶员在任何陌生的环境中提前作出准备,不会因此而错过诸如高速公路出口、十字交叉口以及仓促操作可能引发的事故隐患。

(5) 只有当你不知道身在何处行驶时,系统才发挥作用。

(6) 使潜在的消费者知道:系统如何计算路径(如决定最短路径的几何算法并没有考虑一天中的交通流量模式等)。消费者经常遇到“计算最短路径”的问题,保证数据库的精度与现势性至关重要。由于精度是个很难限定的范畴,而系统暴露给消费者的可操作界面是兴趣点目录,这就提高了对兴趣点目录的要求:

(1)更完整的数据库。为了使消费者对配备的导航系统感到满意,必须从深度和广度上扩大兴趣点内容;

(2)兴趣点目录不能仅限于紧急救助设施,而娱乐、购物、商业等设施必须充分考虑;

(3)使用户明确哪些兴趣点目录包含哪些特定的内容,以便容易地找到所需的兴趣点列表。

(7) 数据库更新与升级一直是一个令厂商和消费者困惑的问题。信息的成本、升

级的范围、更新的周期、采取何种方法与用户保持联系并使其系统得以升级,且升级方式的便捷性和成本等,都是亟待解决的问题。

(8)提高产品的性能,特别是语音提示的音量、转弯前提前提示、系统的可移动性(如方便装卸以防被偷)。

7 从车辆导航系统的发展而言,有四个问题值得注意

7.1 要有成熟的车辆导航系统的硬件和软件

从现实情况来看,由于我国几大轿车生产厂家都有意将GPS导航设备作为整车出厂的标准配置,这样会很快形成批量需求,而且由于汽车行业竞争激烈,为了争取达到行业中的有利地位,各个厂家会迅速采取行动。以目前了解的情况而言,估计会在2001年启动我国的GPS车辆导航市场,并且会形成批量生产。实际情况表明,长春一汽、湖北二汽、上海大众与通用等大厂都有意在这方面寻求发展,而且重庆长安也在有所行动。既然市场需求已初露端倪,接下来最为突出的问题是要求有GPS车辆导航仪成熟的硬件和软件产品,到目前为止,国内尚无较为完善的软硬件齐全的车辆导航系统,硬件基本上是从日本引进的,软件方面的条件要比硬件好些。

7.2 有功能齐全覆盖较好的导航用的电子地图

与已有一定基础的软硬件相比,电子地图的矛盾更为突出,更为关键也是国外无法直接引进的产品。虽然国内有许多公司与单位做了不少电子地图,但真正符合车辆导航系统应用的功能齐全覆盖较好的导航用的电子地图却为

数不多。首要的问题要切实解除某些从前制定的公众禁用令法规,经过适当的技术处理能对车辆导航系统应用的电子地图网开一面,使这一市场从根本上能立刻启动;笫二点需要强调的是尽快制订并完成车辆导航系统的电子地图标准,使大家有个切实可行的规范可以遵循,做出全国统一制式能够共用的电子地图,这样才能实现资源共享,群策群力在短期内做出全国性的实用的电子地图;笫三点是电子地图及时更新的问题,大多数公司和单位所掌握的地图较为陈旧,近年来得以更新的也不多,即使更新过,但其更新的周期远比城市建设的速度和导航要求的周期长得多,从而造成了实际应用中的诸多问题。

7.3 要有相应的配套设施和服务职能机构

GPS车辆导航系统从表面上看,比GPS车辆监控系统要来得独立自主,实际上却不是这样,作为一种交通工具用的产品,它的效能的发挥与周围的环境条件有着千丝万缕的联系,尤其是城市交通拥堵日益严重的今天,获取实时交通信息成为一种特别重要的必备功能,这就要有信息采集、处理和发布系统与之配合,就要有调频(FM)广播网络和微波、光学信标等配套基础设施存在,还要有如日本的VICS这样服务系统存在,因此车辆导航用电子地图服务体系本身是个庞大的系统工程。

7.4 一个值得注意的新动向

GPS车辆导航系统最早是在日本独树一帜地发展起来的,而且好多年没有国家紧随其后发展这样的系统,只有到了最近二、三年欧洲才大规模地出现爆发性的增长,来势比日本启动时还猛,而且北美又紧追其后,很快出现了产业化发展势头。而更为值得人们注意的一种新动向是出现了一种新产品Telematics(车辆信息系统),它实际上把车辆的导航和监控功能合二为一,最简

捷的方法是利用PDA与GSM(或CDMA)和GPS相结合,既利用车载电子地图进行自主导航,也能利用无线移动通信系统与控制中心和其它信息服务部门实现双向通信。

参考文献(略)

第五章: LCD在GPS领域应用现状及前景

以下研究结果是通过对十几家生产厂家及代理商进行电话调查及网上资料所进行的总结分析,由于时间有限,没有深入的研究分析,所得结论仅供参考。电话调查厂家见表1

1.LCD在GPS领域应用现状

(1)GPS应用于导航

①主要应用领域

主要应用方面为船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航;船舶远洋导航和进港引水;飞机航路引导和进场降落;汽车自主导航;.地面车辆

跟踪和城市智能交通管理;紧急救生;个人旅游及野外探险;个人通讯

终端(与手机,PDA,电子地图等集成一体);基于GSM短消息功能的

移动目标监控与管理系统。

②现状研究

针对于导航领域分手持产品和机体镶嵌产品。手持产品:体积小巧,携带方便;坐标导航,专业性强;显示屏小,色彩单一;内存有限,不

易更新;包括车载手持;个人旅游及野外探险;个人通讯终端(与手机,

PDA,电子地图等集成一体);基于GSM短消息功能的移动目标监控与

管理系统。此类产品应用广泛,以被普通消费者所接受。手持产品的显

示部分既有黑白显示又有彩色显示,通过电话调查得知此类产品所用液晶显示屏有80%的产品所用的是四级灰度及以下的点阵液晶显示屏幕,且尺寸多为5.6cm33.8cm及以下的LCD产品,所显示内容分带显示电子地图和不带电子地图的,价位相差不多,一般在3000~7000人民币;有20%的为彩色显示,属于高档产品,价位约在19000人民币左右,黑白显示和彩色显示的效果与显示精度无关。业内人士预测随着国内GPS 技术的进步,加上GPS的广泛应用和个人通讯终端集成,蕴藏者极大的商机,同时会带动相关行业的另一个需求新的增长点。这将对竞争激烈的LCD行业产生一定的影响,对中小尺寸的显示屏会有新的需求。

镶嵌式GPS产品多用于船舶,汽车,飞机等运动物体进行定位导航,显示部分尺寸稍大一些,所用LCD同样也分彩色显示和黑白显示,显示屏幕尺寸较大但一般也是四级灰度及以下的点阵LCD产品,灰度显示只和光线及像素有关,应用前景最大的车载GPS产品90%为黑白点阵显示,从价位、技术、实用性考虑,在4~5年内,黑白显示的车载GPS产品仍会占主导地位。

PDA式:体积小巧,携带方便;电子地图,定位导航;黑白及彩色显示,屏幕在5英寸左右;受内存限制,预装地图较少。

车载式:由显示部分、控制部分、读取数据三部分组成。价格昂贵,国际市场选装价格约为2000美元/台;内存容量小,受主板限制2作用单一,安装复杂。

例如:车载调度屏是车载GPS产品中的一种,其功能及技术指标介绍如下:

车载调度屏(型号YND-100)

●车载调度屏功能描述:

2车载调度屏采用192X64点阵图形液晶显示器,可进行中、英文显示。

调度屏有10个数字键、10个功能键,可实现数字和简单中、英文输入。

2车载调度屏有与GPS车载定位仪的通信接口,可接收、显示和存储中心发送的信息。

2车载调度屏可向中心发送信息。

●车载调度屏技术指标:

2工作温度:-20°C—+55°C

2点阵数:192 X 64

2工作电压:5V±25%

2背光方式:LED背光

●车载调度屏具有外行美观、显示清晰、使用操作方便、功耗低、稳

定可靠的特点。

(2)GPS应用于授时校频

①主要应用方面在电力,邮电,通讯等网络的时间同步;在公安、交通系统中的应用,准确时间的授入,准确频率的授入。

②现状研究

授时校频产品多为手持产品,也分彩色显示和黑白显示两种,其中黑白显示占60%,彩色显示尺寸相对较大,多为LED显示,小型的为TFT

彩色显示,但价位要高一些。典型产品有GPS 时钟,是一种简便的、随时随地可获取GPS 精确时间的产品,加电后可以在数分钟内自动将时间校准到当前的年、月、日、时、分、秒和星期,时间精度可达到毫秒级。且每过数分钟GPS 会自动对其进行校准,消除累计误差。此类产品有体积小、重量轻、低功耗、超高灵敏度、成本低等特特点。

例如:GPS 时钟产品所用的LCD 就是普通的黑白液晶显示屏。

此类产品在日常生活中普遍被应用如GPS 手表,更适于喜爱旅游探险的人们和长期野外工作者。 这款手表内置微小的GPS 接收天线和解算芯片,解决了二十多年来GPS 应用中超小型化、高灵敏度和设备节电的问题,是GPS 民用领域的一大创举。这一产品不仅是世 界上第一款最小的卫星导航手表,也是目前世界上最小的个人用卫星导航终端。此款产品为点阵带电子地图的三级灰度的液晶显示屏。

卡西欧卫星导航手表

(3)GPS 应用于高精度测量

① 主要应用方面在种等级的大地测量,控制测量;道路和各种线路

放样;水下地形测量;地壳形变测量,地形、地籍及房地产、大坝和大型建筑物变形监测;GIS应用;工程机械(轮胎吊,推土机等)控制;精细农业;在军队领域的应用。

②状研究

对于高精度测量类产品,所用液晶显示屏多为四级灰度及以上的黑白显示屏,而对于一般的测绘、监测仪器则所用液晶显示屏多为四级灰度及以下的黑白显示屏,如大地测量、地形、地籍及房地产、大坝和大型建筑物变形监测、工程机械显示等仪器用黑白显示屏的GPS产品占此类产品80%,分带电子地图和不带电子地图,对灰度的要求高,和光线及像素有关;彩色显示的产品虽然看起来画面更真切,但由于价位和实用性只占20%左右。

总之,通过对十几家的生产厂家及代理商的电话调查和网上的资料搜集整理,对GPS产品有个整体上的认识,即随着GPS技术水平的提高,从军用到工业用和民用以初步得到广泛应用,目前国内处于刚起步阶段,需求潜力非常巨大,势必对作为其组成部件之一的LCD需求产生影响,特别是手持机、个人终端和车载GPS产品将对四级灰度以下的点阵黑白液晶显示屏需求产生动力。大体比例如下:

其中在黑白显示中以四级灰度为分界的比例图如下:

2.LCD在GPS领域应用前景

GPS开始进入民用之后,使用者终端的GPS产品便成了当前GPS主要的市场内容。一般来说,GPS的使用者终端主要是指应用于各种用途的GPS接收器,例如航空、航海用途的接收器、汽车导航设备、用于登山、休闲的手持式接收器等类型的终端产品,而一般手持式GPS产品的组成部分,就如同移动电话或PDA的结构一样,也包括了内部的芯片组等组件,以及外部的LCD面板等相关零组件。

随着应用范围的扩展,GPS也逐渐成为全球无线通讯终端市场中一项重要

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