項目6汽車導(dǎo)航通信系統(tǒng)的檢修51課件

項目6汽車導(dǎo)航通信系統(tǒng)的檢修

汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)的檢修6.3.1汽車電子導(dǎo)航系統(tǒng)的功能與特點（1）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)功能汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的各種功能因制造廠商不同，其功能也各不相同，包括基本功能和可選功能兩種?；竟δ苤饕校?）對目的地進行最佳路線檢索。2）具有瞬時再檢索功能。3）為檢索方便應(yīng)提供豐富的菜單和記錄功能。整個系統(tǒng)必須建立十分豐富的地名索引。4）在適當(dāng)時間內(nèi)提供實時語音提示。5）擴大十字路口周圍建筑物和交通標(biāo)志功能。圖6.25典型汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本功能菜單（2）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)特點1）實現(xiàn)實時位置測定2）具有自動檢索與圖像放大等功能3）自動修正車輛位置4）交通行業(yè)控制管理的重要組成部分6.3.2汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與原理（1）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)介紹1）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)組成GPS導(dǎo)航系統(tǒng)由空間部分、地面監(jiān)控部分和用戶設(shè)備部分組成，如圖6.26所示。圖6.26GPS導(dǎo)航系統(tǒng)組成A.空間部分使用24顆高度約20000km的衛(wèi)星組成衛(wèi)星座，24顆衛(wèi)星分布在六個等間隔軌道上，軌道面相對赤道面的傾角為550每個軌道面上有4顆衛(wèi)星，衛(wèi)星軌道為圓形，運行周期為11小時58分，這樣的衛(wèi)星分布，可保證全球任何地區(qū)、任何時刻有不少于4顆衛(wèi)星以供觀測。B.地面監(jiān)控部分包括四個監(jiān)控站、一個主站和注入站，全部位于美國境內(nèi)，監(jiān)控部分的主要任務(wù)是監(jiān)測每顆衛(wèi)星的運行情況，并通過注入站及時修正衛(wèi)星的有關(guān)參數(shù)，以保證整個GPS系統(tǒng)能正常運行。C.用戶設(shè)備部分主要是GPS接收機，它接收衛(wèi)星發(fā)射的信號，根據(jù)導(dǎo)航電文提供衛(wèi)星位置和鐘差改正信息計算用戶的位置。2）GPS導(dǎo)航系統(tǒng)基本原理衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)是隨著空間技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種空間基準(zhǔn)的無線電導(dǎo)航系統(tǒng)。其基本原理如圖6.27所示。導(dǎo)航衛(wèi)星在圍繞圓形軌道運動時，發(fā)出的事先決定的圖像信息。接受側(cè)根據(jù)衛(wèi)星發(fā)出的信號至接收到其反射信號的滯后時間，算出接收側(cè)與衛(wèi)星的距離R。以這個距離為半徑，以衛(wèi)星為圓心，就形成一個球面。當(dāng)接收側(cè)同時知道三顆導(dǎo)航衛(wèi)星的距離時，就可形成三個球面，三個球面的交點就是接收側(cè)的位置，也就是汽車的位置。（2）電子地圖電子地圖是現(xiàn)代車載導(dǎo)航系統(tǒng)中的最基本的也是最重要的部件之一。早起的電子地圖知識單一的用作地圖使用并無引導(dǎo)作用。隨著科技的發(fā)展，電子地圖結(jié)合GPS技術(shù)、傳感器技術(shù)等的發(fā)展，在各種先進的導(dǎo)航技術(shù)中已經(jīng)廣泛應(yīng)用。電子地圖包括道路、地名及各種設(shè)施。除了顯示本車位置和方向外，導(dǎo)航信息還有已行駛軌跡、當(dāng)時位置到目的地的方向和直線距離。駕駛員可通過安鍵輸入本車位置和目的地、縮放地圖的比例尺或者選擇顯示CD-ROM數(shù)據(jù)庫中的任意區(qū)域的地圖。（3）汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，如圖6.28所示，主要由GPS接收天線、GPS接收機、導(dǎo)航計算機、可視顯示器及位置檢測裝置（絕對位置檢測和相對位置檢測）等組成。圖6.28汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)1）傳感器①羅盤傳感器羅盤傳感器是一個雙線圈發(fā)電機型地磁矢量傳感器，由一個勵磁線圈和兩個垂直的線圈纏繞在具有高磁通率的圓環(huán)磁鐵上組成。通過檢測地球的磁場確定汽車的絕對行駛方向。其結(jié)構(gòu)，如圖6.30所示。圖6.30羅盤傳感器結(jié)構(gòu)②車速傳感器車速傳感器從汽車前進的速度中檢測出車速脈沖(不同車型，車速脈沖值不同)，通過汽車導(dǎo)航ECU的數(shù)據(jù)處理，從速度和時間中直接求出前進距離。③陀螺儀在導(dǎo)航系統(tǒng)中，通常使用陀螺儀測定汽車轉(zhuǎn)彎速度是確定汽車行駛方向的另一種方法。A.氣流陀螺儀它是利用氮氣的慣性檢測方向，而不是利用地磁。密封在容器內(nèi)的氮氣在壓電振子循環(huán)壓縮機的作用下，在容器內(nèi)循環(huán)。當(dāng)汽車直線行使時，氮氣使兩根熱線均勻冷卻，故兩根熱線溫度相等。一旦汽車改變方向，氮氣流由于本身的慣性而過分偏向一側(cè)，使固定在汽車上的檢測器的兩熱線冷卻程度不等，結(jié)果產(chǎn)生溫度差，并以電位差的形式表現(xiàn)。由于兩熱線構(gòu)成電橋電路，故該輸出電壓即A、B兩點間的電位差與汽車的偏轉(zhuǎn)率成正比。B.光纖陀螺儀光纖陀螺儀的檢測原理，如圖6.33所示。光從光纖線圈A點入射，經(jīng)向左向兩個方向回轉(zhuǎn)傳播，光程相同時兩方向同時經(jīng)過一個周期到達輸出的B點。當(dāng)光纖線圈向右旋轉(zhuǎn)的角速度為ω，則從A點入射的同一周期左右方向傳播的光程不同，右回轉(zhuǎn)比左回轉(zhuǎn)傳播光程長，兩者相差一定角度。在原輸出B點測量兩方向傳到的光相位不同，測定兩個光干涉的強度，可以確定兩方向光的傳播時間差（相位差），從而計算出光纖線圈（汽車）的轉(zhuǎn)向角速度ω。圖6.33光纖陀螺儀的檢測原理2）自律導(dǎo)航當(dāng)汽車行駛在地下隧道、高層樓群、高架橋下、高山群間、密集森林等地段與GPS衛(wèi)星失去聯(lián)系，中斷信號的瞬間，機內(nèi)可自動導(dǎo)入自律導(dǎo)航系統(tǒng)，此時車速傳感器從汽車前進的速度中檢測出車速脈沖（不同車型，車速脈沖值不同，要注意修正），通過汽車導(dǎo)航計算機（ECU）的數(shù)據(jù)處理，從速度和時間中直接求出前進距離。陀螺傳感器直接檢測出前進方向的變化和行駛狀態(tài)（即汽車前進的角速度變化值）。例如，汽車行駛在勾狀山道，發(fā)夾式彎路、環(huán)狀盤形橋上、雪道原地打滑、輪渡過河等地段時，所有這些曲線距離與衛(wèi)星導(dǎo)航的經(jīng)緯度座標(biāo)產(chǎn)生了誤差，通過陀螺傳感器的檢測和微處理器的運算才能得到汽車正確的位置。3）地圖匹配器在導(dǎo)航系統(tǒng)控制電路中要增加一個地圖匹配線路，對汽車行駛路線（各處傳感器檢測到的軌跡）與電子地圖上道路的誤差進行實時數(shù)字相關(guān)匹配，作出自動修正，如圖6.34所示。圖6.34地圖匹配器修正線路4）LCD顯示器平板顯示器發(fā)展趨勢表明，薄膜晶體管有源矩陣液晶顯示器（TFTAMLCD）是個發(fā)展方向，因為它的每個象素都配置一個半導(dǎo)體開關(guān)器件來驅(qū)動，從而實現(xiàn)了高亮度視頻圖像顯示，具有對比度好、掃描線多、視角寬、低反射等優(yōu)點。5）CD-ROM驅(qū)動器為使驅(qū)動器更快地從光盤上讀取數(shù)據(jù)，快速送CPU進行處理，縮短LCD畫面上頻繁顯示執(zhí)行程序的時間和讀取數(shù)據(jù)的等待時間，這里選取4倍速650MB的CD-ROM驅(qū)動器，這樣可使LCD顯示效果的不連續(xù)性得到平滑，也保持了聲音和圖像的同步。6.3.3典型汽車導(dǎo)航系統(tǒng)的維修現(xiàn)以寶來轎車的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)為例，介紹汽車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的維修方法。圖6.35寶來轎車GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖6.36檢測儀器的連接拓展知識故障代碼癥狀與現(xiàn)象故障原因00668◆接線柱30電壓信號太弱；◆導(dǎo)航功能不全①蓄電池電壓低于9.5V；②蓄電池不能充電；③蓄電池?fù)p壞；④交流發(fā)電機損壞00854◆組合儀表上收音機頻率顯示輸出無法通信；◆在收音機/導(dǎo)航系統(tǒng)和組合儀表之間沒有數(shù)據(jù)傳遞①導(dǎo)線斷路；②收音機/導(dǎo)航系統(tǒng)損壞；③組合儀表損壞00862◆導(dǎo)航天線斷路/短路/對地短路；◆導(dǎo)航功能不正常①導(dǎo)線斷路；②導(dǎo)航天線損壞00867◆連接ABS控制單元無信號；◆導(dǎo)航功能不正常①導(dǎo)線