第一单元 智能交通

导航地图——再也不会迷路

看完上面的图文，聪明的你想必已经猜到了笔者要说什么，没错，就是导航地图，正是有了它，我们再也不会迷路。

其实早在石器时代，人类就发现，利用石头山就能实现大片区域内的导航。借助由石头山组成的环形标记，使他们能够在很远的地方凭借参照物找到自己想要去的目的地。通过这种简单的导航系统，当时的居民可以不借助任何道具，光凭自己的肉眼就能从地点A到地点B，精确度可以达到100米左右，是不是很神奇呢？而如今的导航系统与上面的石山围成的导航工具，也有一点相似。它是通过多颗卫星的信号计算距离差值，从而推算出使用者的精确位置。

那么，什么是导航呢？导航就是引导某一设备从指定航线的一点运动到另一点的方法。

导航一般分为两类：一类是自主式导航，用于飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等；另一类是非自主式导航，用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航，有无线电导航、卫星导航。在军事上，还要配合完成武器投射、侦察、巡逻、反潜和援救等任务。

目前，中国发展得如此迅速，科技也在不断地创新，导航地图已经成为指引用户最佳的导航“老师”。无论旅游还是寻找目的地，都缺少不了地图的导航。不过，未来导航地图将会是什么？我们不妨大胆地假想一下。

据现在统计，手机导航地图是用户最经常使用的。而在中国智能手机网民使用的移动互联网应用中，手机地图/导航是渗透率提升最快的应用。从2010年的21.9%增长到2011年的56.9%，增幅达35%。如此巨大的增幅，可以看出这些应用给用户带来了很多的方便。未来，手机导航地图也许会成为主流，为用户大量使用并得到高度评价。

根据最常见也是最常使用的情况，我们把导航地图分为车载导航地图和手持智能终端的导航地图。下面，我们先来介绍第一种车载导航地图，如图1-1所示。

我们都知道车载导航的核心功能，没错，就是它的导航功能。无论你的车走到哪里，你都可以通过导航系统，精确地知道你所在的位置。正是基于这种定位的精确性，车载导航仪才能实时地分析和提示我们下一步该前进的方向。那么，我们不禁好奇，这样神奇的功能到底是怎么实现的？

追溯根源，车载导航仪最初恐怕要追溯到1958年美国研制的子午仪卫星定位系统，它其实就是GPS的前身，是美国军方的一个项目，当时仅由5到6颗卫星进行星网工作，无法给出高度信息，定位精度更无从谈起。但这一项目验证了由卫星系统进行定位的可行性，为GPS的研制做了铺垫。

由于子午仪系统存在着种种不足和缺陷，因此美国海军研究实验室提出了名为Tinmation的全球定位网技术，并在1967年、1969年和1974年各发射一颗试验卫星，奠定了GPS精确定位的基础。而之后伪随机码成功运用于传播卫星测距信号，也为GPS系统的研究奠定了基础。最终GPS于1994年建成，一步步从军用发展到可以民用，它的结构如图1-2所示，最终在车载导航仪出现后得以普及。

也就是说，车载导航地图是完全基于GPS系统的。虽然车载导航看起来也就一两个手掌那么大，但它所依托的GPS系统却是一个非常庞大的系统。对于车载导航系统，自然指的就是其中的GPS信号接收器。当接收器捕获跟踪的卫星信号后，就可测量出接收天线至卫星的伪距离和距离的变化率，解调出卫星轨道参数等数据。根据这些数据，接收器中的微处理计算机就可按定位解算方法进行定位计算，计算出用户所在地理位置的经纬度、高度、速度、时间等信息。

正因如此，车载导航地图（如图1-3所示）才能进行准确的定位，而它的其他一切功能都是依托于定位功能的，足以看出定位的重要性！

伴随着车载导航的全面普及，现在去任何一个陌生的地方都不再是问题，而其稳定的性能和准确的定位，也让人们越来越信任车载导航的定位，以至于发生了一些啼笑皆非的事故。要知道GPS只能定位全球大约95%的地区，但有很多人都不知道这一事实，或者觉得自己不可能踩进那5%的雷区。于是，就有三位在澳大利亚旅游的日本游客，本着对车载导航的无限信任，成功地将车开到了海里。说到这里，笔者不禁还是要提醒各位朋友，平时多看些科普类读物还是非常有必要的！

现如今中国在大力发展构建智慧城市，而车载导航地图可以说是智慧城市实现过程中不可或缺的组成部分。有了它，我们在自驾出游时不用再害怕迷路；有了它，我们在上下班交通拥堵的时候也可以获取最佳路线，规避拥堵；真正实现了交通的智能化。

下面再来讲讲手持智能终端的导航地图。想必大家对这个不是很陌生，现在这种APP可是不少呢！只要下载一个地图应用在手机上，用的时候拿出手机，打开应用，就可以实现定位，获取我们所在的位置，真的是十分方便快捷！

所谓的地图应用，不仅仅局限于手机地图，还可以通过互联网将谷歌地图、百度地图等地图应用下载到平板电脑、iPad等各种手持智能终端中，如图1-4和图1-5所示。过去我们在去一个地方旅游之前，都需要把地图研究明白，问一问去过的人，了解一下怎么走。因为纸质地图受纸张大小等原因的限制，往往不能详尽地描述出每一条路的细枝末节，而且纸质地图还对个人的方向感、查询信息能力有一定的要求。相信很多人身边都会有那么一群人，拿着地图也找不到方向和自己的位置。现在有了这种手持智能终端的电子地图，摆脱了原来纸质地图不详细、难查找的弊病。即使不联网也可以查看下载到本地的地图，如果联网，那功能就更加强大了。联网后我们可以通过它查询自己的当前位置，从A地到B地怎么走，还可以实时更新路况，知道现在哪条路比较堵，哪条路很畅通。

如果你看着单调的道路密密麻麻像蜘蛛网一样的平面地图找不到方向感，分不清哪儿是哪儿，导航地图可以以三维视角彩色展现，也可以用语音告诉你该怎么走，哪里该直走，哪里该转弯，这样你还会担心找不到你的目的地吗？

不仅如此，现在的地图应用扩展了很多功能，已经不仅仅局限于查找位置，查询路线了。它可以帮你搜索周边信息，你饿了会告诉你附近哪里有饭馆，想唱歌了会告诉你哪里有KTV，生病了告诉你哪里有医院，车开着开着没油了告诉你最近的加油站在哪里，想去旅游告诉你哪里有什么值得一看的旅游景点，甚至是你大半夜的在外面打不到车了，都可以通过它让附近的出租车过来接你。当你亲自去使用它时（如图1-6所示），就会真正感受到它的功能，真的十分强大！

说到这里，也许你已经想到了我们平时使用的导航还能进行语音导航，可以说开发商处处在考虑用户体验，为不同年龄层的人群的使用都提供了便利。但其实它还存在一定的弊端。对于语音导航，最典型的例子就是苹果手机发布的Siri，虽然很方便，但是还是不成熟，尤其在中国市场，不能得到很好的满足。追究其原因，是因为中国的汉语中的字节还有词义存在多种不同的意思以及很多地区都有方言，要攻克这个难关，仍还需要很长时间的研发。另外用户传达指示给导航，而导航根据模糊指示会做出回应，回应是没问题，关键在于传达的指示很难是正确的。

通过这么多的介绍，我们不得不承认，不管是车载导航地图还是手持智能终端的电子地图，都在不断地兴起并飞速发展，而且功能越来越丰富。它们改变着我们的生活，给我们的生活带来了许多便利，不得不说，我们的生活越来越离不开这些科技发明了！

最后再让我们来猜想一下导航地图不可完成的使命：还有一些用户不分东南西北，地图导航就像实际人的存在，意念中引导你走向所需要的地方。或者利用互联网，可以在地图查找到你朋友的准确位置和你的相应位置。从地图导航中，知道双方最佳相遇的路线等。这一切的地图导航会慢慢走进人们的生活，为人们提供更佳、更便捷、更棒的服务！