Навигационные системы помогают водителю автомобиля, чтобы определить местонахождение конкретного назначения и определить оптимальный маршрут, чтобы добраться до этого назначения. Большинство автомобильных навигационных систем используют систему глобального позиционирования (GPS) и электронные карты для идентификации текущего положение транспортного средства относительно места назначения. Портативные навигационные системы с питанием через прикуриватель или батареи, можно легко перемещать из транспортного средства в другое. Встроенные навигационные системы имеют то преимущество, что они могут получить доступ к информации о скорости автомобиля и направлении, чтобы помочь ориентироваться в ситуациях, когда сигнал GPS временно блокирован зданиями, транспортом, листвой и т. д.
GPS навигатор, система навигации
Несмотря на то, что подавляющее большинство автомобильных навигационных систем полагаются на GPS-сигналы, близость маяков обеспечивают другую форму радио-позиционирования. Proximity-маяки представляют собой устройства, установленные на ключевых перекрестках и в других придорожных стратегических местах, которые обмениваются данными о своем местоположении через очень короткий радио диапазон, микроволны или инфракрасные сигналы. Прием сигнала радиомаяка обеспечивает случайную основу для подтверждения положения автомобиля.
Навигационные системы транспортного средства обычно предлагают вариант, который показывает положение транспортного средства на традиционной карте сверху; или прямой вид, который показывает дорогу вперед.
Некоторые интегрированные навигационные системы в режиме реального времени, показывают информации о дорожном движении и аварийные уведомления, которые передаются по беспроводной сети транспортного средства (например, на сотовый телефон или на частотах FM-радио). Используя эту информацию, система способна сравнить несколько маршрутов и найти самый быстрый. Затем она может продолжить мониторинг, чтобы увидеть, если один из маршрутов становится быстрее, в зависимости от трафика и настроиться соответствующим образом.
Навигационные приложения, которые конкурируют или превышают качество автомобильных навигационных систем становятся стандартом на многих смартфонах. Apple, представила CarPlay в начале 2014 года на Женевском автосалоне. Android представила Android Auto в середине 2014 года для смартфонов Android в качестве прямого конкурента CarPlay Apple. Обе системы используют GPS и датчики подключенного телефона для навигационных данных, которые затем передаются в развлекательную систему автомобиля для отображения. Данные о трафике в режиме реального времени могут быть загружены с помощью сотовой связи телефона в зависимости от используемого приложения для навигации.
Военные США поддерживают от 24 до 31 спутников на орбите Земли в любой момент времени, которые используются для системы GPS. Есть также от 3 до 4 выведенных из эксплуатации спутников на орбите, которые могут быть возобновлены, если это необходимо. Они перемещаются вокруг Земли два раза каждый день, и устроены таким образом, что видны с любой точки на поверхности Земли в любой момент времени, по крайней мере 4 спутника. Для того, чтобы использовать GPS, транспортное средство должно иметь приемник GPS. Приемник GPS имеет предварительно сохраненную карту или альманах положения каждого спутника (который обновляется на основе информации, посылаемой спутником). Приемник GPS определяет свое расстояние от одного спутника. Теперь, приемник может быть в любой точке на поверхности сферы (скажем, сфера А) с радиусом, равным расстоянию от этого спутника. Теперь, если приемник измеряет свое расстояние от второго спутника, он получает другую сферу (скажем, сфера B) вероятных позиций. Сфера А и сфера B пересекаются с образованием возможных мест. С учетом информации о расстоянии от третьего спутника, есть только 2 возможные места, и только одна из этих двух позиций на поверхности Земли.
GPS-навигационное устройство получает информацию от спутников в виде высокочастотных маломощных радиосигналов. Радиосигналы движутся со скоростью света, и приемник GPS измеряет расстояние между собой и спутником, рассчитывая время, необходимое для радиосигнала, чтобы перемещаться между спутником и приемником GPS. Тем не менее, чтобы быть в состоянии измерить это, спутник и приемник требует очень точных часов. Сателлиты имеют атомные часы; большинство коммерческих приемников используют обычные кварцевые часы. Приемник измеряет входящие сигналы от 4 или более спутников, которые дают больше информации, чем это необходимо что бы просто установить позицию. Дополнительная информация используется для обновления кварцевых часов приемника для максимальной точности своих расчетов положения.
Датчики: GPS-приемник, гирокомпас, акселерометр, датчик скорости автомобиля. Исполнительные механизмы: дисплей. Передача данных: как правило управления сетью CAN шиной. Производители: Aisin, Alpine, Bosch, Clarion, Cobra, Continental, Delphi, Denso, Garmin, JVC, Kenwood, Magellan, Magneti Marelli, Mio, Navman, Pioneer, Rand McNally, TomTom