汽車車身電控技術(shù)孟婕汽車信息娛樂(lè)系統(tǒng)檢修PART07目錄系統(tǒng)概述汽車視聽(tīng)系統(tǒng)汽車導(dǎo)航系統(tǒng)PART01PART02PART03010203三、汽車導(dǎo)航系統(tǒng)

1．全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)概述

2．汽車導(dǎo)航系統(tǒng)功能

3．汽車導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

4．奧迪A8轎車導(dǎo)航系統(tǒng)

5．汽車導(dǎo)航系統(tǒng)檢修1．全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)概述

衛(wèi)星導(dǎo)航與定位，是接收導(dǎo)航衛(wèi)星發(fā)送的導(dǎo)航定位信號(hào)，并以導(dǎo)航衛(wèi)星作為動(dòng)態(tài)已知點(diǎn)，實(shí)時(shí)地測(cè)定運(yùn)動(dòng)載體的在航位置和速度，進(jìn)而完成導(dǎo)航與定位的技術(shù)手段。截至目前，在全球有四大衛(wèi)星定位系統(tǒng)--美國(guó)的GPS，歐洲的Galileo（伽利略），俄羅斯的GLONASS（格洛納斯）和中國(guó)的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(CNSS)。GPS是應(yīng)用最廣泛，技術(shù)成熟的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，目前車輛的導(dǎo)航與定位基本都是這一系統(tǒng)的應(yīng)用。

1）GPS組成

2）GPS基本原理

1）GPS組成GPS衛(wèi)星星座

GPS是美國(guó)軍方耗時(shí)20年、花費(fèi)200億美元于1994年建成的，主要是由空間部分（衛(wèi)星星座）、地面站（控制部分）、用戶設(shè)備（GPS接收機(jī)）組成。空間部分：由距地面20200km、在六個(gè)軌道面上均勻布置的24顆衛(wèi)星組成星座（圖19），以12小時(shí)的周期環(huán)繞地球運(yùn)行，使地面上任意一點(diǎn)在任意時(shí)刻都可同時(shí)觀測(cè)到4顆以上的衛(wèi)星。地面控制部分：由主控站、監(jiān)測(cè)站、地面天線和通訊輔助系統(tǒng)(數(shù)據(jù)傳輸)組成。

GPS接收機(jī)：通過(guò)復(fù)雜的計(jì)算修正，其定位精度根據(jù)需要可分為低精度（100m左右）、中等精度（10m左右）和高精度（3m左右），分別為民間一般用戶、民間特許用戶和專為美國(guó)軍方提供服務(wù)。

GPS接收機(jī)類型：有各種類型，有用于航天、航空、航海的機(jī)載導(dǎo)航型接收機(jī)，也有用于測(cè)定定位的測(cè)量型接收機(jī)，也有普通大眾使用的車載、手持型接收機(jī)。接收設(shè)備也可嵌入到其他設(shè)備中構(gòu)成組合型導(dǎo)航定位設(shè)備，如導(dǎo)航手機(jī)、導(dǎo)航相機(jī)等。2）GPS基本原理

三維定位需選4顆衛(wèi)星

GPS衛(wèi)星不斷地發(fā)射導(dǎo)航電文，GPS接收機(jī)捕獲、跟蹤和接收衛(wèi)星信號(hào)，即可測(cè)量出接收天線至衛(wèi)星的偽距離和距離的變化率，運(yùn)用三維坐標(biāo)中的距離公式，利用3顆衛(wèi)星，就可以組成3個(gè)方程式，解出觀測(cè)點(diǎn)的位置（X,Y,Z）。考慮到衛(wèi)星的時(shí)鐘與接收機(jī)時(shí)鐘之間的誤差，實(shí)際上有4個(gè)未知數(shù)，X、Y、Z和Δt即衛(wèi)星與接收機(jī)之間的時(shí)間差，因而需要引入第4顆衛(wèi)星，形成4個(gè)方程式進(jìn)行求解，從而得到觀測(cè)點(diǎn)的經(jīng)緯度和高程。所以要知道接收機(jī)所處的位置，至少能接收到4顆衛(wèi)星的信號(hào)。

差分GPS技術(shù)(DGPS)

由于民用GPS的定位精度只有100m。為提高定位精度，普遍采用差分GPS(DGPS)技術(shù)。建立基準(zhǔn)站(差分臺(tái))進(jìn)行GPS觀測(cè)，利用已知的基準(zhǔn)站精確坐標(biāo)，與觀測(cè)值進(jìn)行比較，從而得出一修正數(shù)，并對(duì)外發(fā)布。接收機(jī)收到該修正數(shù)后，與自身的觀測(cè)值進(jìn)行比較，消去大部分誤差，得到一個(gè)比較準(zhǔn)確的位置。實(shí)驗(yàn)表明，利用差分GPS，定位精度可提高到5m。2．汽車導(dǎo)航系統(tǒng)功能

汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是全球衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于汽車定位導(dǎo)航的電子產(chǎn)品。來(lái)自太空的GPS衛(wèi)星24h免費(fèi)向全球發(fā)送定位信號(hào)，使之成為定位導(dǎo)航應(yīng)用中最方便廉價(jià)的信息源。該系統(tǒng)具有導(dǎo)航定位、電子地圖瀏覽查詢、語(yǔ)音提示、行車信息服務(wù)及提供車載娛樂(lè)等功能。

1)導(dǎo)航功能在汽車導(dǎo)航系統(tǒng)上任意標(biāo)注兩點(diǎn)后，系統(tǒng)便會(huì)自動(dòng)根據(jù)當(dāng)前的位置，為車主設(shè)計(jì)最佳路線。有些系統(tǒng)還有修改功能，假如用戶因?yàn)椴恍⌒腻e(cuò)過(guò)路口，沒(méi)有走系統(tǒng)推薦的最佳線路，車輛位置偏離最佳線路軌跡200m以上，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)車輛所處的新位置，重新為用戶設(shè)計(jì)一條回到主航線路線，或?yàn)橛脩粼O(shè)計(jì)一條從新位置到終點(diǎn)的最佳線路。

2)電子地圖汽車導(dǎo)航系統(tǒng)都配備有電子地圖，一般覆蓋全國(guó)各大省會(huì)城市，功能強(qiáng)大的地圖系統(tǒng)還包含了中小城市，可以隨時(shí)查看目的城市的交通、建筑等情況。

3)轉(zhuǎn)向語(yǔ)音提示功能如果前方遇到路口需轉(zhuǎn)彎，系統(tǒng)具有轉(zhuǎn)向語(yǔ)音提示功能，這樣可以避免走彎路。此外，可以查閱街道及其周圍建筑物，甚至可能具有一些城市交通中的單行線、禁左、禁右等路況信息供查閱。

汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是全球衛(wèi)星定位技術(shù)應(yīng)用于汽車定位導(dǎo)航的電子產(chǎn)品。來(lái)自太空的GPS衛(wèi)星24h免費(fèi)向全球發(fā)送定位信號(hào)，使之成為定位導(dǎo)航應(yīng)用中最方便廉價(jià)的信息源。該系統(tǒng)具有導(dǎo)航定位、電子地圖瀏覽查詢、語(yǔ)音提示、行車信息服務(wù)及提供車載娛樂(lè)等功能。

4)定位功能通過(guò)接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，準(zhǔn)確地定出車輛所在的位置。如果裝置內(nèi)帶有地圖，就可在地圖上相應(yīng)的位置用一個(gè)記號(hào)標(biāo)記出來(lái)。同時(shí)還可以顯示方向、海拔高度等信息。

5)測(cè)速功能通過(guò)對(duì)GPS衛(wèi)星信號(hào)的接收計(jì)算，可以測(cè)算出車輛行駛的具體速度。

6)顯示航跡如果去一個(gè)陌生的地方，系統(tǒng)帶有航跡記錄功能，可以記錄下用戶車輛行駛經(jīng)過(guò)的路線，誤差小于10m，甚至能顯示2個(gè)車道的區(qū)別。回來(lái)時(shí)，用戶可以啟動(dòng)它的返程功能，讓它領(lǐng)著你順著來(lái)時(shí)的路線返回。

7)信息檢索功能根據(jù)情況使用不同的檢索功能，快速將待查地點(diǎn)顯示在畫(huà)面上。

8)娛樂(lè)功能可以接收電視，播放娛樂(lè)光盤等。3．汽車導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理

汽車導(dǎo)航系統(tǒng)是一種能接收GPS衛(wèi)星信號(hào)，經(jīng)過(guò)微處理器計(jì)算出車輛所在準(zhǔn)確位置、速度和方向，并在顯示器上顯示出來(lái)的一種裝置。汽車導(dǎo)航系統(tǒng)主要由GPS接收天線，GPS接收機(jī)、微處理器、車速傳感器、陀螺傳感器、CD-ROM驅(qū)動(dòng)器、LCD顯示器等組成。

汽車導(dǎo)航系統(tǒng)主要運(yùn)用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和自律（或計(jì)算）導(dǎo)航相互結(jié)合的導(dǎo)航方式。

GPS衛(wèi)星導(dǎo)航：當(dāng)GPS接收機(jī)同時(shí)接收到四顆以上衛(wèi)星發(fā)出的信號(hào)時(shí)，經(jīng)計(jì)算處理就可確定車輛的位置（經(jīng)度、緯度、高度）、時(shí)間和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)（速度、方向）等。自律（或計(jì)算）導(dǎo)航：當(dāng)車輛駛?cè)氲叵滤淼馈⒏邔訕侨褐袝簳r(shí)接收不到衛(wèi)星信號(hào)時(shí)，GPS自動(dòng)導(dǎo)入自律導(dǎo)航模式，由陀螺傳感器檢測(cè)出汽車前進(jìn)方向的變化，車速傳感器檢測(cè)出汽車的行進(jìn)速度，微處理器再根據(jù)進(jìn)入自律導(dǎo)航狀態(tài)的時(shí)間，就可確定汽車的實(shí)際位置，引導(dǎo)車輛行駛。通過(guò)來(lái)自導(dǎo)航CD-ROM的電子地圖信息與GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和自律導(dǎo)航所確定的汽車信息數(shù)據(jù)配合使用，就可以在電子地圖上顯示出車輛的實(shí)時(shí)位置和行駛路線、方向、速度等參數(shù)。同時(shí)系統(tǒng)還能對(duì)汽車行駛的路線與電子地圖上道路的誤差進(jìn)行實(shí)時(shí)相關(guān)匹配，并做自動(dòng)修正，得到汽車在電子地圖上的準(zhǔn)確位置，指示出正確行駛路線。4．奧迪A8轎車導(dǎo)航系統(tǒng)奧迪A8轎車導(dǎo)航系統(tǒng)結(jié)構(gòu)原理R50-GPS導(dǎo)航天線；J401-導(dǎo)航控制單元；J523-前部信息控制單元；J685-前部信息顯示單元；J285-組合儀表顯示屏；E380-多媒體操縱單元；J507-語(yǔ)音輸入控制單元；R24-天線放大器；J526-電話/Telematik控制單元；R65-電話天線；J525-數(shù)字音響包控制單元；J533-數(shù)據(jù)總線診斷接口；J104-帶EDS的ABS控制單元；G47-左前輪轉(zhuǎn)速傳感器；G45-右前輪轉(zhuǎn)速傳感器

系統(tǒng)組成主要由GPS導(dǎo)航天線（R50）、導(dǎo)航控制單元（J401）、前部信息控制單元（J523）、多媒體操縱單元（E380）、語(yǔ)音輸入控制單元（J507）、數(shù)字音響包控制單元（J525）、前部信息顯示單元J685、組合儀表顯示屏（J285）、前輪轉(zhuǎn)速傳感器（G45/G47）、擺動(dòng)率傳感器、CD/DVD驅(qū)動(dòng)器、電話/Telematik控制單元（J526）和收音機(jī)模塊R等組成。該導(dǎo)航系統(tǒng)主要運(yùn)用GPS衛(wèi)星導(dǎo)航和計(jì)算導(dǎo)航相結(jié)合的導(dǎo)航方式。

1）衛(wèi)星導(dǎo)航GPS導(dǎo)航天線R50安裝在后風(fēng)窗上部，用于接受和傳送GPS衛(wèi)星導(dǎo)航信號(hào)①。

2）計(jì)算導(dǎo)航奧迪A8轎車導(dǎo)航系統(tǒng)根據(jù)前橋位移脈沖②和擺動(dòng)率③進(jìn)行計(jì)算式導(dǎo)航。前橋位移脈沖數(shù)是由帶EDS的ABS控制單元J104根據(jù)左前輪轉(zhuǎn)速傳感器G47和右前輪轉(zhuǎn)速傳感器G45的信號(hào)計(jì)算出來(lái)并發(fā)送到驅(qū)動(dòng)CAN總線上。數(shù)據(jù)總線診斷接口J533讀取驅(qū)動(dòng)CAN總線上的信息并將這個(gè)信息經(jīng)MOST總線發(fā)送到導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元J401上。擺動(dòng)率傳感器安裝在導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元J401內(nèi)。

3）前部信息控制單元J523前部信息控制單元J523④是信息娛樂(lè)系統(tǒng)的主控制單元，它控制下列內(nèi)容：（1）通過(guò)MMI（多媒體界面）和語(yǔ)音對(duì)話系統(tǒng)來(lái)輸入目的地及選擇目的地。（2）在前部信息顯示單元J685上和組合儀表的顯示屏J285上顯示導(dǎo)航內(nèi)容。（3）通過(guò)揚(yáng)聲器播放語(yǔ)音信息。

4）語(yǔ)音輸入控制單元J507語(yǔ)音輸入控制單元J507⑤將已轉(zhuǎn)換成數(shù)字信息的語(yǔ)音輸入信息經(jīng)MOST總線發(fā)送到前部信息控制單元J523，這些信息用于輸入目的地以及激活導(dǎo)航系統(tǒng)。J523接受這些輸入后來(lái)控制導(dǎo)航系統(tǒng)工作。

5）導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元J401導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元J401⑥經(jīng)MOST總線將控制下列內(nèi)容：（1）用于顯示導(dǎo)航內(nèi)容的信息發(fā)送到前部信息控制單元J523，后者利用這個(gè)信息生成圖象并在兩個(gè)顯示屏上顯示出來(lái)。但地圖圖象的顯示由導(dǎo)航控制單元控制。（2）用于播放語(yǔ)音信號(hào)的信息發(fā)送到數(shù)字音響包控制單元J525。

6）數(shù)字音響包控制單元J525通過(guò)數(shù)字音響包控制單元J525⑦來(lái)播放導(dǎo)航語(yǔ)音說(shuō)明。導(dǎo)航系統(tǒng)控制單元J401將音頻數(shù)據(jù)發(fā)送到MOST總線的一個(gè)同步傳遞通道內(nèi)。根據(jù)前部信息控制單元J523的指令，數(shù)字音響包控制單元會(huì)減小娛樂(lè)功能的音量，并通過(guò)司機(jī)一側(cè)的揚(yáng)聲器來(lái)播放音頻數(shù)據(jù)。

7）電話/Telematik控制單元J526和收音機(jī)模塊R電話/Telematik控制單元J526和收音機(jī)模塊R⑧將交通信息數(shù)據(jù)經(jīng)MOST總線傳送到導(dǎo)航控制單元J401上。以便在動(dòng)態(tài)路線導(dǎo)航時(shí)考慮到交通阻塞的情況。在顯示導(dǎo)航地圖時(shí)，交通阻塞顯示成一個(gè)圖形符號(hào)。而與本車行駛方向相反的方向塞車（不影響導(dǎo)航）這個(gè)符號(hào)顯示成灰色。另外，使用者可以通過(guò)MMI上的“INFO”按鍵來(lái)顯示出文字交通信息。5．汽車導(dǎo)航系統(tǒng)檢修

以寶來(lái)轎車為例。寶來(lái)轎車安裝收音機(jī)導(dǎo)航系統(tǒng)(RNS)，裝備RDS收音機(jī)、矩陣式液晶顯示器、帶有GPS衛(wèi)星接收器的導(dǎo)航系統(tǒng)、音響和導(dǎo)航系統(tǒng)CD驅(qū)動(dòng)器。使用V.A.G1551、V.A.G1552、VAS5051、VAS5052等診斷儀對(duì)導(dǎo)航系統(tǒng)進(jìn)行自診斷。可執(zhí)行以下功能：

查詢故障存儲(chǔ)器

測(cè)量數(shù)據(jù)塊查詢導(dǎo)航控制單元版本號(hào)功能0l查詢故障存儲(chǔ)器功能02進(jìn)行執(zhí)行元件診斷功能03消除故障記憶功能05結(jié)束輸出功能06讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊功能08自適應(yīng)功能10查詢故障存儲(chǔ)器●讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊●按電路圖檢查導(dǎo)線●進(jìn)行儀表板自診斷，更換儀表板●更換RNS●RNS和組合儀表之間無(wú)數(shù)據(jù)傳遞●組合儀表上的顯示屏顯示不正常●導(dǎo)線斷路●RNS損壞●組合儀表?yè)p壞00854組合儀表上收音機(jī)頻率顯示輸出無(wú)法通信●讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊●檢查蓄電池，必要時(shí)充電或更換●檢查發(fā)電機(jī)，關(guān)閉所有不需要的用電設(shè)備●收音機(jī)沒(méi)有功能或功能不全●導(dǎo)航功能不正常●蓄電池電壓低于9.5V●蓄電池不能充電●蓄電池?fù)p壞●發(fā)電機(jī)損壞●個(gè)別用電設(shè)備開(kāi)關(guān)打開(kāi)00668接線柱30的電壓信號(hào)太弱如果啟動(dòng)機(jī)運(yùn)行超過(guò)10s，也會(huì)存儲(chǔ)該故障●讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊●按電路圖檢查導(dǎo)線●進(jìn)行組合儀表自診斷，必要時(shí)更換組合儀表●更換RNS●導(dǎo)航部分沒(méi)有功能●車速傳感器損壞●車速傳感器導(dǎo)線損壞●組合儀表?yè)p壞●RNS損壞00625車速信號(hào)(GALA)沒(méi)有信號(hào)故障排除可能的影響可能的故障原因V.A.G1551打印結(jié)果V.A.G1551打印結(jié)果可能的故障原因可能的影響故障排除00862導(dǎo)航天線(GPS)R50/R52斷路/短路對(duì)地短路●導(dǎo)線斷路●導(dǎo)航天線(GPS)損壞●導(dǎo)航功能不正常●讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊●按電路圖檢查導(dǎo)線●檢查導(dǎo)航天線(GPS)，必要時(shí)進(jìn)行更換01311數(shù)據(jù)總線無(wú)信息無(wú)信號(hào)對(duì)地短路●導(dǎo)線損壞●RNS損壞●音響系統(tǒng)(DSP)損壞●音響系統(tǒng)(DSP)功能不正常●讀取測(cè)量數(shù)據(jù)塊●按電路圖檢查導(dǎo)線65535控制單元損壞●RNS損壞●RNS功能不正常●更換RNS測(cè)量數(shù)據(jù)塊“Term15ON”接線柱15給RNS供電“Term15OFF”點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打開(kāi)，但接線柱15不給RNS供電接線柱15輸入狀態(tài)2●目視檢查線路●檢查相關(guān)電路的插接件安裝是否正確●如果上述操作過(guò)程中顯示屏的顯示內(nèi)容沒(méi)有變化，則應(yīng)更換零件●清除故障存儲(chǔ)器●進(jìn)行功能檢查●再次查詢故障存儲(chǔ)器“Rev．OFF”沒(méi)有掛倒擋齒輪“Rev．ON”掛倒擋齒輪倒車燈開(kāi)關(guān)輸入狀態(tài)1故障排除V.A.G1551顯示描述顯示區(qū)顯示組：002S觸點(diǎn)開(kāi)：顯示“ON”S觸點(diǎn)關(guān)：顯示“OFF”S觸點(diǎn)輸入狀態(tài)4關(guān)閉照明燈：0%打開(kāi)照明燈：用亮度控制開(kāi)關(guān)進(jìn)行亮度無(wú)級(jí)控制，根據(jù)控制位置顯示：20%-95%收音機(jī)照明變光百分比3約等于蓄電池電壓供電電壓2●目視檢查線路●檢查相關(guān)電路的插接件安裝是否正確●如果上述操作過(guò)程中顯示屏的顯示內(nèi)容沒(méi)有變化，則應(yīng)更換零件●清除故障存儲(chǔ)器●再次查詢故障存儲(chǔ)器“1”或“0”前車輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，顯示值必須在0～1之間變化來(lái)自車速表的車速信號(hào)l故障排除V.A.G1551顯示描述顯示區(qū)顯示組：OOl“OK”或“notOK”組合儀表第二顯示屏連接狀態(tài)2●目視檢查線路●檢查相關(guān)電路的插接件安裝是否正確●如果上述操作過(guò)程中顯示屏的顯示內(nèi)容沒(méi)有變化，則應(yīng)更換零件●清除故障存儲(chǔ)器●進(jìn)行功能檢查●再次查詢故障存儲(chǔ)器“顯示電話號(hào)碼”組合儀表第二顯示屏l故障排除V.A.G1551顯示描述顯示區(qū)顯示組：004“OK”(正常)或“notOK”(不正常)供電電壓是否正常2●目視檢查線路檢查相關(guān)電路的插接件安裝是否正確●如果上述操作過(guò)程中顯示屏的顯示內(nèi)容沒(méi)有變化，則應(yīng)更換零件●清除故障存儲(chǔ)器●進(jìn)行功能檢查●再次查詢故障存儲(chǔ)器“GPS-Aer”GPS接收器供電狀態(tài)1故障排除V.A.G1551顯示描述顯示區(qū)顯示組：003顯示組：005顯示區(qū)描述V.A.G1551顯示故障排除l數(shù)據(jù)總線通信“數(shù)據(jù)總線”“DataBUS”●目視檢查線路●檢查相關(guān)電路的插接件安裝是否正確●如果上述操作過(guò)程中顯示屏的顯示內(nèi)容沒(méi)有變化，則應(yīng)更換零件●清除故障存儲(chǔ)器●進(jìn)行功能檢查●再次查詢故障存儲(chǔ)器2數(shù)據(jù)總線通信是否正常“OK”(正常)或“notOK”(不正常)顯示組：006顯示區(qū)描述V.A.G1551顯示故障排除1左側(cè)脈沖信號(hào)發(fā)射器“Left”(左)●目視檢查線路●檢查相關(guān)電路的插接件安裝是否正確●如果上述操作過(guò)程中顯示屏的顯示內(nèi)容沒(méi)有變化，則應(yīng)更換零件●清除故障存儲(chǔ)器●進(jìn)行功能檢查●再次查詢故障存儲(chǔ)器2左側(cè)速(k