一、引言
    在世界上，现代车辆导航方面的研究已经具有30多年的历史。它融合了汽车、交通、计算机、通信、系统科学等领域的技术，一直是众多高科技公司和各个大学研究的热点。早期的导航系统主要是利用惯性导航设备如陀螺、罗盘等实现定位车辆方向、进行航位推算等功能。由于该系统使用局限性很大，一直没有得到很好的推广。微电子技术、计算机技术、空间技术及制图技术的发展使车辆导航系统获得了飞速的发展。目前，随着GPS定位技术的出现，并结合其它导航系统（如DR），车辆定位系统可确定行驶在每个街道和十字路口的车辆的准确位置。
      该系统于1993年全部建成，随之对民间开放使用。从此促动了美国一批从事导航设备技术研究的公司的发展，如Garmin、TOPCON、 JavaD、NovaTel公司等。目前这些公司已经成为世界上最主要的GPS接收设备和测试仪器的生产厂商。中国目前中高档的GPS测量设备和GPS接收OEM板大都来自美国的这些公司。
二、导航系统的分类
(一) 驾驶信息系统
驾驶信息系统为驾驶员提供各种形式的有利于决定如何到达目的地的导航信息，范围可包括从最小的方向信息到根据实时的分步路线引导指令得出距目的地的直线距离。
(1) VDO系统
目前欧洲市场上有一种叫“城市领航员”的航位推算系统，使用的是一个地磁场传感器和一个里程表传感器。根据相应的累计行驶增量来连续地估计汽车相对初始位置的位移。
 
(2) Etak系统
最先进人商业应用并在航位推算基础上增加地图匹配的汽车导航系统是Etak导航者。这一系统利用地图匹配人工智能模式校正汽车轨迹同公路图之间的误差。
(3) Blaupunkt EVA系统
Bosh-Blaupunkt开发了一种叫EVA的地图匹配系统，包含一个差分里程表和一个产生最佳路线的路线搜索软件，交叉口的拐弯、路线变化等都以简图形式在LCD上标明，简图包括路界和路向表示箭头。
 
(二) 交通管理系统
车载路线引导系统在改善交通方面的潜力早已被人认识，事实上这一系统是六十年代末期美国联邦公路局ERGS工程的中心，即使这一研究到目前为止仍仅限于美国本土，但在日本和欧洲它已成为发展社区导航和路线引导系统的基础。
(1) Philips CARIN
CARIN首先利用压缩盘(CD—ROM)来存储数字地图信息(GIS)，包括路线搜索算法，并提供逐步路线引导。当在路线引导模式下运行时，彩色地图上就会显示出车辆所在地的周围环境，同时语音还会不断提示驾驶员。
 
(2) Auto Guide
自动引导信标自身是一个小型计算机，存储着列表形式的电子信号信息，这些信息不断地被控制中心的大型计算机更新。在当前交通状况基础上，控制中心不断地重复计算、设计路线。依靠全市区最新的信息，驾驶员就能接受引导。
(3) ALI-SCOUT
ALI-SCOUT是路线引导系统的一个重要的新进展，ALI-SCOUT结合了CARIN和自动引导的某些特点，如同自动引导要依靠最近的信标，车载设备也包括航位推算(DR)和地图匹配(MM)，在信标间实现自主导航，这样信标间距就可大些。
(4) CALTRAN
当Eta系统在每个街区不提供路线引导时，CALTRAN系统允许在显示地图上添加实时交通信息，而驾驶员在路线计划时就能对此加以考虑。
(三)车队管理系统
多年来各种远距离监视汽车位置和状态的系统已成为车队管理的重要手段，特别是车队调度控制和警车调遣。车队汽车提供的位置信息几乎是一成不变地通过无线网同调度中心通信，而不是作为导航信息提供给驾驶员。
1) Etak调度系统
Etak导航者是一个AVL（自动汽车定位）的位置传感器和Etak公司提供的调度系统。
2) Routeware ARCS
自动路线控制系统(ARCS)在数据传递路径上，除实时路线引导外，还提供了命令和控制功能，这一系统是车辆导航在车队管理应用中的深入发展。
三 车辆导航系统中的定位技术
(1) Navstar GPS
Navstar GPS已成为车辆导航系统的基础，系统由24颗卫星组成。
安装在车辆上的GPS接收机能提供连续的实时定位信息：经度、纬度、速度、方向。
(2) Loran-C AVL
Loran-C定位的基本原理是在主站和从站之间脉冲到达的时间差可计算出实时位置。
(3) Geostar定位
Geostar卫星系统将成为世界第一家为车队管理者提供全面定位和双向通信的商业网。
(4) 组合定位系统
目前，最常用的组合定位方式是GPS与惯性系统组成的DR的组合。
四 导航产品前景广阔
    现代科学技术的不断进步，车辆导航的相关产品的成本在不断下降，GPS车辆追踪与报警功能必将向着智能车辆引导，自动车辆驾驶方向发展，可以预言，车载导航与定位系统将向着小型化，智能化，多功能化方向发展，在通信系统的选用上，又有了更新的发展，利用130移动通信网短信息传输功能，能有效传送GPS导航和定位信息，这将为车辆导航与定位技术在我国大范围内的联网运行，提供了一个很好的开端。
    但是车辆导航系统是一种很特殊的商品，不能像进口汽车零部件那样舶来国外系统。车辆导航系统大多使用卫星定位系统实现车辆的定位，定位时必须有高精度的电子地图的支持。特别是对北京这样道路复杂的城市，为实现准确导航，道路路网的数据精度要求很高，很多地方必须保证误差在10米以下。同时电子地图中往往还需要提供很多的标志点数据层，标注一些常用的标志点，如商场、加油站、政府机关、交通服务设施等。对一般常用的导航系统来说，为实现对这些地点的准确导航，其定位精度往往也要求误差在50米以下。而从国家安全角度考虑，限制国外导航厂商获取中国高精度电子地图是必须要做的事情。这一点从韩国也可以得到验证，目前韩国导航系统完全是民族产业，主要是现代汽车电子、NextTech等几家韩国企业在生产导航系统，外国厂商根本无法取得韩国的电子地图。可以说，对电子地图的使用进行限制是必要的。由于电子地图数据是车辆导航系统的核心，要想使导航系统在中国真正发展起来，必须很好地解决电子地图的使用问题。为彻底解决使用问题，国家应对车载电子地图的使用进行必要的规范和限制，使国内导航厂商做到可以合法使用地图、销售地图使国外厂商不能随意获取中国的高精度地图数据。
    在国内，由于尚未制定数字地图标准，目前主要由各公司自行研制。例如，南京大学与日本善邻公司合作开发的汽车导航用地图数据库，最近已完成南京、北京、上海、深圳等城市的汽车导航用地图软件（测试版）。日本丰田汽车公司与中国国家测绘局及其下属的中国四维测绘技术总公司等于1998年2月共同开发了电子导航系统用电子地图光盘，并于1998年5月使用该试制品在北京实际道路上进行了电子导航系统小范围内的运行实验。长城计算机通用集成技术公司研制了护卫王（who where when）便携导航器，内置地图引擎，可扩充数字地图库，可完成显示、换图、缩放、漫游、查询等地图操作，并可进行路线预设，距离计算，语音提示。灵图软件技术有限公司开发了以下电子地图：GPS专用高精度电子地图--比例尺1：5000至1：25000之间，现已有北京、上海和沿海主要省会城市共四十多个城市的电子地图；全国到县级1：50万，1：100万及1：400万主要公路网和行政区划电子地图；全国各省到县级的行政区划以及全国有等级的公路网分布；并可提供车辆自导航用数字地图解决方案。最近中国地图出版社推出了北京市电子地图。 
    目前国内越来越多的汽车行业厂商开始投入导航系统的推广。可以预见，随着更多汽车企业的介入，导航产品市场将逐渐成熟。