Arhitectura sistemelor de navigatie

In zilele noastre, sistemele de navigatie pot fi regasite in dotarile standard ale autovehiculelor. De obicei sunt descrise (intr-un mod fals) ca fiind „Sisteme GPS”, insa acestea reprezinta mult mai mult decat un simplu receptor GPS. Un stadiu al tehnicii sistemelor de navigatie poate fi impartit in 2 domenii:

- senzorii de pozitie

- bazele de date ce contin harti

Blocul de pozitionare reprezinta o combinatie de cativa senzori folositi pentru calcularea foarte precisa si sigura a pozitiei instantanee a vehiculului. Cea mai cunoscuta componenta este bineinteles receptorul GPS ce calculeaza pozitii foarte indepartate folosind masuratori provenite de la un minim de 4 sateliti aflati la o distanta de aproximativ 20200 de km deasupra nivelului marii.

Deoarece receptarea unor astfel de semnale este dificila, sau chiar imposibila, in zonele urbane si in tunele sunt adaugate semnalul de la un giroscop digital care ajuta la masurarea coeficientilor unghiulari si semnalul unui contor de parcurs care sa masoare distanta parcursa. 

Prin integrarea coeficientilor unghiulari si a informatiei despre distanta parcursa, poate fi calculata o pozitie locala.Aceasta tehnica se numeste „punct estimat” („dead reckoning” - DR). Pentru a obtine in permanenta informatii sigure legate de pozitionare, sunt integrate masuratorile GPS si DR folosind un filtru digital. De aceea, acuratetea GPS si masuratorile dead reckoning sunt combinate pentru garantarea unei anumite precizii legate de pozitie, care in zilele noastre este cuprinsa intre 10 si 100 de metri.

A doua componenta a sistemului de navigatie este harta digitala, o baza de date geografice, care descrie reteaua de drumuri. Contine atat date geometrice cat si atributive. Pentru punerea in concordanta a continutului si formatului acestor date, marii producatori de sisteme de navigatie si harti digitale au creat un standard ISO, numit GDF – Geographic Data File. Acest standard defineste felul in care drumurile trebuiesc descrise pentru a putea fi interpretate corect de catre sistemele de navigatie.

Pentru a putea combina informatia despre calculul pozitiei cu datele provenite din harta digitala, trebuiesc implementati asa-numitii algoritmi “map matching”. Acestia proiecteaza pozitia calculata a vehiculului catre cea ma probabila pozitie de pe reteaua de drumuri modelata. Acesti algoritmi permit coordonarea unei rute. Cunoscand destinatia si pozitia actuala a unui vehicul, sistemul poate calcula calea cea mai buna pana la destinatie si poate oferi informatii in timpul calatoriei. Cele mai noi modele integreaza mesajele referitoare la perturbarile din trafic raspandite pe RDS-TMC pentru a optimiza calcularea rutei in functie de conditiile de trafic in timp real.