原创 传感器在GPS导航系统的众多表现

 GPS导航应用中的盲区补偿主要就是在GPS信号不好(城市中高楼大厦之,高山之間,隧道內,高架橋上,密林中等等)的时候为系统提供如下参考信息作为补偿：方向、（到达兴趣点的）距离、高度。方向主要由电子罗盘、陀螺仪等传感器提供，距离则由加速度传感器提供、当然有些应该当中也经常使用电子罗盘或陀螺仪来推算距离,高度则一般由气压传感器来测量。

         在使用了盲区补偿传感器的GPS导航系统，如果GPS没有丢失信号，可以使用GPS卫星进行导航,如果丢失了GPS信号,则使用辅助传感器进行补偿,推算出行进的距离及方向。因为需要在目的地之间标记出路线图，因此在只有GPS的系统中，当没有卫星信号时，就需要辅助传感器推算标记路线。

    电子罗盘提供的是静态的绝对方向信息，而陀螺提供的是汽车转向的瞬间角速度（角度）变化信息。当汽车行驶在磁场干扰大的地方（比如铁桥上，软磁干扰很大），这时电子罗盘的偏差就会相对很大，而陀螺仪提供的转向信息就成为判断方向的主要依赖。陀螺仪在使用中，还存在累计误差和漂移，功耗大的问题，而且由于陀螺提供的只是瞬间转向信息，既然是转向角度，那么就需要参照基准方向，才知道转过了多少角度，这时指南针提供的绝对方向就成为陀螺的参照方向（转向的初始方向）。可见，陀螺和电子罗盘是相互补偿的，两个一起使用能达到更好的效果。但是出于成本考虑，如果只能选一种，那么宁愿选择电子罗盘，因为电子罗盘所起的作用更大。

         陀螺在使用过程中，还有一个问题，就是要得到准确的瞬间水平转向信息，陀螺就必须保持轴线总是垂直于水平面（Yaw 陀螺）。如果陀螺安装不垂直或者因为车体转弯倾斜，就会导致轴线不垂直于水平面，Yaw陀螺测出来就是一个斜面上的Yaw 转向信息，导致导航误差。这时候，加速度传感器的倾角分量又可以为Yaw 陀螺进行倾斜补偿。或者增加一个横滚（Roll ) 陀螺，当然也可以直接使用双轴陀螺。


         加速度在GPS导航补偿系统中主要是计算行进距离，通过加速度传感器输出的加速度值通过积分计算出速度，通过速度的积分再得到距离，从而推算物体的即时位置，从而实现GPS卫星信号丢失的补偿作用。

     
   高度计在GPS导航中，能够提高导航的精度，这叫做高程盲区补偿，通常GPS提供x,y,z,heading,Time 信息， x,y 即经纬度，z就是高度。通常，GPS输出的这5个信息的信号准确度是同步的，如果高度不准，那么其他信息都可能不准，反之亦然。于是，BMP085气压传感器经常被用来做参照系，判断GPS的信息是否准确，剔除不准确的GPS信号点，从而提供GPS导航的精度，同时改善目前GPS不能识别桥上桥下的问题。 当然这里的气压传感器经常是在GPS信号正常时使用，在丢失信号时是无法使用的。它只能知道他的高度而不能推算出位置。