导航设计
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导航设计范文第1篇
导航系统是网页中不可缺少的一部分，它是指通过一定的技术手段，为网站的访问者提供一定的途径，使其可以方便地访问到所需的信息，网站的浏览者通过导航系统了解站点内容分类，并使用导航系统上的链接浏览站点的相关内容。导航系统主要包括：全局导航、局部导航、站点地图、搜索引擎、面包屑等。随着网站设计发展网页中导航系统的表现形式也多种多样，包括文字、图片、图标及Flas。导航系统的发展也是经历了一定的过程，从最开始的纯文本导航系统到标签化导航系统，然后又发展到了可以切换的导航系统，到现在我们使用的Flash导航，现在的导航系统不仅仅体现在了技术的发展也体现了网页中艺术性及易用性设计。
一、网页中导航系统的作用
通常在浏览网页时，网页中需要有一个清晰的导航系统很重要。导航系统就像指南针，指引浏览者去浏览他们想要获知的信息。通过导航系统的层次结构可以展现网站的内容，告诉浏览者浏览的起点及浏览的方向，通过导航系统明确引导功能，浏览者才能更有效率地进行网页浏览。导航系统是网页设计的重要目标，导航系统的清晰度设计对网页中的信息架构、用户使用影响重大。网站导航的主要功能是引导用户方便地访问网页内容，同时导航系统的设计也是评价网站专业度、可用度及可信度的重要指标。同时对搜索引擎优化也有重要作用。网站导航的重要作用是便于用户快速找到所需要的内容，导航系统首先引导用户查找信息，通过主导航，次导航以及分类便于用户快速找到所需的信息；其次清晰整个网站的目录结构和链接间的关系，层次结构分明，便于访问者理解；再次导航容易形成地图，特别是面包屑导航，让用户了解所在网站中的位置。
二、网页中导航系统设计
随着网络的普及，网页的设计越来越普及，导航系统是网页中的关键要素，在如今的一个好的网站在现在的激烈竞争中求生存及发展，首先要有一个优秀的导航系统，如何能有一个优秀的导航系统呢？这就需要设计者在设计网页的同时要注意网页导航系统易用性、艺术性设计。
1.网页中导航系统的艺术性
在浏览网页时，我们打开页面首页给我们的第一印象是网页美不美观，如果美观才能留住浏览者的视线，如果不美观那浏览者就不会花很多时间来浏览本网页。网页中的导航系统的设计包括了色彩、文字及图标等元素。
网页导航系统中色彩的表现主要是通过网页色彩对人心理的影响。网页色彩总是在不知不觉中发挥心里作用，左右用户的情绪和心态。针对不同的网页进行不同的情感创意，部署适合主题的色彩是值得我们重视的。网页中所使用的色彩，会使用户产生联想，诱发各种情感，使心理发生变化。如果使用色彩激发人的情感，应该遵循一定的规律。色彩的冷凝感觉，不仅表现在固定的色相上，而且在比较中还会显示其相对的倾向性。
在网页设计中除了可以用网页中的色彩表现网页的主题及个人情感，而且还可以使用文字，所以说导航系统中不仅色彩设计重要而且文字还很重要。字体选择是一种感性、直观的行为。但是，无论选择什么字体，都要依据网页的总体设想和浏览者的需要粗体字强壮有力；细体字高雅细致。在同一页面中，字体种类少，版面雅致，有稳定感；字体种类多，则版面活跃，丰富多彩。关键是如何根据页面内容来掌握这个比例关系。最适合网页正文显示的字体是12磅。如果字体。如果字体较大，通常会影响整个页面的美感；如果字体较小，虽然容易产生整体感和精致感，但可读性较差。页面里的正文部分是由许多单个文字经过编排组成的群体，要充分发挥这个群体形状在版面整体布局中的作用。它的排列方式有四种：两端对齐、居中对齐、左对齐及右对齐。一般制作网页时使用左对齐方式，这是根据浏览者的浏览习惯有关。
导航系统中图标的设计不仅要有艺术性还要符合网页的主题。导航系统中图标赋予了它的实际意义。它不仅仅是用来装饰，图标和文字结合起来提高了导航系统的整体效果。使得网页增添了艺术效果。
2.网页中导航系统的易用性
清晰明确的导航系统首要是以人为本， 以易用性的、便捷的操作为基本设计原则。一个优秀的网页不仅要美观使人赏心悦目，而且浏览者在使用导航系统的时候可以轻松自然，明确清楚。以最少的点击次数获得最多的结果是网页导航系统设计的一个基本原则。制作网页导航系统要层次清晰、简明易懂、使用简捷便利。
如今的网页中设计导航系统存在如下的问题：第一在网页中导航系统层次不明确，使得浏览者对站点中的内容不明确，不能及时找到所需的信息。第二在网页导航系统中添加了与本网站内容不相关的内容，这就降低了网页导航系统的指引性。第三有些页面为了别出心裁没有按照人常规的思维来做页面的导航系统，使得浏览者在打开页面时，首先去固定思维的位置找导航系统，但是没有找到，这就使得浏览者识别受阻，感觉其易用性不强。第四这也是页面中致命的弱点就是当找到导航系统，但是点击浏览以后与导航系统中的内容不匹配，这就降低了网页的可信度。第五网页的导航系统不醒目，尤其在设计导航系统是一定要注意色彩的搭配及与主题的协调。以上问题都阻碍了网页中导航系统的功能的充分发挥，所以在设计者设计导航系统时一定要注意导航系统的易用性。
三、导航系统遵守的原则
通过上面所讲的关于导航系统设计时不仅要注意导航系统的艺术性设计还要注意它在页面中的易用性，所以我们设计页面中的导航系统一定要注意如下原则：
> 导航结构清晰，突出重点，包含关键词；
> 导航目录采用文字来链接的方式，通俗的说尽量使用文字，如果需要使用图标或者图片其中要有文字性的内容，不能只使用图标，这就使得浏览者不能了解其功能；
> 每个页面的超链接尽量不要超过140个；
> 目录采用静态化或伪静态，URL和目录名字产生关联，提高分词匹配；
> 每个导航下的内容布局要有相关性和原创性；
> 每个目录的导入链接和导出链接需要做好协调，提升目录权重，有利于收录和抓取。
四、结束语
随着现在网站设计师对网页设计中导航系统的越来越重视，导航系统在页面中的功能被强化，导航系统在页面中不仅体现了它的艺术性还体现了它的易用性，使得在设计更加的人性化。
【参考文献】
[1]谭岚丹.网站设计中导航系统的艺术性[J].大众文艺，2011（12）.
[2]杨亦艺.对人性化网站设计的探讨[J].中南林业科技大学学报（社会科学版），2012（06）
导航设计范文第2篇
摘要：借鉴了生物偏振导航的研究成果，构建了偏振导航传感器的模型，分析了该模型测量原理，设计了偏振导航传感器，研制了偏振光轴标定系统，提高了传感器的测量精度，建立了传感器性能测试系统，传感器的测量误差优于0．18°，研究成果对偏振导航传感器的应用具有指导意义。
关键词：仿生;偏振;导航;传感器
偏振光导航技术源于沙蚁等昆虫的偏振视觉导航原理。太阳光经过大气发生散射现象，散射辐射具有偏振特性，偏振光携带方向信息，沙蚁等昆虫正是利用天空偏振光提供的方向信息进行导航的。偏振导航传感器具有体积小、重量轻及成本低等优势，作为新型的惯性辅助测量装置，有利于提高惯性系统的测量精度，同时又不会增加体积、重量上的负担，具有广阔的应用前景。依据沙蚁偏振光导航定位原理，建立仿沙蚁复眼结构的偏振光测角模型，以此为基础研制了偏振导航传感器，通过光轴标定系统准确确定偏振片之间的相对位置，提高了传感器的精度。在标准测试条件下测试，偏振导航传感器测角精度优于0．18°。
1传感器设计原理
沙蚁能利用天空中的偏振光进行导航定位是因为它的视觉系统能够敏感偏振方向，这个神经系统分为视网膜层和神经中枢层，前者对偏振光的强度和方向分布模式进行感知，后者对其信息进行综合处理。沙蚁的视网膜由数百个面向不同方向的视神经感杆组成，每个感杆由8个互相交叉垂直的单向感光器组成，这一结构使每个感杆对特定方向偏振光的刺激响应为正弦曲线，是一个严格的方向分析器，在沙蚁体轴与太阳子午线的夹角为0°、60°和120°时达到最大响应值。视神经叶部分的中间神经元分为3种类型，接受视网膜上最大敏感方向互相垂直的视神经感杆输入，中间神经元的响应结果作为输入汇合到沙蚁脑部的罗盘神经元，经过计算和译码得出沙蚁体轴与太阳子午线的夹角，实现其导航功能。
该传感器由3个通道组成，每个通道中180°方向上的2个偏振单元光轴垂直。其中，Ⅰ通道偏振光轴为0°方向，Ⅱ，Ⅲ通道偏振光轴方向为60°和120°，这样就构成了3个偏振方向分析仪(0°，60°和120°)。通过解算3个偏振方向分析仪获取的信息，得到偏振方位角，为导航系统提供角度信息。单通道系统组成如图2所示，天空中的偏振光经滤光后得到蓝光，偏振片作为检偏器使用，透过偏振片的光经过光电二极管S1087转化为电流信号，每个通道中的2路电流信号送入对数放大器LOG101的2个输入端，完成对数运算后变成电压信号，经A/D转换芯片，送入CPU进行偏振方位角的解算。每个通道中偏振单元的输出可描述为S(Φ)=KI［1+dcos(2Φ－2Φmax)］式中，I是光强;K是放大倍数;d是偏振光的偏振度;Ф是相对于太阳子午线目前的朝向，即偏振方位角;Фmax是使S(Ф)取得最大值的方向。经光电转换及对数放大器后，3个通道的输出为：上述3个方程中含有2个未知数，选择其中任意2个均能解算出偏振方位角。
2偏振光轴标定系统
在偏振导航传感器的设计中，光学系统是其中的重要组成部分，3个通道共需6个偏振片，它们的光轴之间有严格的位置要求，是影响传感器测量精度的一个重要因素，为了保证这6个偏振片之间的位置精度，设计了一套偏振光轴标定系统。偏振光轴标定系统依据马吕斯定率I=I0cos2θ设计，其中I0为入射偏振光的强度，I为透过检偏器的透射光强，θ为入射偏振光偏振方向与检偏器偏振方向之间的夹角。偏振光轴标定系统由3部分组成:1)激光器发出的光经起偏器起偏后产生高精度偏振光;2)偏振光轴调节部分，将被测偏振片放置在精密旋转机构上，偏振片做为检偏器使用;3)功率监测部分，在调节偏振片光轴方向时监测输出的光功率，从而找到偏振片光轴的最佳位置。
起偏器和精密旋转机构是偏振光轴标定系统的2个重要组成部分。为了提高偏振片光轴间的位置精度，必须有1个高精度起偏器，用以产生高精度的偏振光，作为标定基准。如果选用一般的薄膜偏振片作为起偏器，其消光比为1∶500，相当于偏振光方向误差2．56°，远远达不到设计要求，采用目前国内最好的α－BBO晶体作为起偏器，它的消光比为5×10－6，相当于偏振光方向误差0．13°，满足设计要求。精密旋转机构主要由分度盘和游标盘组成，机械精度主要取决于刻度－游标系统，机械系统加工精度为5μ，游标刻线精度为1'，保证了系统测量精度要求。利用偏振光轴标定系统，提高了传感器各偏振片光轴之间的位置精度，偏振光轴的位置精度优于0．16°。
3传感器性能测试
为了测试传感器的性能，研制了偏振导航传感器测试系统，如图4所示。主要由电源、卤钨灯、光学积分球、高精度旋转台和偏振片组成。电源驱动卤钨灯产生的光线在积分球内部被均匀地反射及漫射，在球面上形成均匀的光强分布，得到非常均匀的漫射光。在积分球出口的正前方放置1个高精度旋转平台，旋转平台上方固定1个线性偏振片，将均匀的漫射光变成高精度线偏振光，由于高精度旋转台可以带动偏振片精密转动，因此可以按照使用要求改变偏振光的偏振方向。积分球配有3个内部卤钨灯和1个外部卤钨灯，每个可单独点亮，光亮度从0～18000cd/m2连续可调，光功率稳定性优于99%;偏振片的消光比为1:10000;高精度旋转台的分辨率为15''，重复定位精度为1'。
此外，为方便控制积分球与被测传感器之间的相对位置关系，支架可以做上下、左右和前后三维运动。将传感器置于积分球出口处的正下方，当入射到传感器的偏振光偏振方向发生变化时，传感器测量的偏振方位角也相应的发生变化，以此模拟太阳光发出的偏振光偏振方向变化情况。依据这一原理，制定了测试方法。通过控制高精度旋转台，在0°～180°范围内以1°间隔改变光源输出偏振光的偏振方向，在每一个测试点记录传感器的测量结果，理论上相邻2个测量值之差为1°，因此通过比较相邻2个测量值与1°的偏差，评价该传感器的性能。从图中可以看出偏振光偏振方向在0°～180°范围内变化时，传感器测量误差优于0．18°。
4结束语
导航设计范文第3篇
“汉堡导航”又被称为“抽屉式导航”，“汉堡导航”诞生最初是为了适应在智能手机相对较小的屏幕上的应用。“汉堡导航”的特色明确，在界面设计中显著的提升了虚拟空间的使用，并在用户体验领域开启了崭新的领域。
关键词
交互设计；界面设计；导航；扁平化
1概述
1.1溯源
“汉堡导航”又被称为“抽屉式导航”，最早出现在1981年NormCox设计的个人工作站XeroxStar。2012年前后，众多知名的移动应用公司纷纷推出了以“汉堡导航”作为最新设计的应用版本，例如Facebook、Path、Youtube等。随后“，汉堡导航”开始进军网页设计领域，2014年至今，国内外众多知名网站都开始采用这一新颖而又显得有些特别的导航设计元素。“汉堡导航”诞生最初是为了适应在智能手机相对较小的屏幕上的应用。“汉堡导航”可以节约屏幕空间，拓宽原本有限的智能手机界面的空间，让导航隐藏在界面一侧，将主要的屏幕空间让给更重要的内容。在此之前导航设计主要有以下几种形式：腹肌式导航、下拉式导航、标签式导航等。而网页设计中长期使用的顶部导航也因为“汉堡导航”的出现而掀起了一波崭新的“再设计”风潮。
1.2形式
“汉堡导航”在移动应用设计中主要分为侧边栏式和下拉式两种形式，而在网页设计中除了侧边栏式和下拉式之外还衍生出全屏式、文字弹出式等形式。
1.2.1侧边栏式
最开始的“汉堡导航”基本都使用了侧边栏式的设计，也使侧边栏式导航成为最经典的最有代表性的“汉堡导航”形式，这样的设计为用户模拟出了一块向左或向右的虚拟界面，用户通过平移的动效将视觉流线向左或向右移动从而获得导航信息。
1.2.2下拉式
下拉式“汉堡导航”是指由用户点击“汉堡图标”后，由图标向下方弹出的导航菜单。
1.2.3全屏式
全屏式“汉堡导航”由侧边栏式“汉堡导航”衍生而来，侧边栏式“汉堡导航”一般是会侧拉出面积约占屏幕一半左右的导航界面，而全屏式“汉堡导航”则是完整的侧拉或弹出一个和屏幕一样面积的导航界面。
2“汉堡导航”优势分析
从用户体验的角度上来说，移动应用或网页的浏览者需要在极有限的时间内寻找到其所需的信息，因此导航的设计既要符合视觉逻辑又能让浏览者有更好的用户体验。设计师使用明确色彩定义三条短水平线，后因其形似汉堡的造型被称之为“汉堡图标”。这给用户提供了一种指引，成为用户点击的向导。“汉堡导航”自诞生以来，以其清晰的视觉体验，独特的侧边交互，在风靡全球的扁平化设计风格、幽灵按钮等潮流网络设计元素搭配的使用，实现和谐统一，在网页设计中占有一席之位。导航最初的目的是作为网站的地图索引，配合用户更好的完成交互。但纵观许多网站依然没有脱胎于最初的网页设计，导航的框架性十分严重，用户虽然点的十分方便，然而杂乱无章的界面始终不能令人赏心悦目，于是汉堡导航这种可以将导航收放自如的“控件”，扩大了内容所占据的空间，并且不影响用户浏览网页的视觉体验，能让用户更好的阅读内容，不会被原来的导航所遮挡。众多设计新颖的网站在纷纷“扁平化”改版之后采用了更为简约的设计，去掉传统的导航栏使整个页面清爽了起来，这样的设计方式更加吸引用户注意，创造出崭新的用户体验。“汉堡导航”在社交应用中广泛使用。最初是在2013年九月左右在Facebook（脸书）上得以实现，得到诸多好评。之后在其他社交应用中得到广泛应用，腾讯在手机QQ5.0版本中就加入了“汉堡导航”。这给腾讯QQ手机用户带来了灵动清爽的视觉体验。整体架构化繁为简，摒除繁杂的导航界面，让操作只在左右滑动中就能快速完成。并且一直沿用至今，给用户带来更简洁大方的界面，提供更方便快捷的操作是“汉堡导航”无可比拟的优势。
3“汉堡导航”在用户体验中的问题
在“汉堡导航”简洁的设计性及强大的适配性给用户带来清晰的视觉体验与方便快捷的交互的同时，也暴露出它在用户的体验上的诸多弊端。导航设计比较重要的一点是需要用户不需要指导，能够迅速理解并且使用。突兀地把“三条杠”摆在用户面前，如果没有很好地引导，用户会茫然不知所措，增加用户认知负担。这是对导航的实用性跟方便性的否认。显然这是在设计中是不能够被允许的。“汉堡导航”出现之初，用户的反馈都是“很好”、“满分”，但是之后却发现这却是一场灾难——用户参与度只有一半。用户更新之后一度以为“汉堡导航”左侧导航栏是作为默认导航弹出的。用户不能直观找到导航，这种困顿给用户带来接下来的操作无法完成，严重影响了用户的体验。许多使用“汉堡导航”移动应用没有明确的引导用户去找导航界面，这就给用户的交互带来极大困难。另外“汉堡导航”无形之中增加了操作的成本。将所有功能都收纳到汉堡导航中之后，每次用户想要切换页面都要进行二次操作，给用户增加了使用摩擦力。这多余的操作让用户叫苦不迭。这也是为什么Facebook改版后又不得不改了回来。
4“汉堡导航”的应用原则
首先是有超过3个顶层界面。“汉堡导航”非常适合同时显示多个导航目标，如果有3个以上的顶层界面就比较适合用它，否则的话，使用固定标签切换顶层界面会更方便。抽屉的原始功能就是收纳你放不下的东西。注意说的是你摆不下的东西，而不是所有的东西都往里面放，因为有些东西是必要的东西，或者是本身的东西很少没有太多的分支标签，那么放在抽屉里就相当的麻烦，这对于抽屉式导航也是一样的。拿手机QQ的例子来讲，因为手机QQ有超过3个功能如果全部放在外面就显得十分冗杂，美观性也直线下降。再者就是有子界面间的交叉导航。如果移动应用需要子界面间进行交叉导航，可以考虑用“汉堡导航”，因为在移动应用的任何地方都可以打开它，这样从子界面到其它主要界面都会很方便。如果说一款软件有非常多的功能，或者是有许多的分类，那么放在界面上与放在汉堡导航中操作的步数是一样的，也就不存在摩擦力的问题。拿pinteres（t拼趣）来说，作为一款社交软件，它涵盖的内容和功能是相当多的，为了能够更快的进入二级甚至是三级的界面打开汉堡导航再寻找二级或是三级界面就够了，这样就十分快捷，能够准确定位。然后是有深层的导航分支。如果移动应用某个子界面分支有很深的层级，那么回到顶层界面就会成为重复点按返回键的枯燥活动，而“汉堡导航”会让这个过程高效得多。最后就是有导航中枢。“汉堡导航”反映了移动应用的结构，也可以展示移动应用的导航重点，可以把移动应用中用户最常访问的部分放在里面以便快速跳转，一般来说，这个导航中枢里可以只有顶层的几个界面。
5结论
“混搭”这种流行元素在交互设计领域已经广泛应用。独立设计元素已经远远满足用户在交互中所要求的愉悦感。“你中有我，我中有你”的生态模式也已经逐步稳固。而“扁平化设计”“视差效果”、“汉堡导航”也已经成为交互设计中的“标配”。在这种生态环境中，“汉堡导航”的无缝插入，可以完美融合多种设计风格的特点，让其在今后的交互设计中可以如鱼得水，得到更广泛的应用。
作者：房雅珉 单位：中国传媒大学南广学院动画与数字艺术学院
导航设计范文第4篇
关键词：ARM；汽车导航系统；设计；运用
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.258
0 引言
汽车导航系统是为驾驶者指引路线、规划路线的重要系统，其对于安全行车、合理行车具有极其重要的作用。随着相关技术的不断发展，消费者对汽车导航系统的要求越来越高，不仅提出了多元化功能的实际要求，还提出了高灵敏度、高反应度的要求。因此，可以将ARM运用到导航系统当中，以实现这一目的。
1 ARM
Acorn公司推出了一款面向低端市场的RISC微型处理器，在推出前期被称之为Acorn RISC Machine，后来逐渐被简化为ARM。该处理器是32位设计，同时还配备了16位指令集。相较于传统的32位处理器而言，该型处理器能够实现35%的代码节省，并且能够完全保留住32位系统的特点与优势。在实际的运用中，ARM处理器表现出的非常显著的特点，一是兼具16位和32位双指令集，二是能耗很低，三是具有诸多合作伙伴。随着ARM处理器的不断发展，其运用领域也越来越多，在2011年微软就已经宣布全面支持ARM处理器，而在2012年，AMD又宣布将会设计64位的ARM处理器。在诸多国际厂商的支持下，ARM处理器的运用前景不断宽广，目前在汽车导航系统中进行运用已经成为业界的热点话题，引起了广泛的讨论。
2 汽车导航系统设计中ARM的运用
2.1 汽车导航系统
汽车导航系统的主要功能就是为消费者提供导航服务，使其能够明确前方道路的路况、目标、路径以及引导等，使消费者能够穿过陌生环境达到目的地。从导航系统所具备的功能上来讲，其构成部分主要包括了GPS模块、核心系统电路、SD卡、触摸屏、RS232串口等。GPS是导航系统的核心部分，也是基于GPS的定位功能，才能实现汽车导航服务。因此，GPS模块的作用就是接受定位信号，RS232串口就是将GPS的定位信号传递给ARM处理器，SD卡的作用就是存储相关的地理信息数据，触摸屏的功能就是实现人机交互。
2.2 硬件设计
在进行汽车导航系统的设计时，硬件设计是最为基础的环节，其一般主要是由GPS系统、ARM处理器、DR航位推算系统、显示单元、处理单元等组成。进行GPS/DR导航组合子系统设计时，第一步就是数据采集，这可以将汽车运动看作二维运动，通过对航向角度变化以及行驶距离的测量，就可以得出车辆目前的具置。所以，为了得到角速度，可以选择CRS03陀螺仪进行角速度测量，其基于硅性MEMS技术，能够应对剧烈的震动和冲击，工作稳定能非常优越。行驶距离的测量主要是靠脉冲信号发生电路和运动拾取装置联合测量，在车轮每转动一周时，就可以发出一个固定脉冲，通过对行驶时间内的脉冲数进行测量，就可以得到行驶距离。第二步，信息融合。在采集到相关的数据信息之后，需要进行信息融合处理，其一般可以通过卡尔曼滤波器进行。其在处理过程上可以看作是两级数据处理，通信息分配原则对各个子系统之间的相关性进行消除，确保局部传感器和分配后的信息能够实现融合，以实现局部传感器信息更新的目的。将局部传感器更新后的信息进行再融合，就可以得到全新的全局状态。在整个导航系统之中，其正常工作条件下DR系统包含了3个滤波器，在航向信息和位移信息这两处分别有一个滤波器，通过局部滤波器进行处理推算，就可以得出导航信息。在此基础上，将GPS导航信息和DR信息联合输送到主滤波器当中，以此便能形成精度很高的导航信息。第三步，设计LCD子系统。在汽车的导航系统之中，可以采取点阵式彩色液晶显示屏，因为内嵌控制器能够支持，这就不需要再进行LCD显示控制器的外接，实现了设计的简化。利用内嵌式的LCD控制器，其主要采用DMA方式显示缓存图像，在将其传输到外部电路。
2.3 软件设计
在ARM处理器基础上进行汽车导航系统的软件设计，可以在ADS1.2环境下进行开发，以实现程序编制。该开发环境主要是通过C语言进行变现，完成整体编译、调试运行之后，在确保程序正常的基础上，可以通过ADS1.2开发环境中的片上调试功能，将设计的源程序烧录到FLASH之中，如此，只需将电源和JTAG断开之后再进行重启，就可以实现控制程序的脱机运行了。从具体流程上来说，在ARM处理器之下的GPS/DR组合导航系统的具体流程可以分为：开始初始化系统接受GPS数据接受DR数据融合信息匹配地图LCD显示等待刷新时间接受GPS数据・・・・・・通过这一程序可以看出，在系统开启之后，就可以一直循环执行接受GPS数据之后的全部程序。在GPS和DR系统将接受到的相关数据全部传输出去之后，就可以通过相应的软件对两套数据进行时空同步，在凭借卡尔曼滤波器进行处理，再进行校正计算。通过GPS和DR组合处理数据，既可以实时进行，也能够实现测后进行，给予了导航系统更多灵活的空间。
3 结束语
在汽车导航相关研究不断深入的背景下，开始有越来越多的人将ARM运用到导航系统的设计当中。因此，对于相关研究人员而言，必须要先认识到ARM的本质内涵，理解其和汽车导航系统的结合点。然后，在剖析汽车导航系统构成的基础上，从硬件设计和软件设计两个方面加强ARM的运用，以便实现提高汽车导航系统性能和质量的效果。
参考文献：
[1]王晓宁，王振臣，姚帆.基于ARM的车载导航系统的研究与设计[J].现代电子技术，2010（13）：162-164.
导航设计范文第5篇
关键词：GPS；SLC；MLC；3D导航
GPS 3D导航地图的出现并非偶然，3D导航比2D显示更多的信息量，通过3D图像来真实地模拟显示现实世界中的街道和交叉路口，驾驶者不仅可以看到详细而逼真的图片、数以百计的数字集成定位点，还能看到整个城市及其周边地区的仿真显示，从而在复杂的路口、陌生的城市更加容易、更加轻松地找到正确方向，更加安全地驶达目的地，使导航更直观，驾驶更方便。因此，3D导航将是未来的导航技术发展方向。
3D导航增加稳定性要求
3D地图的出现和推广、更多信息点的地图，使大容量的存储器成为2008年导航产品发展的一个重要方向。大容量存储器的需要还来源于对数据保护的需求。目前很多导航仪的导航软件和地图数据都是存储在SD卡中，如果SD卡丢失则数据就完全丢失，而且用SD卡存储导航软件和地图，对版权的保护也相对有限。因此一些厂商选择将导航软件和地图直接烧录到内置Flash中，确保数据和软件的安全。
存储器的选择可以影响整个产品的稳定性和可靠性。目前一些处理器集成了MLC(多层单元闪存)控制器，但是我们并不建议直接采用Embedded Raw MLC，而是建议采用Managed NAND，如iNAND，因为Managed MLC是专业存储器厂商将MLC控制器和MLC存储器芯片集成在一起，并进行了大量软硬件优化。通过大量产测试后，才作为一个完整的合格产品提供给客户使用，可靠性有很好的保证，并且读写效能更好(持续读：10MB/s，持续写：9MB/s)，技术成熟度更高。
目前GPS导航产品存储器主要有两种SLC(单层单元闪存)和MLC(多层单元闪存)，在可靠性问题上，MLC相比SLC读写效能较差。SLC闪存大约可以反复读写10万次左右，而MLC则大约只能读5000～10000次左右。这就对MLC驱动的优化程度，测试充分性提出了很高的要求。特别要优化负载平衡率(wear leveling rate)算法，要尽量使不同区块的读写次数相近，从而延长整个MLC的使用寿命。另外处理好对坏块的管理也异常重要。对于音视频播放、导航软件读取地图等需要频繁读写Nand flash的应用，如果MLC的驱动开发失当或测试不全面，就很有可能导致使用过程中MLC的坏块迅速增多，Flash可用容量快速减少，最终造成数据丢失甚至系统崩溃等严重后果。
这样的问题是在消费者使用过程中才逐步发生积累而成的，因此在生产测试阶段是很难被发现的，只能等产品到了消费者手中才会发现这些致命的技术隐患。因此在选择MLC方案时，对可靠性的考量一定要慎之又慎。而在读写速度上，相同条件下，MLC的读写速度要比SLC芯片慢。MLC在读写速度上的瓶颈会拖累整个系统的性能。尤其是对于多媒体播放的应用，如果读取速度过慢可能导致播放不连续，声音画面不同步等问题。对于导航软件，则表现出加载地图用时过长。这些都直接影响了消费者的使用体验。
从主流的GPS导航硬件方案来看，目前使用ML C主要有以下两种解决方案：Embedded Raw MLC。在系统中直接使用Raw MLC芯片，通过处理器内置或外挂的MLC控制器来驱动Raw MLC芯片。这样的方案，开发者需要自己整合硬件，优化MLC驱动器来解决好可靠性和读写速度的问题。优点是成本相较其他方案低；缺点是读写效率需要优化提高(较差情况下，只有2MB/s)，可靠性缺少保证。
Managed Nand。Managed Nand是专业存储器厂商将MLC控制器和MLC芯片集成在一起，并进行了大量软硬件优化。通过量产测试后，才作为一个完整的合格产品提供给客户使用。可靠性有很好的保证。代表产品有：Sandisk的iNand和Samsung的MoviNand。优点是高效的读写(iNand持续读：10MB/s，持续写：9MB/s)，技术的成熟度高，易使用。产品的可靠性由专业厂商保证；缺点是成本较Embedded Raw MLC高。
尽管一些PND的国际大厂使用的主处理器集成了MLC控制器，但他们并没有采用直接外挂Embedded Raw MLC的方案。而是选择了Managed Nand。想必这些大厂也是在成本和可靠性之间权衡再三后，最终选择了更为可靠和高效的Managed Nand。毕竟对于任何一个负责任的厂商来说，稳定压倒一切。一个不可靠的产品，即使成本看上去再有优势，也未必能转换成真正的利润。恰恰相反，这可能导致无法挽回的损失。
基于同样的理由，远峰国际和SiRF、Sandisk共同合作推出了基于iNand的SiRFAtlaslII平台。其研发的PCBA导航主板，也正是基于此平台而推出的。在这个平台中，使用一个2Mb/4Mb的Norflash来存放Bootloader和需要经常修改的注册表信息。将OS image和导航软件等数据存放在iNand或直接放在SD Card上。采用这个方案，不但能够提供大容量的内置Flash容量，也避免了采用Embedded RawMLC而造成的系统可靠性降低的问题。
系统的稳定性和可靠性也与系统的硬件和软件设计有很大关系。如果设计较差，则会经常出现死机等现象，严重时甚至会造成系统崩溃，从而影响消费者的使用，出现大批量退货现象。尤其是目前导航产品，大多集成了音频、视频等播放器软件及其它的应用软件，如果某些软件存在BUG，就有可能导致系统性能下降，导航路径计算过慢、地图不能实时更新等问题。硬件方案的设计考虑
对于GPS导航产品，硬件永远是不容忽视的部分。处理器和存储器的选择、GPS接收器元件的选择、电源管理部分的设计、嵌入式软件的开发等众多环节决定了产品的性能。与其它消费类电子产品略有不同，设计公司在GPS导航产业链中成为突出的一环。专注于导航产品硬件的研发，设计公司为广大的OEMV商提供了各种完整的解决方案，促进导航产品更加成熟稳定。
而作为众多知名GPS导航品牌的方案提供商，远峰国际目前主推SiRF公司的SoC Atlas Ⅲ方案，借助于400MHz的ARM926和264MHz DSP的双核处理器，优化的30通道内嵌式GPS基带及高速DDR200或166/133MHz SDR存储控制器，使得基于该平台的各种方案都能够达到出色的GPS定位、跟踪、路经搜索和流畅的图像显示，并可实现同时进行音乐播放。而远峰国际所采用的WINCE 5.0软件平台，及AP3.0等软件工具，使用户可以感受到更加人性化的操作体验。
硬件的不断发展提升了GPS导航产品的性能和集成度的提升，也有效低降低了成本，使性价比不断提高，并保证了更好的系统扩充性。例如，CPU主频提高带来的处理能力提高，使更多应用成为可能，如3D导航软件的运行和多媒体播放等。芯片从ARM9到ARMll的升级，工艺从0.18um、0.13um到90nm、65nm，系统性能不断提升，功耗更低且集成度更高。天线技术的发展也促进了GPS导航产品发展。尺寸从原来的25×25×4mm，到目前的13×13×4mm的演变，没有降低GPS信号的灵敏度，反而通过技术的革新，使整个系统的信号灵敏度得到有效提高，大大加快了信号捕捉速度。同时，尺寸的减小也有效提升了系统集成度，使更薄更时尚的外观设计成为可能。
导航设计范文第6篇
1 GPS导航技术及其原理
全球定位系统(GPS)是一种先进的技术，技术的基本原理为，按照高速运动的卫星瞬间定位作为已知起算数据，用空间距离后方交会法，准确确定待测点的坐标。
目前，GPS导航技术在地质勘探、石油勘探、煤炭勘探、交通导航及大地测量等领域均得到了良好的应用，且其应用范围在不断拓展。在农业机械领域，GPS导航技术也得以应用，提升了农业机械的性能。
2 GPS导航技术在农业机械设计中的应用
2.1 在农机运输与农机具中的应用 在农机运输与农机具设计上，加用车载GPS，能程序化地跟随已设路线开展耕作施肥与病虫害防治工作，可节约生产费用。在西方国家，不少国家投入了新型联合收割机，此种收割机应用了GPS导航技术与地理信息系统。在联合收割机上，利用GPS导航技术，可提供不同农田作业区的成熟度信息。另外，利用GPS导航技术还可按照不同农作物分区，引导联合收割机分类开展工作，提高作业效率，降低费用。
2.2 在虫害杂草灾害监测中的应用 在过去，对农作物病虫害的调查，通常是各地派遣调查人员来开展，然后将调查数据逐级上报。但因为病虫害传播快、危害面积大，所以这种传统调查方式已经不适用。而近年来，在病虫害杂草危害监测中，利用GPS导航技术，可精确定位灾害发生地点，尤其是可将调查数据输入计算机，并由计算机计算不同灾情区投药量，然后在GPS导航技术引导下精确投药。在喷雾治理病虫害时，可利用GPS设备准确治理重灾地区，并减少化学药剂造成的危害。
2.3 在播种施肥中的应用 提高农作物产量的方法较多，而播撒适量的化肥是一种有效的方法，但传统方法一般无法将化肥播撒到准确位置。而在播种种子和化肥时，利用GPS导航技术，可提高播撒精确性，防止出现遗漏和重复投放问题，减少浪费。同时，在利用农机设备播种或施肥作业时，可合理布置播撒路线，从而节约作业费用。而利用GPS导航技术能节省化肥与除草剂用量，防止用量过多而对农作物生长发育造成影响。另外，由于夜间植物气孔处于张开状态，易吸收肥料与除草剂，尤其是在变量播撒化肥过程中，可利用GPS导航技术，准确控制不同地块播种作业，准确确定不同播种量与施肥量。
2.4 在无人拖拉机上的应用 农业作业中使用的无人驾驶机，一般由操作站控制，可在GPS导航技术辅助下进行操作，实现连续准确操作，不仅能节约时间，而且还能节省人力物力的投入。比如，国外一家生产公司研发的无人驾驶拖拉机，可24 h不间断连续作业，这种无人操作拖拉机就利用了GPS导航技术。在作业过程中，拖拉机上摄像机可将作业现场画面回传到监视器上，作业人员通过屏幕便可指挥操作。
此外，GPS导航技术的误差小，大约在3 cm。所以，在耕地、喷洒农药与收割庄稼时，可实现线路不重叠。同时，无人驾驶拖拉机的重量为1.5 t，可节约燃料;同时，可通过自重碾压土地，使农作物产量提高了10%。使用无人拖拉机可形成更深压实土壤层，提高耕作效率。
2.5 在农业机械跨区域管理中的应用 利用GPS导航技术与监控中心，可实时监控所有装配有GPS系统的农业机械作业地块，地块上农业机械的行驶路线、速度等数据均可反馈至控制中心。利用GPS导航技术，可实现对农业机械的远程控制，比如对断电、锁定与断油的控制等。在农业机械作业过程中，如果出现突发事件，则可及时报警，允许农业部门根据反馈的问题作出应对，为农业作业服务。
3 目前农业机械中设计的问题
随着科学技术的快速发展，农业机械在农业发展中所起的作用越来越大。但是，考虑到我国是名副其实的农业大国，一家一户均用大型机械化经营缺乏现实性。在农业机械使用上，多数农民缺乏农业机械技术，在操作中还遇到不少问题，阻碍了农业的发展。同时，农业机械的地区差异较大，且至今还没有完整的农机服务产业体系，严重了农业机械化的发展。针对这些问题，在农业机械发展中，应用以GPS、CIS为代表的信息技术，对于实现农业机械化具有重要的意义。
4 结语
导航设计范文第7篇
关键词全球定位系统;地理信息系统；全球移动通信系统；地图匹配
1前言
建设较完善的智能交通系统(ITS)是当下人们研究的重点。车辆导航与监控系统是ITS的重要组成部分，它借助于电子地图为驾驶员实时提供车辆位置、速度、方向以及周围地理环境等信息，以指导驾驶员快速、安全、准确的到达目的地。本人及小组成员根据项目要求，设计并实现了基于GPS/GIS以及借助于计算机网络和现有的GSM网通信平台的车辆导航与监控系统。从而实现了在GSM网覆盖范围内车辆的定位导航监控及管理。
2系统总体设计
2.1设计思路及结构划分
系统的设计首先从车辆的定位着眼，进而完成对其进行监控导航等功能，因此需要结合当前应用广泛的GPS、GIS、GSM及计算机通信等方面的技术。在具体运行中设置在车辆上的终端部件将从GPS接收坐标数据，并结合速度等信息通过GSM系统以SMS方式发送到控制中心，控制中心则要结合其后台的GIS系统以图像方式表现在屏幕上，同时又要根据需要对车辆通过GSM系统以SMS方式发送控制指令。另外为了方便用户查询用户基本信息、交通信息、车辆行驶信息等，控制中心还要实时向WEBGIS服务器传送相关信息。由此，我们对该系统的设计主要分为了车载单元和监控中心两大部分。
2.2控制中心端设计
控制中心端是我们整个系统的核心部分，它既要接收来自移动端的GPS信息并结合数据库以图形方式反映在GIS平台上，同时又要根据监控信息给车辆以相应的信息反馈，以提供车辆的导航。其功能结构如图1。
（1）数据库设计。系统对数据的要求包括地理空间数据和非空间数据，非空间数据又包括基本的属性数据和GPS数据，因此建立了三个数据库分别是地理空间数据库、属性数据库和GPS消息数据库。其中地理空间数据库主要存储GIS方面的空间图形数据，此处以成都市电子交通地图为主要部分，包括道路交通网图形要素的空间位置、几何特征和拓扑关系以及其它一些附属地物，如机关单位、绿地广场、商店超市等。属性数据库主要包括车辆基本信息、用户信息、服务信息等。GPS消息数据库主要针对车辆位置信息的管理，以方便车辆导航及路径回放等。后两者均为结构化数据，采用一般的关系数据库以表、视图方式即可很好的表示。
（2）GPS分析管理模块。此模块主要从车辆的定位、跟踪方面进行处理，对被监控车辆接收移动端发来的位置、速度等信息以图形方式显示在地图上，并以文本方式做详细记录；依据记录的数据在需要时进行回放，回放功能的设计上包括开始、暂停、继续、结束四个状态。另外还包括基本的车辆信息查询处理功能，如车辆信息查询、驾驶员信息查询、车辆监控查询、车辆调度等。
（3）GIS分析管理模块。此模块主要在MapObject基础上集成二次开发，实现GIS的基本功能，如地图放大、缩小、漫游、查询、距离测量等。另外根据项目需要实现了路段及区域范围内车辆密度分析功能。
2.3移动端设计
移动端也就是我们的车载端系统，它包括GPS接收模块、DR传感器（DeadReckoning）、车载导航计算机、通信控制器及设备等组成，其结构如图2。
GPS接收机主要用于接收卫星信号，并解算出定位信息；DR传感器用于航位推算，它是为了解决GPS无法定位而导致导航软件无法工作的问题而特意在我们的系统中引入的；车载导航计算机用于数据采集和处理；通信控制器用于向GSM短信中心发送车辆位置等数据，并接收控制中心通过GSM网发来的监控指令等数据。其工作原理为：当GPS接收模块或DR传感器取得数据后，通过通信控制器把数据以短信息的形式传到GSM短信中心，再通过局域网或广域网把数据传到监控中心，车载终端系统以中断方式完成来自GPS模块和DR传感器的数据的接收，在硬件主程序中循环采集信号和控制其它设备。3系统关键技术与实现
3.1通信
车载设备与监控中心的通信方式采用GSM短信业务方式完成。发送端将数据加上目的地址按照通讯机协议进行编码发送给短消息服务中心，之后再由短消息服务中心发送给监控中心。监控中心收到信息后同样以相应的通讯协议进行解码后分解为可识别的车辆经纬度、状态等信息。他们之间是以RS232全双工串口来通信的，可以同时接受和发送数据。在此我们利用VC＋＋6.0下的CserialPortEx串口通行类来实现串口通信。CserialPortEx声明如下
classCSerialPortEx
{
public:
BOOLInitPort(CWnd*pPortOwner，UINTportnr=1，UINTbaud=19200，charparity=''''N''''，UINTdatabits=8，UINTstopsbits=1，DWORDdwCommEvents=EV_RXCHAR|EV_CTS，UINTnBufferSize=512)；
}
串口的配置对话框如图3。
3.2地图匹配
由于当前使用的GPS定位精度为数十米，且美国军方为限制其它国家将GPS系统用于军事领域，通过选择可用性(SA)技术，人为地在卫星信号中加入噪声干扰。另外由于城市地物特征复杂，在高密集的建筑物、隧道、立交桥等处行驶时又会受其反射和遮蔽影响，使得在某些区域内无法接收GPS信号而出现定位盲区。因此在GPS定位与航位推算的基础上要将定位点与地图道路进行匹配，这样才能真正实现车辆在地图上的实时定位。
地图匹配是通过车辆的GPS航迹与GIS地图数据库中的矢量化路段对象进行匹配，寻找车辆当前行使的实际道路，再将此定位点投影到道路上。根据车辆行驶的情况和地图匹配的需要，将匹配定位分成了3种不同状态，即道路搜索、直线行驶、转弯。针对每种状态的特点和定位要求，采取了不同的处理方法。
（1）道路搜索。当车辆启动时，道路匹配可能不正确，所以应先对起始时刻进行道路匹配，以便建立正确的投影点，这就需要先进行道路搜索。在进行道路搜索时我们将道路连通性作为考虑要素，如图4所示：p0是前一时刻匹配的位置点，p1是当前时刻的GPS定位点，L1、L2、L3是待搜索的范围内的三条道路。虚线箭头是p0时刻车辆行使方向。根据前一时刻匹配结果认为车辆在道路L1上，由于道路L1与L2是连通的，所以车辆不可能直接进入L3，只可能是在L1和L2中进行搜索。
（2）直线行驶。在没有接近道路交叉点时，可以一直认为车辆是在此道路上行驶，可将定位点全部投影在此路段上，如图5。
（3）转弯。当接近交叉点时进行转弯处理。此时可认为是新一次的道路搜索，采用道路搜索的算法处理即可。
4结束语
基于GPS/GIS/GSP车辆实时监控导航管理系统涉及GPS技术、通信技术、地理信息学、数据库、软件工程等多个技术领域，系统较为复杂，本文从系统的整体结构、原理、功能、关键技术算法等方面对车辆导航监控系统做了一定分析研究。具体论述应对车辆定位、导航、监控等领域具有实用价值。
参考文献
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3吴信才.地理信息系统的设计与实现[M]北京：电子下业出版社，2002.
导航设计范文第8篇
本文就GPS数据格式、定位精度、数据采集及交换进行了介绍,结合地理信息软件Goggle Earth、Global Mapper、MapSend Lite等地理信息软件,介绍了在地震采集系统中设计及踏勘中的应用。
一、GPS接收终端简介
1.1 便携式手持终端简介
在野外工作中,性价比较高便携式GPS接收终端大体上有Garmin、Explorist、Venture 、劳伦斯等机型,根据价位高低及功能多少分为三个层次的产品。
基本机型:有Garmin Legend H、eXplorits600等机型,目前应用面较广,也是普通用户大规模使用的普及机型。中高端机型:eXplorits510、Garmin Vista C 蜂彩、GPS76C等。该类机型代表市场发展的主流方向。电子地图数据较为详细,亦配备内置电子罗盘和气压高度计,避免了屏蔽后的方位指向困难,也在一定程度上缓解了GPS 测高不准的问题。
随着信息技术的进步与发展,SD扩展卡渐渐应用到手持导航仪中,卡容量从最初的64MB 扩展到现在的8GB,使人们可以随心所欲地存储MapSend格式的详细地图数据。
1.2 eXplorist600手持终端简介
1.2.1 性能简介
eXplorist序列机型是地震勘探野外作业目前应用较为广泛的便携式机型之一,它有如下特点:(1)TrueFix技术,精确度更高,改正精度达到3m以内;(2)SD扩充卡:支持SD卡 扩展内存,可实现航点、航线、航迹无限存储;(3)内置地图;(4)航迹:可存储3~5条航迹,每条航迹可包含2000个航迹点;(5)超大显示屏:超大显示屏可以清晰的看到GPS数据信息,eXplorist510配有高清晰度彩色触摸显示屏。
1.2.2 功能简介
eXplorist600手持GPS提供3种基本导航功能。(1)航点导航。用航点导航到地图上某点的直接路径,通过点导航模式,就可以根据手持机导航信息提示,寻找到坐标点。根据需要,还可以设置其他数据项在显示屏上,比如方位、时间、速度、坐标等。(2)航线导航。将测线定义为航线,包括定义航线附近的各种路标,用于测线导行。(3)航迹导航。通过对行进过的路线进行存储,可以在再次行进时重复原有的路线,或利用航迹返回功能沿原路返回到起点。这一功能在物探施工中非常有用,先期踏勘的班组把航迹存储起来,然后把GPS交给其他后续班组,后续班组利用航迹,直接导航到已设定的激发或接收物理点位上。如果在施工中迷失方向,还可以利用这一功能,根据已存储的航迹原路返回。
二、eXplorist手持机数据格式
2.1 数据类型
航点(Waypoint):用于记录地图上的某个点的位置,可以存储坐标(经纬度)、注解、点标识等其它信息。航迹(Track):一段运动轨迹,由很多个点组成,一般的GPS内部可以存几百个到几千个。Track的生成算法比较重要,好的算法记录点少而且描述精确。航线(Route):手工或自动生成的线路,一般由几十个点组成。
2.2 数据格式定义
GPX( GPS Exchange Format )是GPS数据的交换格式,是一种基于XML(Extensible Markup Language)的一种开发数据标准,编码采用UTH-8 Unicode格式,分别以XML标签的形式记录文件基本格式、航点、航迹、航线等信息。目前GPX在GPS 数据格式转换、制图等方面支持上百种应用软件和网络服务,成为GPS接收机、桌面软件、移动设备软件以及基于网络服务的数据转换的标准格式(见表1)。
GPX 数据格式仅支持WGS-84 经纬度坐标(格式为DDD.dddddddddb)。如果已知数据为其它坐标系数据, 需要转换为WGS-84经纬度格式的坐标。
表1 GPX数据交换格式属性
2.3 GPS数据交换
2.3.1 GPS手持机数据输入
GPX交换文件是一个XML文件,Mapsend Lite软件、Global Mapper软件可以直接读取,而eXplorist GPS手持机亦能通过MapSend Lite软件输入GPX数据。利用Global Mapper数据输入、输出功能可快速将原始数据转化为GPX数据。其过程是将原始数据转化为SPS数据,利用Global Mapper输出GPX数据,实现由MapSend Lite向GPS手持机写入GPX数据。
采用上述方法,可将测线、炮检点设计数据或踏勘路线利用Global Mapper转化为GPX格式后,利用MapSend Lite批量导入手持机,实现航点、航线数据的快速建立与查询。
2.3.2 GPS手持机数据输出
手持GPS 踏勘基础数据的航点坐标位置和测点坐标必须转换成KLsies、Mesa等地震勘探设计软件可以加载的格式(常见为平面坐标或SPS格式,见图1),才能用来实现地震勘探设计和图件的任意比例尺输出。手持机GPX格式数据输出,可利用Global Mapper自动投影转换功能,将GPX数据自动转化为采集设计软件通用格式。
图1 导航仪与设计数据转换流程
采用上述方法,可将野外踏勘时手持机记录的航点、航线数据输出为采集软件可识别格式,在采集软件中准确、直观显示踏勘路线、障碍物及干扰源位置,为地震设计提供准确、详细的基础资料。
三、GPS数据采集
3.1 参数设置