才提新车，选购导航一体机的时候突然有了一种无 GPS 导航的设想

这是一个专门讨论 idea 的地方。

每个人的时间，资源是有限的，有的时候你或许能够想到很多 idea，但是由于现实的限制，却并不是所有的 idea 都能够成为现实。

那这个时候，不妨可以把那些 idea 分享出来，启发别人。

This topic created in 4042 days ago, the information mentioned may be changed or developed.

正如题目所说，想到了一种不依靠 GPS 定位的车载导航系统，主要功能及实现设想：

1. 初始定位采用手动输入地名确定大致位置(或者结合手机基站定位等等)，然后手动选择一个特殊点及车行方向定位
2. 导航系统与行车电脑连接，获取车行数据(车速，方向盘转向角，行车方向(前进或后退))，然后由导航系统计算后体现在地图上
3. 自动保存地图上的未知路径以及上次导航结束时的车辆位置以供下次导航使用

系统的主要障碍：
1. 行车数据的准确性
2. 地图的准确性

基于以上构想，我取名该系统为：向量导航系统

赶快来批斗我的构想吧

导航

车行

行车

定位

63 replies • 2019-06-04 23:51:59 +08:00

wy315700

Oct 10, 2015

民用设备精度不行的。。。

cxe2v

Oct 10, 2015

这不就是飞机上用了半个世纪的惯性导航嘛，这种导航有个很大的问题就是，随着时间推移，误差会越累计越大，

mskimi

Oct 10, 2015

等美国佬的原子惯性导航出来

msg7086

Oct 10, 2015

早就玩烂了的技术。
首先行车速度就是没法精确获得的。

嗯？你说计算轮胎滚动的距离？
首先你要保证轮胎磨损的精确计算和胎压气温的因素。
然后……别然后了，你上面这条还没解决呢。

est

Oct 10, 2015

@msg7086 大城市还是可以解决的，因为你再怎么转向都会最终在道路上形式。偏差是有的，但是不会差几条街。

NemoAlex

Oct 10, 2015

误差感人，不过已经实现了。
iOS 版的高德地图，在丢失 GPS 信号的情况下会依据惯性来计算车辆位置。这个功能在隧道里和高架下面比较有用。其余时候没什么用。不然好好的 GPS 不用弄这个，不是蛋疼么。

est

Oct 10, 2015

其实你们不要笑，我记得有个安全研究课题就是如何通过一段路程的纯 “车速” 来逆向推断行车路线。很叼的黑科技。真正的大数据特征匹配。

shyrock

Oct 10, 2015

你这个构想公元前就有了。。。搜索司南车。。。

echo1937

Oct 10, 2015

好吧满足你。这叫惯性制导，二战时就出现了，可见于大一普物教材，建议改个名字申请国家经费。

expkzb

Oct 10, 2015

汽车进隧道后不就是这个技术么

Heavytiger

Oct 10, 2015

@expkzb 惯性导航？

est

Oct 10, 2015

这这这。。。 v 站各位你们咋一下就想到惯性导航的。。。压根不是一回事好么。

就怕看了一半帖子就发言的 -_-

shyrock

Oct 10, 2015

@est 确实，这个就是司南车的原理，跟惯性有毛关系

fuhanfeng

Oct 10, 2015

https://zh.wikipedia.org/wiki/%E6%83%AF%E6%80%A7%E5%AF%BC%E8%88%AA%E7%B3%BB%E7%BB%9F

ifishman

Oct 10, 2015

@msg7086 既然是车载，误差要求肯定不会太高，轮胎磨损导致误差能有多大？

不过还是感谢各位让我科普了一下惯性导航

yellowV2ex

Oct 10, 2015

话说现在车载导航的软件怎么样了？我上次去巽寮湾，百度导航让我上一个桥，我看车里的，显示我在海上漂浮，今年中才更新的地图。
至此之后，乖乖的用手机导航。感觉车载导航很鸡肋了，地图不准，更新慢，装不了 app ，不够智能。

ifishman

Oct 10, 2015

@yellowV2ex 现在安卓系统的车载导航也蛮多的了，即使是传统 CE 系统，也有自动更新地图的服务，例如： sv2321

yellowV2ex

Oct 10, 2015

@ifishman 问题原车带的不好换啊，看了一下很多第三方都是小厂子适配的，不大信得过。我想拆了定做一块架子把 ipad 放上去

lonelygo

Oct 10, 2015

LZ ，这就是惯性导航啊。
就是现在的基于 GPS 的导航，当你进了隧道等没有 GPS 信号的地方，你看导航还是显示车在动，该有的提示还是有。
这就是惯性导航么。

Kael

Oct 10, 2015

@ifishman 主要是角度误差，比如你正在往正南方开，而在你之前无数次转向中，现在系统认为你是往正南偏东 0.1 度行驶，那 100 公里以后，导航位置和你实际位置就偏了 170 米，足够你错过很多路口了

likuku

Oct 10, 2015

同样想到惯性导航了...但是弹道导弹和飞机的姿态状态比较单纯，容易精确测量。

地面上汽车的姿态变化太多太复杂，若没有 GPS 卫星什么的“绝对座标”参考，很难精确测量位移吧。

Kael

Oct 10, 2015

@ifishman 轮胎磨损好像误差也挺大的，假设轮胎周长 1 米，磨损之后周上变少 1 毫米，就是 0.1%的误差
那跑 100 公里误差也有 100 米了，相当于你出去郊游一圈回来就已经找不到自己家门了。。

loading

Oct 10, 2015 via iPhone

这些基于矢量计算的东西，时间精度就是最大的敌人

Cu635

Oct 10, 2015

这不就是惯性导航系统么。不是什么新鲜事物。

Cu635

Oct 10, 2015

@yellowV2ex 用 google 地图或者高德地图。你用 baidu 地图导航导错了就是活该。

dazui

Oct 10, 2015

民用级的惯性传感器漂移很大，所以先需要找几个大国工匠级别的人物，给你加工一个高精度陀螺仪

facat

Oct 10, 2015 via Android

有累计误差，最后回偏离很远。

qian19876025

Oct 10, 2015

@echo1937 毛线这明明是黄帝战蚩尤的指南车嘛

yellowV2ex

Oct 10, 2015

@Cu635 你看反了，我意思是百度地图很新，刚修的桥都有，相比车载的连路都看不到

momou

Oct 10, 2015

首先，你得有一个高精度陀螺仪，可我朝根本就没有。。。

lucky2touch

Oct 10, 2015

没看明白点在哪？自动驾驶还是导航，导航一般是路径计算吧，这个你同一个路径反复开还需要导航？
如果说开过一次就可以自动开，难点不在这吧。

ifishman

Oct 10, 2015

@lucky2touch 这位朋友是没有理解到点上

lucky2touch

Oct 10, 2015

@ifishman 说了一堆，亮点在哪？解决定位精度？你上面第三点的使用场景是啥，提个补偿 GPS 的误差估计好点，一来谈个大概念要替换 GPS......

Cu635

Oct 10, 2015

@yellowV2ex 哦，是我先入为主了。我自己以前用 baidu 地图的时候就是这样，地图过老，导航不准，目的地点相对偏移，从此 baidu 一生黑。

Cu635

Oct 10, 2015

@est 看一下 https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E6%83%AF%E6%80%A7%E5%AF%BC%E8%88%AA%E7%B3%BB%E7%BB%9F 理解惯性导航的最大特点之后就知道怎么回事了。

yoo

Oct 10, 2015

http://newcar.xcar.com.cn/201302/news_870598_7.html

Cu635

Oct 10, 2015

@likuku 弹道导弹和飞机姿态单纯？

别忘了，这些都是有 6 个自由度的啊。汽车才几个？

弹道导弹弹道简单但也是三维的，只不过是个弹道所以说看起来简单而已。

likuku

Oct 10, 2015

@Cu635 飞机 /导弹在空中基本就是走空间最短路线，汽车则不然，受到道路影响太大...

Cu635

Oct 10, 2015

@likuku 在控制上导弹的弹道曲线更难。弹道导弹的弹道曲线是要受地球引力和空气阻力影响的。

至于飞机，谁告诉你飞机“基本就是走"空间最短路线的？你回去砍死他。

汽车再受道路影响就是个图论问题，而且道路可以提前规划。

再从测量和输出角度来讲，汽车只需要定下自己的当前二维坐标（测得不准还可以通过预先储存的道路地图修正）、当前速度矢量、车头指向就行了，而弹道导弹和飞机都要储存自己的当前三维坐标、速度矢量、加速度矢量、自身姿态，输出的话汽车只需要速度控制和方向控制，而弹道导弹和飞机都要速度、航向、偏航和姿态控制，哪个简单？

qymobile

Oct 10, 2015

飞机上用了好多年了……惯导

xiaoyao9933

Oct 10, 2015

北航的高精度陀螺仪研究的还不错

Voren

Oct 10, 2015

惯性导航
理论上是完全没问题的,但是现实中的测量度决定了只能短时间短距离使用
太长需要重新校正才行...

Oct 10, 2015

深深的感觉到， idea 真是不值钱，总有比你聪明还有执行力的人，早早把你的想法实现 n 多次了

ljbha007

Oct 10, 2015

用个智能手机＋ sensor fusion 就可以做

likuku

Oct 10, 2015

好吧，不扯这么多虚的了...惯导自动驾驶仪应用在飞机上在二次大战时就已很成熟了，

地面交通，除去自然因素和本身机械因素，其它各种人为 /人工影响太多。

est

Oct 10, 2015

@Cu635 晕死。。看到我上面回复没有啊？

惯性导航

> 惯性导航系统是一个使用加速计和陀螺仪

都他妈有车轮了，能很相对而言精确知道速度和转向角度，还他妈需要加速度计和陀螺仪？脱了裤子放屁？

最怕了解一半不看完 LZ 完整帖子的。

xfspace

Oct 10, 2015 via Android

@NemoAlex 前两年导航仪有了...进了隧洞，惯性向前，然后惯性出了隧洞，还没连上星的话，再次在失星那里惯性向前。。。

icylogic

Oct 10, 2015

大三惯性导航专业课学渣表示这并不是惯性导航，积分都用不到，所以不会累积误差，和时间无关。

icylogic

Oct 10, 2015

@xiaoyao9933 你是说我们院长的光纤陀螺么。。

shyrock

Oct 10, 2015

v2ex 上面居然这么多人把这东西理解为惯性导航。。。这审题能力能考过试？

zhuang

Oct 10, 2015

这个东西不叫惯性导航。

一般来说从车载系统上取速度大概有两条路：第一条是 obd 接口，不过这玩意的精度在没有 gps 修正的情况下根本没有实用价值；第二条是从 ecu 读取，多数需要一种 vss 线来输出到诊断设备上，稍微先进高档一点的车都是私有接口……然而精度还是不够，这里的精度指的是 ecu 内部的计算精度，和惯性导航一样受时间影响。

技术之外的问题在于，前两种测速（测距）方式都是建立在轮胎是个完美正圆且不打滑的前提之上的，所以实际应用的精度还会进一步降低。

相比之下地图都是小问题。

pi1ot

Oct 10, 2015

这不是惯性导航是什么，不靠陀螺仪靠什么。

lucky2touch

Oct 10, 2015

的确不算是惯导，但是个人觉得惯导比这个更具有现实意义。
算是有过类似研究，解决车辆定位精度的问题，现实的就是机场厂区车辆的管理。 GPS 在廊桥有干扰，会跳变，引入惯导理论上能够解决一部分问题，但是也是有陀螺仪精度的问题，也就是上面讨论的问题。
除了地磁，蓝牙 beacon 还有没其它方案，可以交流交流，拓宽下脑洞:)

kooze

Oct 10, 2015

你说的这个大部分导航仪是具备这个功能的，但是是到了隧道里没有 GPS 信号的地方短时间开启。辅助定位。这个叫做“惯性导航”。作为主要导航是不可靠的不精确的。上面的 v 友也提到了：胎压、轮胎磨损。还有轮胎打滑等等。

ferran

Oct 10, 2015

航位推算（ dead reckoning ）

whitefable

Oct 10, 2015

然而.......主要的还是在测速精度上并不足够吧 0 0

wgf2008

Oct 11, 2015 via iPhone

买个 4g 版的 ipad 不就可以了

GentleSadness

Oct 11, 2015

不太可能，地面波度会出现的误差无法计量，距离一长就没用了

行车左右移，你确定你算得准吗

missingbobo

Oct 11, 2015

我买的是有导航的车，但是平时一般还是用的手机导航。

yuriko

Oct 13, 2015

想象一下使用 UDP 进行数据通信的时候，每次传递增量信息，那么在网络足够好的情况下是没问题的
但是现实问题是，谁都不知道什么时候就丢了两个数据包，所以大家还是会每隔一段时间发一次全局信息来对一下大家的状态。

所以其实是一回事，民用的车载设备再怎么吊误差也不会多小，想象下丢包率 50%的情况~不用 GPS 校准肯定不现实

leungzw

Oct 21, 2015 via Android

我只有一个问题：在连低端手机都标配 GPS 的年代，为什么不用 GPS ？

linhua

Feb 26, 2016 via Android

相对位移定位
平时用的光学鼠标就是用的这个原理
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Optical_mouse

liaoyaoheng

Jun 4, 2019 via iPhone

误差大，行车🚗震动，地图误差，轮胎打滑，会让传感器出现偏差。不适合长距离导航。

这种定位方法已用于百货商场等室内导航。或公平信号丢失后的临时导航。