引言
在信息产业部“十一五”发展规划中,汽车电子被列入重点课题,车载导航系统是汽车电子重要组成部分。导航电子地图作为车载导航应用中核心的部件,其物理存储格式的水平往往标志着一个企业乃至一个国家导航应用系统研发的技术水平。在这一背景下,国家发改委委托信息产业部标准化研究所着手制订我国第一部国家车载导航电子地图应用存储格式标准(简称导航国标)。在标准化所陈倩高工的领导下,国内主要的导航相关企业组成了核心工作组,由北京超图地理信息技术有限公司负责标准编写和技术攻关任务。在标准编写过程中,超图公司和其他工作组成员单位相互协作,克服了起点低、技术难度大、资料匮乏、经费和设备有限等许多困难,导航标准已经基本完成验证工作,等待最后审批。目前,工作组已经取得了一批具有核心竞争力的技术成果,为后期的示范和推广打下良好的基础,促进了具有自主知识产权的导航应用产品的研制。
导航国标对民族导航产业的重大意义
随着我国汽车市场的发展,国外企业将中国市场比喻为“百亿大蛋糕”。从2002年起日本的富士通、山田洋行、松下电器、西门子、摩托罗拉纷纷瞄准中国市场,通过各种方式登陆我国市场。而当时我国企业的在车载导航产品中掌握自主知识产权的技术几乎没有,核心技术完全由国外公司控制。我们只能再次眼睁睁的看着自己家门口的“蛋糕”被人家拿走,诱人的市场前景对于我们只能当成“海市蜃楼”。如何将我国企业推向市场一直是国家产业政策研究的重点。

图一 导航存储格式标准与导航产业价值链
从产业层面上看,如图一所示,物理格式影响产业价值链的始终。数据供应商依据物理格式的逻辑模型定义数据生产的母库格式和采集作业规范;系统集成商开发针对物理格式开发引擎,物理格式直接决定了系统在显示,分析,查询的实现方法,优秀的物理格式可以降低平台资源约束,减小平台提供商的制造成本。分销商的市场推广和客户服务同样受到数据格式的制约,例如数据更新服务就需要考虑存储格式是否具备数据更新的能力。国家通过制订导航国标就可以实现导航应用基础平台的共享,大大的降低行业整体的研发成本,使各个企业将主要精力投入到具体业务中。同时导航国标规定的产品规范对于评价产品质量、制订市场准入制度都起到指导性作用。所以导航电子地图存储格式的标准化可以带来巨大的产业效益,这一点已经在日本和欧美一些发达国家得到了很好的证实。
 图二 导航数据处理流程
从技术层面上看,如图二所示,导航物理格式是导航数据编译器和导航数据引擎的“灵魂”,而导航数据编译器和导航数据引擎是导航应用系统的核心构件。同时导航物理格式处于整个导航技术体系的咽喉部位,与导航设备的硬件、系统平台、原始数据都有紧密联系,所以设计工艺复杂,技术难点较多,目前国际上也只有少数公司完全掌握了研制物理格式的核心技术,这对我国导航应用市场的发展设置了不小的专利门槛,此次导航国标项目的成功填补了我国导航产业在导航应用核心技术上的空白,对我国导航企业核心竞争力的提升产生了强大的推动作用。
导航国标的自主创新成果
超图公司在物理存储格式标准在制订过程中,充分吸收了国际其他物理格式标准的先进经验,考虑了我国数据量庞大,道路建设快等特点,结合了我国交通规则、地名习惯、基础数据规范,经过各个成员单位的通力合作,最终完成了导航国标的编写和验证任务。
在验证过程中,超图公司自主研制了数据编译软件和导航应用验证系统。通过测试,导航国标达到了以下技术指标:
?数据存储结构紧凑,具有良好的数据压缩效果,空间数据压缩比达到8:1以上;
?数据组织效率高,安全能够满足车载导航过程中,对于地图显示、路径分析、兴趣点查询在数据访问方面的实时性要求。
?数据扩展性好,相对其他物理格式标准,在数据的扩展性方面,导航国标进行了较大的改进,导航国标增加了数据扩展的方式,使导航可以支持更多类型的扩展数据。
?数据存储精度提高,通过改进了数据模型,使导航物理格式存储空间数据的精度由3米提高到1米左右,这将满足今后GPS差分定位的要求。
?数据编码与我国相关标准接轨,使得数据的共享性提高。
除了以上一些预定的技术指标以外,导航国标还在物理格式数据的更新方面,进行了大量的创新工作。物理格式具有关联性强,数据冗余大的特点,这使得研制具有可更新能力的物理格式一直以来处于国际导航技术研究的前沿。在这方面,超图公司进行了大胆地创新,并在许多方面取得了突破,例如:
?采用空间网络一体化格网组织模型减少数据的直接地址引用,降低了数据更新的范围;
?采用分段式弧段编码,解决了原先连续编码在增加新记录方面的困难。
?页面组织采用网状结构,减小了数据更新对数据逻辑一致性的影响,从而减少了维护数据一致性的引起的系统开销。
这些创新工作为我国导航应用产品参与国际竞争以及导航国标的国际化推广都奠定了良好的技术基础。
总结
一个产业的腾飞需要有一个坚实的平台,导航电子地图应用存储格式标准作为整个导行产业的基础性平台,它的公布将标志着我国导航产业发展进入了一个高速发展的新阶段,导航国标工作组将会让更多的企业参与到标准的应用中来,进一步扩大标准在产业链上的影响力,继续为提升民族导航产业的核心竞争力发挥作用。原载于《标准化年报》
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