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惯性导航、GPS导航及组合导航

日期:2019-04-11 01:30
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摘要:惯性导航、GPS导航及组合导航各自有自身的优点和缺点。


惯性导航、GPS导航及组合导航

一、惯性导航精度分为消费级,战术级,导航级,战略级

AHRS一般是战术和消费级,根据不同的场景,各有各的做法,行人有行人的做法,无人机有无人机的做法。基本上,以地磁出航向,以卡尔曼滤波组合陀螺数据和地磁数据出姿态,其他的位置速度看应用场景

二、组合导航的优点和缺点:

优点:组合导航系统将多种导航系统的信息相结合,能够为载体提供包括姿态、速度和位置等的全姿态导航信息,输出的导航数据频率较高,导航信息的精度比单一的导航系统精度高,各种导航系统的数据进行融合,达到优势互补,在各个导航系统进行浅组合时,各个系统不互相影响。

缺点:当进行深组合的时候,如果不能及时正确判断并隔离掉出现故障的系统,会影响到其他系统的导航性能,当然,在浅组合中也需要及时判断并隔离掉出现异常的导航系统,避免对组合导航精度造成影响,提高系统的稳定性和可靠性。

为何手机GPS定位必需要流量(比如百度地图),而车载GPS则不需要呢?之前做一个设计时,老师说手机GPS定位必须要联网,但为什么车载的就不用呢?

车载导航仪属于专业、专门的设备,接收能力和功率等硬件设计都可以使其很方便和很专业地搜索卫星,即使卫星信号不太好,也能搜得到,不需要联网,手机设为离线模式不是无法定位,而是需要较长的时间,导航时手机会寻找卫星,但是,如果没有辅助定位(A-GPS)的帮助,它会浪费很多时间去找合适的卫星,而使用A-GPS就需要通讯网络的支持,它能够先计算你所在的大概位置,然后就有针对性地搜索卫星,快很多,我的车装的是擎感智能车脑,gps搜星速度就很快,还有免费送的wifi,可以共享流量,在线听歌都没问题了。

惯性导航前景在一些常见的特殊场合,用的还是比较多的,但是由于GPS导航的技术缺陷,在树荫下、高楼群、高架、隧道、地下停车场等环境复杂的场合都无法提供准确的定位信息,但是惯性导航的发展历史由来已久,技术比较成熟,而且惯性导航有两个*重要的优势。

(1)惯性导航定位不需要外源信息惯性导航可以说是个老古董了,但在今天其地位依旧不可动摇。

不管是卫星导航,还是无线电导航,都受限于外源信息,一旦卫星不可用,没有了导航台,那么这些导航系统就完全瘫痪了, 但惯性导航完全不需要借助外源的信息,它用于计算的初始数据来自自身,既不受外界干扰影响,也不向外发送任何信号,更不用借助任何其他设备,所以,惯性导航多用于军事上。

(2)惯性导航定位的连续性其他的导航定位系统定位时是一个个点,而惯性导航的地位却是连续的曲线,这也是一大优势,所以由于卫星导航的缺陷,导致惯性导航在相当长一段时间内依然在诸多导航系统中牢牢的占据一席之地。

二、话说惯性导航的发展趋势就是和卫星导航结合使用,而且现在就已经和北斗结合使用了

卫星——惯导组合定位系统,即系统包含卫星定位系统(GPS(全球定位系统)/北斗卫星导航系统/GNSS(全球导航卫星系统))和惯性定向定位导航系统(INS)的定向定位导航系统。根据INS和卫星的导航功能互补的特点,以适当的方法将两者组合来提高系统的整体导航精度及导航性能以及空中对准和再对准的能力。


卫星定位导航系统,具有精度高,可通讯的特点,但是该系统不能提供如载体姿态等导航参数,而且在飞行载体上使用时,由于载体的机动运动,常使接收机不易捕获和跟踪卫星的载波信号,甚至对已跟踪的信号失锁;而惯性定向定位导航系统,是通过内部的惯性器件(陀螺、加速度计),获取当前位置信息,是密闭的,不需要和外界通讯,因此其独立性强,缺点是,随着导航持续,惯性导航会发生偏差(由温度变化、震动引起的,可通过算法进行偏差补偿)

组合导航系统的优点:组合导航系统将多种导航系统的信息相结合,能够为载体提供包括姿态、速度和位置等的全姿态导航信息,输出的导航数据频率较高,导航信息的精度比单一的导航系统精度高,各种导航系统的数据进行融合,达到优势互补,在各个导航系统进行浅组合时,各个系统不互相影响。

精准测控自主研发生产的双天线组合导航:

组合导航系统的缺点:当进行深组合的时候,如果不能及时正确判断并隔离掉出现故障的系统,会影响到其他系统的导航性能,当然,在浅组合中也需要及时判断并隔离掉出现异常的导航系统,避免对组合导航精度造成影响,提高系统的稳定性和可靠性。

单单从定义上来看,RTK全称Real - time kinematic,是一种实时动态控制系统,RTK是一种新的常用的GPS测量方法,以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度,但是我们不同的是RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法,它采用了载波相位动态实时差分方法,是GPS应用的重大里程碑,它的出现为工程放样、地形测图,各种控制测量带来了新曙光,极大地提高了外业作业效率。

惯性导航、GPS导航及组合导航各自有自身的优点和缺点。在不同的应用场合,我们选择相应的的导航系统。

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