组合导航技术的发展趋势_曾伟一
导航技术的未来发展趋势
导航技术的未来发展趋势随着科技的不断进步和应用，导航技术在我们生活中的应用已经越来越广泛。
导航技术就是指通过利用卫星、定位、测距、地图等技术手段，实现人员或车辆的准确定位、导航以及路径规划等功能。
随着人们对导航精度的要求越来越高，导航技术未来的发展趋势就变得越来越重要。
一、增强现实技术加持随着移动设备技术的迅猛发展，增强现实技术也开始逐渐应用于导航领域。
增强现实技术可以在手机或平板电脑屏幕上显示真实世界中的景象，并利用GPS技术定位用户位置，并显示出用户所处位置的信息。
在导航中，增强现实技术可以在用户所在位置显示道路、建筑物等信息，提高用户的导航精度和体验。
未来，增强现实技术还将结合虚拟现实技术，进一步提升导航的准确性和用户体验。
二、全球定位技术的优化全球定位系统（GPS）是目前导航技术中最为常见的一种定位技术，通过建立在地球轨道上的一组导航卫星，向地球上的接收机发送信号，以确定接收机的位置。
然而在一些城市化程度高、摩天大楼众多的城市，GPS定位的精确度就难以满足需求。
为了提高定位精确度，目前一些厂商正在开发一种新型的导航技术——北斗卫星导航系统，该系统的精度比GPS高出许多，将为用户带来更好的导航体验。
三、自动驾驶技术的崛起自动驾驶技术已经成为导航技术发展的一个重要方向。
自动驾驶技术通过利用激光雷达、摄像头、无线通讯等技术，实现车辆自动行驶，规划路径，识别交通标志和道路状况等。
随着自动驾驶技术的进一步成熟，将带来更好的车辆性能和安全，也将在功能上对导航技术进行更多的拓展。
四、人工智能技术的应用人工智能技术带来了不少变革，也为导航技术带来了机遇。
人工智能技术通过分析大量数据，实现实时路况监测、车辆路径领航、虚拟车道标线识别等操作。
未来，人工智能技术还将结合增强现实技术，实现更加智能化的导航。
总结：未来的导航技术将会借助各种先进技术的不断发展和应用，实现更高精度的导航和智能化的交通管理。
导航技术的未来不仅仅是车辆和行人的定位和行进，而是涉及到交通管理、城市规划、旅游等多个领域。
组合导航调研报告
组合导航调研报告1. 引言在当今社会，导航系统已经成为人们日常生活中不可或缺的一部分。
组合导航系统为用户提供了更精确、可靠的定位服务，极大地提高了导航的准确性和效率。
本调研报告旨在对组合导航系统进行研究和分析，从而深入了解其优势、应用领域和未来发展趋势。
2. 组合导航系统的定义组合导航系统是将多种定位技术结合在一起，通过算法和处理方法对各种导航信号进行融合和处理，最终得到更准确的位置信息和导航结果的系统。
常见的组合导航系统包括使用全球定位系统 (GPS)、惯性导航系统 (INS) 、地面测量系统等。
3. 组合导航系统的优势3.1 提高定位准确性：组合导航系统能够利用多种定位技术相互补充，从而减小误差并提高定位准确性。
3.2 增强导航可靠性：通过融合多种导航信号，组合导航系统能够满足各种工作环境下的导航需求，提高导航可靠性。
3.3 支持导航持续性：组合导航系统可以在信号中断或不可用的情况下，通过惯性导航系统等其他手段继续提供导航服务，增强了导航的连续性。
4. 组合导航系统的应用领域4.1 航空航天领域：组合导航系统在飞机、导弹等航空航天器的精确定位和导航中起到重要作用。
4.2 陆地和海洋领域：组合导航系统在汽车、船舶等交通工具定位导航领域广泛应用，提高了导航的准确性和可靠性。
4.3 无人系统领域：组合导航系统在无人机、无人车等领域的导航和自主飞行中有着重要的应用。
5. 组合导航系统的未来发展趋势5.1 融合更多导航技术：随着新一代导航技术的出现，组合导航系统将融合更多种类的导航技术，以进一步提高导航系统的准确性和可靠性。
5.2 精确动态建模：组合导航系统将更多地依赖精确的动态建模和环境模拟，以更好地处理动态环境下的导航问题。
5.3 人工智能应用：通过使用人工智能技术，组合导航系统能够更好地适应不同用户和环境的需求，提供更智能化的导航服务。
6. 结论组合导航系统以其准确性、可靠性和连续性的优势在各个领域得到广泛应用。
组合导航技术的发展趋势_曾伟一
技术开发与应用组合导航技术的发展趋势曾伟一1 林训超2 曾友州3 贺银平4(1.2.3.4.成都航空职业技术学院,四川成都610100)收稿日期:2011-01-10作者简介:曾伟一(1956 ),男,四川省成都市人,副教授,主要研究方向为电气自动化和微机控制技术。
摘 要:本文揭示了组合导航技术的优越性,论述了组合导航的关键技术,对硅微惯性测量单元的发展和应用情况进行了介绍,指出GNSS/INS 组合中松耦合、紧耦合与深耦合方式的技术特点,展望了耦合技术未来发展方向。
关键词:组合导航 卫星导航 惯性导航中图分类号:TN967 2 文献标识码:B 文章编号:1671-4024(2011)02-0041-04Development Tendency of Integrated Navigation TechnologyZE NG Weiyi 1,LIN Xunchao 2,ZE NG Youzhou 3,HE Yinping 4(1.2.3.4.Chengdu Aeronautic Vocational &Technical College,Chengdu,Sichuan 610100,China)Abstract This paper analyzes the advanta ges of integrated navigation technique and the key inte grated navigation technology,presents the development and application of measuring units of silicon micro inertia,points out the techniques of loose coupling,tight coupling and deep c oupling in the combination of GNSS and INS and prospects the development tendenc y of c oupling technology.Key Words integrated navigation,GNSS,I NS 组合导航是采用两种或两种以上导航系统,形成的性能更高、安全性和可靠性更强的导航方式。
组合导航关键技术
组合导航系统是将载体( 飞机、舰船等) 上的导航设备组合成一个统一的系统，利用两种或两种以上的设备提供多重信息，构成一个多功能、高精度的冗余系统。
组合导航系统有利于充分利用各导航系统进行信息互补与信息合作, 成为导航系统发展的方向。
在所有的组合导航系统中，以北斗与惯性导航系统INS 组合的系统最为理想, 而深组合方式是北斗与惯性导航系统( INS) 组合的最优方法。
鉴于GPS 的不可依赖性，北斗卫星导航系统与INS 的组合是我国组合导航系统的发展趋势，我国自主研制北斗/INS深组合导航系统需要解决的关键技术。
1 北斗/惯导深组合导航算法深组合导航算法是由INS导航结果推算出伪距、伪距率，与北斗定位系统观测得到的伪距、伪距率作差得到观测量。
通过卡尔曼滤波对INS的误差和北斗接收机的误差进行最优估计，并根据估计出的INS误差结果对INS进行反馈校正, 使INS保持高精度的导航。
同时利用校正后的INS 速度信息对北斗接收机的载波环、码环进行辅助跟踪, 消除载波跟踪环和码跟踪环中载体的大部分动态因素, 以降低载波跟踪环和码跟踪环的阶数，从而减小环路的等效带宽, 增加北斗接收机在高动态或强干扰环境下的跟踪能力。
其组合方式如图 1所示，图中只画出了北斗的一个通道，其他通道均相同。
图 1 深组合方式框图组合导航参数估计是组合导航系统研究的关键问题之一。
经典Kalman滤波方法是组合导航系统中使用最广泛的滤波方法，但由于动态条件下组合导航系统状态噪声和量测噪声的统计信息的不准确，常导致滤波精度的下降，影响组合导航的性能。
滤波初值的选取与方差矩阵的初值对滤波结果的无偏性和稳定性有较大的影响，不恰当的选择可能导致滤波过程收敛速度慢，甚至有可能发散。
另外系统误差模型的不准确也会导致滤波过程的不稳定。
渐消记忆自适应滤波方法通过调节新量测值对估计值的修正作用来减小系统误差模型不准确对滤波过程的影响。
当系统模型不准确时，增强旧测量值对估计值的修正作用，减弱新测量值对估计值的修正作用。
飞行器组合导航技术的分析
飞行器组合导航技术的分析作者：刘雪松来源：《科技创新与应用》2020年第29期摘; 要：由于机动性强，飞机在国内外军事和民用领域得到了广泛的应用，飞机导航技术是高效可靠完成运输任务的前提。
随着科学技术的快速发展，导航技术也取得了很大的成就，不同的环境条件下，促成了多种导航方式的形成，不过都是为了达到精确制导的目标。
关键词：组合导航;飞行器;导航精度中图分类号：TN966; ; ; 文献标志码：A; ; ; ; ;文章编号：2095-2945（2020）29-0157-02Abstract： Due to its strong mobility， aircraft has been widely used in military and civilian fields at home and abroad. Aircraft navigation technology is a prerequisite for efficient and reliable completion of transportation tasks. With the rapid development of science and technology， great achievements have been made in navigation technology， which in different environmental conditions contributes to the formation of a variety of navigation methods， in order to achieve the goal of precision guidance.Keywords： integrated navigation; aircraft; navigation accuracy1 概述空中武器是当代军事国防力量的重要部分，载人和无人的飞行器能执行自己的空中支援，完成战术战略任务[1]。
捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势
捷联惯导与导航卫星组合技术的发展趋势[2009-06-20] 作者：admin 来源：编者按由于传统机械转子式陀螺和平台惯性技术的局限和卫星导航存在的缺点，未来的导航体制将是一种能两者优势互补的捷联惯导与导航卫星组合技术。
此文着重对此进行了综述，并论述了发展过程中需解决的各种技术问题和技术途径。
摘要惯性技术逐渐从平台系统过渡到捷联系统，从机械转子型陀螺向固态陀螺发展。
以惯性技术为基础的组合导航系统得到了重视和发展。
介绍了捷联系统和组合导航系统在发展过程中存在的各种技术问题和解决这些技术难题的技术途径。
关键词捷联式惯性制导，＋组合导航技术，全球定位系统。
1前言捷联惯性系统由于结构简单、可靠性好、体积小、重量轻、成本低、容易维修等特点，近年来得到很快的发展，并且在一些战术武器中得到应用。
由于精度尚未达到平台系统的精度水平，所以其应用范围受到了一定程度的限制。
GPS(全球卫星定位系统)／惯性组合技术在提高精度、降低成本、全天候、全球导航等方面取得了举世瞩目的成就，其应用范围逐渐扩大。
由于GPS的授权限制、动态性能及抗干扰能力等因素，其军事应用范围有一定程度的局限。
解决矛盾的方法是进行惯性技术与多体制导航卫星系统的组合技术研究，来避免单一的GPS／INS组合模式所受到的限制，采用GPS与惯性系统深组合方式提高导航系统的动态性能和抗干扰能力，为军事装备提供了高性能的导航设备。
第2次世界大战后期，德国人率先采用简单的捷联惯性仪器|仪表作为近程弹道导弹V-2火箭自主式制导系统的核心部件，随后，美苏两国进入了战后长期冷战的军备竞赛时期。
随着各种战略战术导弹、空间技术、航空、航海及陆地战车等军事装备的发展和不断完善，惯性技术也得到了空前的发展与进步。
惯性技术中首先重点发展的是平台系统和与之相适应的气浮、液浮和静电悬浮支撑技术为基础的各种惯性仪表。
在长达30多年的时间内，陀螺漂移从10°／h左右提高到0.000 015°／h，几乎提高了6个数量级，但真正工程应用中的陀螺仪却长期停留在0.001°／h左右。
未来导航技术的应用与发展
未来导航技术的应用与发展在当今科技飞速发展的时代，导航技术已经成为我们生活中不可或缺的一部分。
从日常出行到物流运输，从航空航天到军事领域，导航技术都发挥着至关重要的作用。
随着科技的不断进步，未来导航技术将迎来更加广泛和深入的应用，同时也将面临一系列新的挑战和机遇。
一、当前导航技术的现状目前，全球定位系统（GPS）、北斗卫星导航系统、格洛纳斯（GLONASS）和伽利略（Galileo）等卫星导航系统已经为我们提供了较为精确的定位和导航服务。
这些系统通过卫星发送的信号，能够在全球范围内为用户提供位置、速度和时间等信息。
此外，基于移动网络的辅助导航技术，如 AGPS（辅助全球卫星定位系统），也在一定程度上提高了导航的精度和可用性。
在室内导航方面，WiFi 定位、蓝牙定位和地磁定位等技术也逐渐崭露头角，为人们在大型商场、机场、医院等室内场所的导航提供了帮助。
然而，现有的导航技术仍然存在一些局限性。
例如，卫星导航信号在高楼林立的城市峡谷、隧道和室内等环境中容易受到遮挡和干扰，导致定位精度下降甚至无法定位。
此外，对于一些对导航精度要求极高的应用场景，如自动驾驶、无人机送货等，现有的导航技术还难以完全满足需求。
二、未来导航技术的应用领域1、自动驾驶自动驾驶是未来交通领域的重要发展方向，而高精度、高可靠性的导航技术是实现自动驾驶的关键。
未来的导航系统将能够实时感知车辆周围的环境，包括道路状况、交通信号、其他车辆和行人等，并结合车辆自身的传感器数据，为车辆提供精确的行驶路线和决策支持。
例如，通过与激光雷达、摄像头和毫米波雷达等传感器的融合，导航系统可以实现对车辆周围环境的三维建模，从而更加准确地预测障碍物的位置和运动轨迹。
此外，车联网技术的发展也将使得车辆之间能够相互通信和共享位置信息，进一步提高导航的精度和安全性。
2、物流与供应链管理在物流和供应链领域，导航技术可以实现货物的实时跟踪和优化配送路线。
未来，随着物联网技术的普及，每一个货物都将配备智能传感器和导航模块，能够实时向物流中心发送位置和状态信息。
车载组合导航系统发展现状
车载组合导航系统发展现状随着科学技术的不断发展，现代导航系统的种类越来越多，如: INS、全球定位系统(GPS)、多普勒(Doppler)测速系统、奥米加导航系统(Omega),罗兰系统(Loran)，塔康系统(Tacan)，还有天文导航(CNS)、地形辅助系统等，这些导航设备都各有优缺点，精度和成本也不大相同。
同时，由于各领域，尤其是军事领域对导航信息量的要求越来越多，对导航精度的要求也越来越高。
要使系统性能得到提高，靠提高单一导航系统的精度，不仅在技术上难度很大，而且在实际中效果也不十分明显，无法满足高精度要求的。
若将多种导航系统适当地组合起来，即可大大提高导航精度。
组合导航系统与单一导航系统的性能比较，具有以下优点1) 组合系统中惯性导航系统的精度比单独使用惯性导航系统时要求的精度低，能够降低惯性导航系统的成本，还可提高系统的可靠性和容错性能;2) 组合导航具有余度的导航信息，可利用其余度信息检测出某个导航子系统的故障，并隔离掉失效的子系统，然后将其余正常子系统重新组合(系统重构)，就能够继续完成导航任务。
因而在20世纪70年代，组合导航技术的出现使得这一问题有了完美的解决方案，使其得到了迅速发展，并取得了令人瞩目的成就。
它克服了单个导航系统的缺点，取长补短，使组合后的导航精度高于各个系统单独工作的精度。
组合导航系统就是将具有不同特点的导航设备与导航方法进行综合，应用计算机技术对多种导航信息进行融合处理，以提高整个系统的性能。
它是一种综合工程技术，涉及到各导航信息源相关设备技术、计算机技术、显示技术以及控制系统、最优估计等理论。
目前，组合导航系统技术在工程实践中还必须解决以下问题: 在导航信息大量冗余的情况下，计算量过大，实时性不能保证；导航子系统的增加使故障率也随之增加，如果某一子系统出现故障而又没有及时监测出并隔离掉时，故障数据会污染整个系统，使可靠性降低。
针对组合导航系统量测信息量多，数据处理困难这一特定问题，导航信息的处理技术也从根据单个传感器所获得的数据集来进行的单一信息处理向多传感器获得的多数据集的信息融合方向发展。
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技术开发与应用组合导航技术的发展趋势曾伟一1 林训超2 曾友州3 贺银平4(1.2.3.4.成都航空职业技术学院,四川成都610100)收稿日期:2011-01-10作者简介:曾伟一(1956 ),男,四川省成都市人,副教授,主要研究方向为电气自动化和微机控制技术。
摘 要:本文揭示了组合导航技术的优越性,论述了组合导航的关键技术,对硅微惯性测量单元的发展和应用情况进行了介绍,指出GNSS/INS 组合中松耦合、紧耦合与深耦合方式的技术特点,展望了耦合技术未来发展方向。
关键词:组合导航 卫星导航 惯性导航中图分类号:TN967 2 文献标识码:B 文章编号:1671-4024(2011)02-0041-04Development Tendency of Integrated Navigation TechnologyZE NG Weiyi 1,LIN Xunchao 2,ZE NG Youzhou 3,HE Yinping 4(1.2.3.4.Chengdu Aeronautic Vocational &Technical College,Chengdu,Sichuan 610100,China)Abstract This paper analyzes the advanta ges of integrated navigation technique and the key inte grated navigation technology,presents the development and application of measuring units of silicon micro inertia,points out the techniques of loose coupling,tight coupling and deep c oupling in the combination of GNSS and INS and prospects the development tendenc y of c oupling technology.Key Words integrated navigation,GNSS,I NS 组合导航是采用两种或两种以上导航系统,形成的性能更高、安全性和可靠性更强的导航方式。
可与GNSS 进行组合导航的技术有I NS 、多普勒雷达、天文导航、气压高度表、磁力计等。
目前世界上应用最为广泛、性能最优、自主性最强的组合导航为卫星导航系统和惯性导航系统的组合,该组合系统主要利用卫星导航系统的长期稳定性与适中精度,来弥补I NS 的误差随时间传播或增大的缺点,同时再利用I NS 的短期高精度来弥补卫星导航接收机在受干扰时误差增大或遮挡时丢失信号等的缺点,提高卫星导航的动态性能和抗干扰能力和卫星的重新捕获能力,从而实现完整的高精度、高可靠性、高稳定性、高适用性、持续全天候的导航,广泛应用于海、陆、空、天各领域,包括飞机、轮船、车辆、机器人等的导航。
组合导航技术已成为目前世界上最先进的、全天候、自主式制导技术,也是导航技术最具有应用前景的发展方向[1]。
本文针对未来组合导航定位领域的关键技术的发展趋势和面临的挑战进行了论述。
一、惯性器件发展趋势与面临的挑战惯导系统的误差源包括陀螺和加速度计的器件误差、系统初始对准误差和导航解算中采用的重力场模型误差等,器件误差为大多数系统的主要误差源[2]。
41 成都航空职业技术学院学报Journal of Che ngdu Aeronauti c Voc atio na l a nd Te chni cal Col lege2011年06月第2期(总第87期)Vol.27No.2(Serial No.87)2011ME MS和干涉型光纤陀螺(IFOG)将有望替代当前各应用领域中所采用的环型激光陀螺(RLG)和机械式陀螺。
但是,在对标度因数稳定性具有极高要求的特殊应用中,RLG仍将比IFOG更具有优势。
ME MS技术化浪潮推进的关键则取决于ME MS陀螺的进展。
目前,ME MS器件的性能不断提高,正在面向多种应用展开研制工作。
当然,MEMS的低成本优势只能通过消费产业的杠杆作用,以各种MEMS 器件的巨大供给量(百万)为基础才能实现。
这些技术的应用将会带来低成本、高可靠性、重量轻的惯性器件和惯性系统。
在低端的战术领域,微机械惯性器件可望占据主导地位。
军品市场的需求将推动微机械惯性器件的发展,这些器件将应用于灵巧炸弹、飞机和导弹的自动驾驶仪、短程战术导弹制导、火控系统、雷达天线运动补偿、内置有惯性器件的智能皮肤、集束弹甚至子弹等各种小型智能弹药、晶片大小的I NS/GPS组合导航系统等。
从长远看,ME MS和集成光学(I O)系统将占领整个中、低精度应用领域。
这种预测基于两个前提:第一,ME MS器件的精度能够像过去十年那样以3~ 4个数量级的速度提升。
这种更进一步的发展并非不切实际,因为设计人员已开始更深地认识到了几何布局、尺寸、封装和电子电路的干扰对于微型器件的性能、可靠性的影响。
第二,努力将6个传感器放在一个(或两个)芯片上的工作早已展开,这是可能将每个INS/GPS系统的成本降至1000美元以下的唯一途径。
另外,由于许多ME MS器件是具有电容式读出的振动结构,这会限制其性能的进一步提高,在这方面,集成光学技术最有可能提供具有光学读出的全固态陀螺。
虽然近期内获得非常小而精确的陀螺的技术还不存在,但随着通讯工业发展的过程,集成光学器件已在不断进步。
在战略应用中,I FOG 将成为主要应用的陀螺。
抗辐照IFOG和超高精度I FOG的研究工作目前正在进行中。
一种潜在的、有前景的技术目前已处于早期研发阶段,这就是基于原子干涉仪的惯性测量技术(也称为冷原子敏感器)。
一个典型原子的布罗格利波长要比可见光的波长小10-11倍,由于在任何介质中,原子都有质量和内部结构,因此原子干涉仪是非常敏感的。
加速、旋转、电磁场以及与其它原子的相互作用都将引起原子干涉条纹的改变,这意味着原子干涉仪可被用来制作极高精度的陀螺、加速度计、重力梯度仪以及精密时钟,其精度能提高若干个数量级。
如果这种远期的技术能得到发展,将在没有GPS的条件下就能获得(2~5)m/h的惯导系统,系统中的加速度计还能用来测量重力梯度。
近期来说,微机械加速度计将占领加速度计应用的战术(低端)领域。
正如陀螺那样,军品市场将会推进这些器件在诸如灵巧炸弹、飞机和导弹的自动驾驶仪、短时间飞行的战术导弹制导、火控系统、雷达天线运动补偿、内置有惯性器件的智能皮肤、集束弹甚至子弹等各种小型智能弹药、晶片大小的INS/GPS组合导航系统等方面的应用。
更高性能的应用场合会使用摆式积分陀螺加速度计,基于石英或者硅谐振加速度计也有被应用的可能。
石英谐振加速度计已在战术和商业(如工业自动控制)领域广泛应用,硅微机械谐振加速度计研制工作正在进行中,这两种器件性能上都有可能获得提升。
从长远看,加速度计技术的应用展望,与远期陀螺技术的应用前景一样,ME MS和集成光学技术将占领整个中低精度领域,这种预测也基于对远期陀螺技术预测中提及的两个前提。
不过,加速度计技术的远期目标可能要比陀螺的远期目标早几年实现。
未来,GPS接收机的成本可能会非常低以至于可以被忽略[3]。
系统被分类为:包含不同种类加速度计的RLG系统或I FOG系统;由石英陀螺和石英加速度计的组成的石英系统;ME MS/集成光学系统[4]。
很显然,系统的产量影响成本,大量生产将使成本更低。
就降低成本而言,IFOG系统比RLG系统潜力更大,这缘于IFOG的成本低于RLG。
但是到目前为止这种情况还没有发生,主要原因在于:RLG 已经在良好工业化条件下进行了相当大量的生产,而IFOG还没有达到类似的产量。
很明显,ME MS/集成光学系统构成的INS/GPS系统的成本最低,但达到最低成本的目标只有在以百万级数量生产时才有可能,这还要依赖于多轴器件簇、片上或者邻片电路以及批量封装。
可承受高g值加速度的硅基MEMS系统在最近的一系列制导炮弹发射试验中展示了它可承受超过6500g加速度的能力。
二、GNSS/I NS耦合方式的发展趋势GNSS/INS的耦合可分为不同水平的耦合,即所谓耦合深度不同。
不同的耦合方式决定了不同的工42程实现难度和导航定位精度。
按照耦合深度(信息融合所采用的卫星接收机数据源)的不同,可将组合系统分为四类,非耦合(重调法)、松耦合、紧耦合、深耦合。
松耦合的主要特点是GNSS和惯导仍独立工作,耦合作用仅表现在用GNSS辅助惯导。
松耦合也称为GNSS/INS的位置、速度信息耦合:GNSS和I NS输出的位置和速度信息的差值作为量测值,经卡尔曼滤波,估计I NS的误差,然后对INS进行校正。
紧耦合方式的主要特点是将卫星接收机与SINS系统的软硬件通过组合模块有机结合,达到相互辅助的作用;组合模块利用卫星接收机的伪距、伪距率进行组合,通过组合滤波器估计SINS和卫星接收机的误差,然后对子系统进行开环或者闭环校正。
紧耦合是更高水平的耦合,其主要特点是GNSS接收机和惯导系统相互辅助。
属于紧密耦合的基本模式是伪距、伪距率的耦合,还有在伪距、伪距率耦合的基础上再加上用惯导位置和速度对GNSS接收机跟踪环进行辅助,也可以增加对GNSS接收机导航功能的辅助。
相对松耦合方式而言,紧耦合方式的优点是导航精度进一步提高,能更准确地校正SINS器件与对准误差,通过SI NS或者组合后的速度信息,有效地辅助卫星信号捕获与跟踪,提高卫星导航的抗干扰能力和动态性能;缺点是系统设计更为复杂,组合滤波器状态量更多,计算量较大。
深耦合方式是近十年来新出现的一种组合方式。
它采用的卫星信息相对于紧耦合更为 原始 ,并且采用卫星接收机与SI NS的软硬件一体化设计,因此被称之为深耦合或者超紧耦合。
深耦合模块采用SINS与卫星接收机信号相关器输出的同相(I)、正交相(Q)信号进行数据融合,接收机内部不需要进行信号跟踪,信号跟踪的最优化是在数据融合时统一进行设计,因此深耦合方式在理论上性能将优于前两种组合方式,实现 全局最优 。
深耦合方式的优点是通过全局最优化设计,能够在准确的校正SINS器件误差的同时,得到最优的信号跟踪带宽,提高了组合导航的整体性能;进一步提高卫星导航的抗干扰能力和动态性能。
它的缺点是组合滤波器设计复杂,计算量大。
深耦合直接通过I/Q信号估计导航参数,从更深入的层次利用了卫星测量信息,使组合导航数据融合全局最优,相对于紧耦合能够进一步提高动态环境下的导航精度与抗干扰能力,是未来GNSS/ SI NS组合导航,特别是GNSS/MI MU组合导航的发展趋势。