【GNSS高精度定位】之多技术融合

 

      GNSS技术存在信号接收容易受到外界干扰或屏蔽、动态接收信号能力弱的缺陷。在高速运动、速度变化激烈的载体上，或山脉、高楼、树木遮挡严重的区域，接收机接收卫星信号的能力减弱，无法满足导航定位要求。近年来，如何融合GNSS及其他技术，弥补其技术上的缺陷，逐渐成为GNSS研究热点之一惯性导航系统（inertialnavigationsystem，INS）通过自身系统输出，不易受外界干扰，载体的运动及周边环境对其精度影响很小，可以弥补GNSS信号受干扰和高动态的影响。但INS误差随时间快速积累，而GNSS每个时段输出相互独立，可以弥补INS误差随时间快速积累的缺陷。因此，这两种技术的融合可以很好地弥补单一技术的不足。

 

      GNSS和INS融合主要有松耦合、紧劓合和深耦合三种方式，目前松耦合和紧耦合技术已经比较成熟且应用广泛，例如德国EMT公司“月神"（Luna)无人机上安装的集成JNS/GPS空中数据传感器套件系统“导航星"111m，美国“全球鹰"无人机上安装的美国Kearfott公司的KN40721NS/GPS组合导航系统。

      由于松耦合和紧耦合在高动态和射频干扰环境下都无法正常工作，为了满足高动态环境应用要求，Draper实验室在1996年首次提出深耦合概念（integration）（Phi1ipserand，1996）。目前，国外在深耦合方面的研究进展较快，有些导航公司和实验室已经开发了相关测试平台和原理样机，如Litton公司的25X和LN27X系列，霍尼韦尔公司与罗克韦尔公司联合研制的IGS系统等。国内，武汉大学2013年设计完成了一体化实时标量深组合系统，国防科技大学在2013年北斗卫星导航年会上展出了基于北斗和MEMS/IMU的深组合。