在现代导航技术中,单一的导航系统往往难以满足高精度、高可靠性的需求。全球导航卫星系统(GNSS)虽然能提供全球覆盖的定位信息,但在城市峡谷、隧道或电磁干扰环境下,其信号容易丢失或受到干扰。而微惯性导航系统(MINS)虽然自主性强,但存在误差累积问题。因此,ER-GNSS/MINS-03组合导航系统应运而生,它结合了GNSS和MINS的优势,弥补了各自的不足,成为高精度导航的理想选择。
为什么需要组合导航?
1. GNSS的局限性
信号遮挡问题:在高楼、隧道、森林等环境中,GNSS信号可能丢失,导致定位失效。
多路径效应:城市环境中,卫星信号可能因反射而引入误差。
易受干扰:电磁干扰或恶意攻击可能影响GNSS的可靠性。
2. 纯惯性导航(MINS)的缺陷
误差累积:MINS依赖加速度计和陀螺仪,长时间运行会导致位置和姿态误差逐渐增大。
初始对准依赖:MINS需要准确的初始位置和姿态信息,否则误差会迅速增长。
ER-GNSS/MINS-03组合导航的优势
1. 提高定位精度
GNSS提供绝对位置信息,而MINS提供高频率的相对运动数据,通过卡尔曼滤波等算法融合,可显著提升定位精度,即使在GNSS信号短暂丢失时仍能保持稳定输出。
2. 增强可靠性
在GNSS信号受干扰或丢失时,MINS可短期自主导航,确保系统不中断。
当GNSS信号恢复时,组合系统能快速修正MINS的累积误差,提高长期稳定性。
3. 适应复杂环境
适用于城市峡谷、地下停车场、隧道、矿区等GNSS信号不稳定的场景。
在无人机、自动驾驶、路基定位定向等领域,组合导航能提供更鲁棒的定位能力。
4. 降低系统成本
相比高精度纯惯性导航系统(如光纤陀螺),MINS成本较低,结合GNSS后仍能提供高性价比的导航方案。
应用场景
自动驾驶汽车:在城市环境中,组合导航可确保车辆在GNSS信号不佳时仍能精准定位。
无人机导航:提高无人机在复杂空域中的稳定性和抗干扰能力。
机器人定位:适用于仓储物流、AGV(自动导引车)等场景。
ER-GNSS/MINS-03组合导航系统通过融合GNSS的长期稳定性和MINS的短期高精度,提供了更可靠、更适应复杂环境的导航方案。无论是民用还是工业领域,组合导航都能显著提升定位性能,降低单一系统的局限性,是未来高精度导航的重要发展方向。