衛(wèi)星慣性組合導(dǎo)航及慣性導(dǎo)航儀

HG1120和HG4930慣性測量單元及HUIDE N580衛(wèi)星慣性組合導(dǎo)航儀導(dǎo)航 Sensonor STIM300慣性測量單元
一、衛(wèi)星慣性組合導(dǎo)航儀的優(yōu)良位置如何得到?
理論上,某一段時間內(nèi),只用慣性傳感器(加速度計和陀螺儀)測量得到位移。但是由于慣性器件的固有誤差以及安裝誤差,因此組合導(dǎo)航業(yè)內(nèi)產(chǎn)品的位置都依靠GPS接收機精度。不同接衛(wèi)星收機位置精度是不同的(比如單天線,或RTK差分定位),但GPS 存在著動態(tài)響應(yīng)能力差、 易受電子干擾、信號易被遮擋等缺點,因此城市內(nèi)(或GPS信號差環(huán)境)要得到精度高的位置可以考慮里程計,多普勒測速,和地圖匹配等方案。

HUIDE N380慣性衛(wèi)星組合導(dǎo)航儀
二、主流的地圖軟件,如百度,高德,谷歌地圖,有使用組合導(dǎo)航算法嗎?比如GPS+慣性導(dǎo)航?
在GPS信號丟失的情況下,有沒有使用手機的陀螺儀和加計輔助導(dǎo)航?在室內(nèi)呢?室內(nèi)有哪些輔助手段?
手機主流地圖軟件有使用組合導(dǎo)航算法,但主要仍是GNSS(考慮到現(xiàn)在很多手機都支持北斗和GLONASS,統(tǒng)稱GNSS)、信號基站和電子羅盤(或者說磁力計),基于手機的慣性導(dǎo)航離實用還有一定的困難。
衛(wèi)星慣性組合導(dǎo)航儀細(xì)化來說分來就太多了,室內(nèi)室外的融合技術(shù)就太多種了,不同的傳感器輔助定位也算融合,哪怕一個朝向估計都可以有很多融合方法,具體就不展開講,咱們應(yīng)用做多的應(yīng)該就是GPS/基站Cell-ID的融合定位和AGPS,大幅提升了GPS搜星速度,提升了冷啟動定位速度或者說初始定位時間,克服了GPS信號被阻擋時的粗定位問題。
Sensonor STIM202三軸陀螺儀模塊
第三,在手機上的慣性導(dǎo)航其實可以分為兩類,一類是傳統(tǒng)的IMU或者說INS,簡單說就是加速度二次積分定位,隨時間推移,累積誤差很大,再考慮手機內(nèi)置傳感器的低精度(相比工業(yè)用的精密傳感器),幾乎不可用。那**類就是PDR(行人航跡推算),這個就是通過多源傳感器來識別人的運動狀態(tài)來實現(xiàn)步伐檢測、步長估計和朝向估計,從而進(jìn)行移動的估計,這個研究很多,在保持一定的手機使用姿勢下,還是可以達(dá)到較好的定位精度(大概10米內(nèi)保持1米內(nèi)吧),再結(jié)合其他定位方式進(jìn)行組合導(dǎo)航,還是可以做到一定的精度提升。
STIM300慣性測量單元IMU
三、為什么民航飛機還在使用慣性導(dǎo)航,不用gps?
1. 慣性導(dǎo)航儀系統(tǒng)仍有其不可替代作用,慣性導(dǎo)航儀系統(tǒng)除了定位功能,另一個重要功能就是給飛機提供姿態(tài)信息,加速度信息。這些都是飛機駕駛及自動駕駛系統(tǒng)必須的飛行參數(shù)。而位置信息可以說就是通過加速度信息積分得出的,因此可以算作是一個“副產(chǎn)物”。
2. 自備性及可靠性。慣性導(dǎo)航儀系統(tǒng)多年發(fā)展形成的的高可靠性和不依靠任何外界設(shè)施就能定位的特性,使其能夠大程度的保證飛機在復(fù)雜或意外情況下的**。例如太陽黑子爆發(fā)就有可能影響衛(wèi)星信號的接收。并且,具備自備性的導(dǎo)航設(shè)備,只有慣導(dǎo)一種。
3. 慣導(dǎo)及其他定位的復(fù)合定位方式精度已經(jīng)足夠。其他定位方式指的是多種無線電地面電臺定位,而且航空界的傳統(tǒng)就是新技術(shù)應(yīng)用較慢。