GPSINS组合导航研究背景意义
GPS与惯性导航系统的组合定位方法与精度评定
GPS与惯性导航系统的组合定位方法与精度评定GPS（全球定位系统）和惯性导航系统（INS）都是现代导航领域中常用的定位技术。
然而，它们各自都存在一些限制，譬如GPS在城市峡谷地区存在信号遮挡问题，而INS则容易产生漂移误差。
为了克服这些限制，研究人员发现将GPS和INS通过组合定位方法结合使用，可以提供更准确和可靠的定位结果。
首先，我们来了解GPS定位技术。
GPS系统是由一组卫星和接收器组成的，工作原理是通过测量接收器和卫星之间的距离来确定接收器的位置。
然而，由于地面建筑物和天气条件的限制，GPS的定位精度可能受到一定的影响。
特别是在高楼大厦聚集的城市地区，建筑物会遮挡卫星信号，导致定位误差增加。
此外，恶劣天气条件如大雨、大雪等也会对GPS信号产生干扰，进一步降低了定位的准确性。
然而，惯性导航系统可以弥补GPS的不足之处。
INS由加速度计和陀螺仪等传感器组成，可以通过测量加速度和角速度来推断航向和位移。
与GPS不同，INS并不依赖于外部信号，因此不受天气和建筑物遮挡的影响。
然而，INS在使用时间越长，误差也会越来越大。
这是由于惯性传感器的漂移问题导致的。
因此，INS的定位结果并不是完全可靠的。
为了充分利用GPS和INS的优势，研究人员提出了一种组合定位方法，即将两者的定位结果进行融合。
这种方法通过使用卡尔曼滤波（Kalman Filter）算法来整合GPS和INS的信息。
卡尔曼滤波是一种数学算法，能够根据系统的动态模型和不确定性信息，进行估计和修正。
在组合定位中，卡尔曼滤波可以将GPS和INS的定位结果进行加权融合，从而得到更精确的定位值。
组合定位的过程可以简单描述为以下几个步骤：首先，根据GPS接收器的测量值，计算出当前位置的估计值。
然后，根据INS的测量值，根据运动方程和初始条件推断位置和速度的改变量。
接着，根据两种传感器的测量精度和不确定性信息，使用卡尔曼滤波算法来融合GPS和INS的定位结果。
GPS／INS超紧组合系统综述
GPS／INS超紧组合系统综述作者：王君帅王新龙来源：《航空兵器》2013年第04期摘要：介绍了GPS/INS超紧组合系统的概念，按照结构与信息处理方式的不同将超紧组合系统分为INS辅助GPS超紧组合、相关深组合和非相关深组合三种模式，在给出不同模式超紧组合系统结构的基础上对比分析了各自的特点，综述了GPS/INS超紧组合系统的国内外发展现状，指出超紧组合系统的关键技术与未来的发展方向。
关键词：组合导航；GPS/INS；超紧组合中图分类号：V249.32+8 文献标识码：A 文章编号：1673-5048（2013）04-0025-06SurveyofGPS/INSUltraTightIntegratedNavigationSystemWANGJunshuai，WANGXinlong（SchoolofAstronautics，BeijingUniversityofAeronauticsandAstronautics，Beijing100191，China）Abstract：TheconceptionofultratightintegratedGPS/INSnavigationsystemisintroduced.Accordingtothevariationof architecturesandinformationprocessingmethods，theultratightGPS/INSintegratednavigationsystemcanbeclassifiedintothreemodes，whichareINSaidedultratightintegration，coherentdeepintegrationandnoncoherentdeepintegration.Onthebasisofprovidingarchitecturesofdifferent ultratightintegrationmodes，theirfeaturesarecomparedandanalyzedrespectively.ThedevelopmentsofGPS/INSultratightintegrationath omeandabroadarereviewed，andthekeytechnologiesand futuredirectionsofultratightintegrationarepointed.Keywords：integratednavigation；GPS/INS；ultratightintegration0 引言在导航系统中，全球卫星导航系统（GPS）和惯性导航系统（INS）具有优势互补的特点，二者组合的GPS/INS组合导航系统能够克服各子系统的明显缺点，保证导航的连续性，提高导航性能。
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。
GPS、INS组合系统在智能车辆导航中的应用
GPS、INS组合系统在智能车辆导航中的应用作者：谢王宝王琳来源：《科协论坛·下半月》2013年第12期摘要：当代科技的迅猛发展，单一的导航定位定向系统已难以满足我国在民用和军事领域对导航、定位与定向精度的要求，因此，GPS和INS结合的组合导航系统将是一个新的发展方向。
组合导航定位定向系统以其高精度、低成本的优势将被各个领域应用。
GPS、INS各有所长，若将二者组合起来，其性能将优于二者单独使用时的性能。
关键词：GPS INS 组合导航系统中图分类号：V249 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）012-088-021 GPS/INS组合导航系统与卡尔曼滤波器卡尔曼滤波器（Kalman filter）在实现组合导航系统中作用是至关重要的。
采用卡尔曼滤波器的GPS与INS的软件三种模式的组合方式：松耦合、紧耦合、超紧耦合。
2 SINS/GPS组合导航系统建模离散化后的系统方程为：此方法采用导航系统的输出相对应量的差值作为观测量，以进行卡尔曼滤波，通过对系统的误差值的估计，得出精确度较高的误差值，将此反馈给INS进行调整，最后，由INS输出最优的定位结果。
3 速度与位置组合的SINS/GPS导航仿真模拟实验利用计算机对设计组合导航系统的性能进行仿真，是评价组合导航系统的设计质量、性能和调整组合滤波器设计参数的重要方法。
3.1 仿真条件假设车辆的行驶速度为常数，系统噪声与量测噪声的分量均为白噪声。
（见表1）取滤波周期T=1s；一阶马尔科夫相关时间Tr=300s；运行时间35h。
设位置+速度组合时量测噪声的方差阵：代入卡尔曼滤波方程中中经计算可知P（k）收敛，即协方差矩阵P（k/k-1）收敛，可见，位置+速度组合中经度误差、纬度及东、北速度估计误差滤波精度都得到明显提高。
3.2 SINS/GPS组合导航系统流程图（见图1）4 结论本文采用的卡尔曼滤波技术在工程实际中实现的过程中会有难度，这是因为其要求数学模型必须非常准确，且算法稍有复杂。
GPS与INS的组合定位技术研究
I G I T C W技术 研究Technology Study28DIGITCW2024.011 有关概念1.1 GPS系统的组成1.1.1 空间组成卫星在GPS 空间域的组成中起着至关重要的作用。
不同的卫星，其分工也不一样，如负责收集和传送资料的卫星，分为主星和辅星。
在实际工作中，由于收集任务的不同，卫星系统运行的轨道也是不同的。
目前，全球定位系统的卫星通过信息传输和图像采集等设备，可以实现无死角的全覆盖[1]。
1.1.2 地面控制组成主要是通过编码设置来实现对各种工作的要求。
其中，天线的正常工作是依靠电磁感应来实现的。
通过对卫星运行状态的监控，可以精确地对地，实现对地的精确定位。
1.1.3 用户设备用户设备的组成比较简单，可以根据接收到的信息，对系统进行分析和精确地计算，其中包括了信号接收IC 线、显像设备、功能设备等。
1.2 GPS定位原理GPS 卫星在正常工作时，可以收集到地表的各种数据，利用微机对其进行运算，然后将多颗卫星的测距结果综合汇总，把精确的数据传送至地表。
在接收基站接收到卫星数据后，将其加入3D 立体坐标中，根据雷达和卫星的时间差，需使用计算器进行一系列的计算，最后获得精确的坐标。
在运行中需要对收到的错误数据进行修正，然后将这些信息发送到人造卫星，用以校正，偏差控制在5米内。
同时，地理条件也会影响精度，造成定位误差较大。
为有效解决这些问题，需要运用计算机将相关的算法融合到测量中，以提高测量的精度[2]。
1.3 INS/GPS组合模式及其特性（1）松组合方式：将GPS 与惯性导航系统、速度信息相结合，由惯性导航系统与全球定位系统所得到的坐标与速率差，即为观测值。
以INS 为主要内容，当GPS 可工作的时候，GPS 的导航解可以被用作观测量输入信息的融合滤波器，利用扩展Kalman 滤波，对INS 的速度、位置、姿态以及传感器误差进行最优估计，并根据估计的结果对INS 进行输出或者反馈修正，从而让其维持高精度的导航。
MINS组合陆地导航系统研制的开题报告
基于DSP的GPS/MINS组合陆地导航系统研制的开题报告开题报告一、研究背景和意义随着全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）技术的不断发展，组合导航技术在陆地导航、航空航天、海洋测绘等领域得到了广泛应用。
组合导航技术通过将GPS信号和INS数据进行处理融合，可以实现高精度、高可靠性的导航定位。
在实际应用中，通常采用数字信号处理器（DSP）作为组合导航系统的核心控制单元，对GPS信号和INS数据进行处理和融合，并输出准确可靠的导航信息。
本研究将基于DSP的GPS/MINS组合陆地导航系统研制，该系统将结合GPS和惯性导航系统，通过将GPS和INS数据进行处理融合，在保证高精度和高可靠性的同时，提高陆地导航精度和实时性，满足实际应用的要求。
该系统的研制将对无人车、工业自动化、军事作战等领域的发展具有重要意义。
二、研究内容1. 设计GPS/MINS组合陆地导航系统硬件平台，包括GPS接收机、INS惯性传感器、DSP处理器等。
2. 开发DSP处理器的驱动程序和GPS/MINS数据处理融合算法，在实现GPS信号和INS数据的实时处理和融合的基础上，提高算法的准确性和可靠性。
3. 对研制的GPS/MINS组合陆地导航系统进行实验验证，包括性能测试、精度测试、实时性测试等。
4. 结合实际应用，对系统进行优化和改进，提高系统的精度和实时性。
三、研究方法1. 系统设计：采用硬件设计和软件设计相结合的方法，对GPS/MINS组合陆地导航系统的硬件平台和软件算法进行设计。
2. 软件开发：采用C语言编程，在DSP开发平台上开发驱动程序和GPS/MINS数据处理融合算法。
3. 系统测试：利用实验室设备对系统进行测试，对系统的性能、精度、实时性等进行验证和评估。
4. 系统优化：结合实际应用场景，对系统进行优化和改进，提高系统的精度和实时性。
四、研究进度本研究计划为期一年，具体进度如下：1. 前期调研和方案设计（2个月）2. 系统硬件和软件开发（6个月）3. 系统测试和性能评估（2个月）4. 系统优化和改进（2个月）五、预期成果1. GPS/MINS组合陆地导航系统硬件平台设计和制造。
GPS,INS组合导航
GPS/INS 组合导航（仪器科学与工程学院）摘要：GPS/INS 组合导航是用GPS和INS各自的优点进行组合得到的组合导航系统。
它能够拥有GPS的长距离同误差和INS的短距离精确导航的优点，本文是关于GPS/INS组合导航的综述。
关键词：组合导航；惯性导航系统；GPS；INSGPS可以提供全球性的、全天候的、高精度的无源式三维导航定位服务，定位误差不随时间增长，但是GPS的自主性差，需要依靠运营商，受地形建筑的遮蔽信号物的影响，很难做到高精度实时动态控制和导航。
而INS的短期精度高、自主性强、抗干扰能力强，但是长期精度低，导航误差随着时间会逐渐积累。
所以二者的优缺点结合互补，可以实现实时精度高，动态性强，数据更新率高等优点。
1背景1.1 GPS简介GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。
GPS起始于1958年美国军方的一个项目，1964年投入使用。
20世纪70年代，美国陆海空三军联合研制了新一代卫星定位系统GPS 。
主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通讯等一些军事目的，经过20余年的研究实验，耗资300亿美元，到1994年，全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座己布设完成。
它有以下的优点[1][4][5]：1、定位精度高，GPS定位精度可以达到0.1～0.0lppm。
定点定位GPS有着这么高的精度可以满足不同情况下，不同需求下的精度需求。
2、范围广，全球定位。
3、适应性强，可在各种恶劣环境中工作，可以24小时工作。
而且无论是高山，深谷，GPS都能够工作。
同样的GPS也有弊端：1、抗干扰能力弱，GPS利用电磁波传递信号，容易受到地形，天气，磁场，电磁波等干扰。
也会受到大气层中对流层和电离层的影响。
2、由于电磁波传播途径被影响，会导致定位时产生误差。
影响精度。
3、自主性差GPS是现在人们生活工作中重要的工具，能够满足人们一定的生活工作需求，但是它明显的缺点也是制约其进一步发展的因素。
游移方位INS／GPS组合导航在极地地区的应用
性导航 系统载体姿态误差 的基础 上 ， 以位置 、 速度和姿态信 息作为观测量 ， 运用 卡尔曼滤波算 法进 行仿真 。结果 表 明， 该组合导航系统满足极 地地区的导航需求 ， 引入姿态信息作为 观测 量 ， 可有效增加对惯 性导航的修正能力 ， 提 高 系统 的导航参数估计精度和速度 。 关键词 ： 组合导航 ， 游移方位惯导 系统 ， 卡尔曼滤波 ， 姿态
中图分类号 ： Ｕ ６ ６ ６ ． １ 文献标识码 ： Ａ
Ａｐ ｐ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ Ｗａ ｎ ｄ ｅ ｒ Ａｚ ｉ ｍｕ ｔ ｈ Ｉ ＮＳ ／ ＧＰＳ Ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ Ｎａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｉ ｎ
ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ， ｗｈ ｉ ｃ ｈ ａ ｄ ｏ ｐ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｐ ｏ ｓ ｉ ｔ ｉ ｏ ｎ，ｖ ｅ ｌ ｏ ｃ ｉ ｔ ｙ ａ ｎ ｄ ａ ｔ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ａ ｓ ｉ ｔ ｓ ｍｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｖ ａ ｒ ｉ ａ ｂ ｌ ｅ ｓ ，ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｏ ｎ ｄ ｅ ｄ ｕ ｃ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｒ ｒ ｉ ｅ ｒ ａ ｔ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ ｏ ｆ ｗａ ｎ ｄ ｅ ｒ ａ ｚ ｉ ｍｕ ｔ ｈ Ｉ ＮＳ， ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ Ｋａ ｌ ｍａ ｎ ｆ ｉ ｌ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｕ ｓ ｅ ｄ ｔ ｏ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｅ ．Ｔ ｈ ｅ ｓ ｉ ｍｕ ｌ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｍａ ｎ ｉ ｆ ｅ ｓ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄ ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍ ｍｅ ｅ ｔ ｓ ｔ ｈ ｅ ｎ ａ ｖ ｉ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｒ ｅ ｑ ｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎ ｔ ｓ ｉ ｎ ｐ ｏ ｌ ａ ｒ ｒ ｅ ｇ ｉ ｏ ｎ ． Ｍｅ ａ ｎ ｗｈ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｂ ｅ ｃ ａ ｕ ｓ ｅ ｏ ｆ ａ ｄ ｄ ｉ ｎ ｇ ｔ ｏ ａ ｔ ｔ ｉ ｔ ｕ ｄ ｅ ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍａ ｔ ｉ ｏ ｎ ，ｉ ｔ ｉ ｓ ｄ ｅ ｓ ｉ ｒ ａ ｂ ｌ ｅ ａ ｎ ｄ ｆ ｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｌ ｅ ｉ ｎ ｉ ｍｐ ｒ ｏ ｖ ｉ ｎ ｇ ｃ ａ ｐ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ Ｉ ＮＳ ｅ ｒ ｒ ｏ ｒ － ｃ ｏ ｒ ｒ ｅ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ ｅ ｖ ａ ｌ ｕ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｐ ｒ ｅ ｃ ｉ ｓ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ ｔ ｈ ｅ
SINS_GPS紧耦合组合导航
第19卷第1期 中国惯性技术学报 V ol.19 No.1 2011年2月 Journal of Chinese Inertial Technology Feb. 2011 收稿日期：2010-12-24；修回日期：2011-02-20 基金项目：国家自然科学基金项目（60904086）作者简介：郑辛（1968—），男，博士研究生，研究方向为组合导航与智能导航。
E-mail ：33s@ 联 系 人：付梦印（1964—），男，教授，博士生导师。
E-mail ：fumy@文章编号：1005-6734(2011)01-0033-05SINS/GPS 紧耦合组合导航郑 辛，付梦印（北京理工大学 自动化学院，北京 100081）摘要：针对可用星数目小于4情况下，SINS/GPS 松散组合导航必须转为纯惯性状态，无法解决纯惯性导航参数误差发散的问题，提出了以导航星伪距和伪距率为观测量的紧耦合SINS/GPS 组合导航方案。
建立了紧耦合系统的数学模型，搭建了硬件系统，并应用于工程实践。
车载试验结果表明：当可用星数目小于4时，紧耦合系统定位的纬度误差、经度误差小于100 m，且与导航时长无关，而纯惯性系统定位误差随时间发散，0.5 h 纬度误差为1000 m，而1 h 时纬度误差增至2000 m 左右；当可用星数目大于等于4时，SINS/GPS 紧耦合模式其经、纬度误差小于10 m，高程误差小于20 m，而松散组合时误差约为前者3倍。
关 键 词：纯惯性；松散组合；紧耦合；伪距；伪距率；可用星数目 中图分类号：U666.1文献标志码：ASINS / GPS tightly-coupled integrated navigationZHENG Xin, FU Meng-yin(School of Automation, Beijing Institute of Technology, Beijing 100081, China)Abstract: The SINS/GPS loose-coupled system has to work in the pure inertial state if less than 4 satellite are available, thus its parameter errors would be unbounded. In view of this problem, a tightly-coupled SINS/GPS integrated navigation scheme is put forward which takes the pseudorange and pseudorange rate of GPS as the observations. The model of tightly-coupled system is set up, and the technology is realized in practical application. The vehicle test results show that: when number of usable navigation satellites is less than four, the latitude and longitude errors of tightly-coupled are both smaller than 100 m and has nothing to do with the navigation time; and when it is equal or more than 4, the latitude error is about 1000 m in half an hour and about 2000 m in an hour. When the usable satellite number is more than four, latitude and longitude errors of tightly-coupled system are both smaller than 10 m, and the altitude error is smaller than 20 m, which are significantly less than those of loose-coupled system.Key words: pure inertial ; loose-coupled; tightly-coupled; pseudo-range; pseudo-range rate; number of a vailable satellite国内现阶段工程上普遍采用的捷联惯导与GPS 的组合导航模式是位置、速度匹配的松散组合形式，这种组合模式原理简单、算法实现容易且计算量较小，但是缺点很明显；首先，组合进行的前提是组合导航系统的GPS 接收机必须处于定位状态，也就是要求可用星数目必须大于等于4，然而在实际情况中，由于受天气因素、信号遮挡以及人为或非人为的各种干扰影响，并不能保证可用星数目总是满足定位条件，如果接收机长时间不能定位，导航系统长时间工作于纯惯性状态，导航参数误差发散，将会严重影响系统的34 中国惯性技术学报 第19卷导航精度。
深紧耦合GPS／INS组合模式及其特性研究
２Ｎ Ｓ辅 助 下接 收 机 信 号 搜 索 跟 踪 及 Ｉ
动 态 适 应性
在深 紧耦 合 Ｇ ＳＩ Ｐ／ ＮＳ组 合 中，通 过 高速率 Ｉ ＮＳ
究 。典 型紧耦 合方 案有 多种 ，但归 结起来 有两 种基
ｄ ｎ ｍｉ ｄ ｐａ ｉ ｔ ｒ ｎ ｌ ｚ ｄ ｉ ｉ ｐ ｐ ｒ Ｔ ｅ ｃ ａ ａ ｔ ｒ ｔｃ ｏ ｇ ｔ ｏ ｐ ｅ ｙ ａ ｃａ ａ ｔ ｂ ｌ ｙ ａ ｅ ａ ａ ｙ ｅ ｎ ｔ ｓ ａ ｅ ． ｈ ｈ ｃ ｅ ｉ ｉ ｆｔ ｈ ｌ ｃ ｕ ｌ ｄ ＧＰＳ／Ｉ Ｓ ｍ ｏ ｅ ｉ ｓｍｕ ａｅ ． ｈ ｅ ｈ ｉ ａ ｉ ｈ ｒ ｓ ｉ ｙ Ｎ ｄ ｓ ｉ ｌｔ ｄ Ｔ ｅ ｔｃ ｎ ｃ ｌ
收稿 日期 ：２ １．５０ 。 ０ ２０ ．３
・４ ２ ４・
现 代 导 航
２１ ０ ２年
速 度信 息辅助 接收机 载 波跟踪 环 ，消 除跟踪 环 中大
动态性 对码 环影 响 ，提 高接 收机 动态适 应性 与码 环 跟 踪精 度 。
部 分载体 动态 因素 ， 以降低 跟踪 环路 带 宽 ；同时在
应性等技 术， 仿真研究深 紧耦合 Ｇ Ｓ ＮＳ Ｐ ／ 组合模式特性 ， Ｉ 并探讨深紧耦合组合过程 中注意的几个
技 术 问题 。
关键 词 ：深 紧耦合 ；ＧＰ ／ ；组合 原理 ＳＩ ＮＳ
中图分类 号 ：Ｔ ６ Ｎ９ ６
文献标 识码 ：Ａ
文 章编 号 ：１７ －９ ６（０ ２０ —４ —４ ６ ４７ ７． １）４２ ３０ ２
环 路 ，使接 收机 实 时掌握 载体 的最 新运 动状态 ，从 而 准确地 预测 将要 接 收到 的卫星信 号载 波相位 （ 或 频 率 ）和码 相位 ，并 使接 收机相 应地 减小信 号跟 踪
GNSS-INS深组合导航理论与方法研究
GNSS-INS深组合导航理论与方法研究GNSS/INS深组合导航理论与方法研究导航系统是现代社会不可或缺的基础设施，而GNSS（全球导航卫星系统）和INS（惯性导航系统）是两种主要的定位和导航技术。
然而，单独使用GNSS或INS系统存在一些限制，例如在复杂环境下的定位精度下降和惯性漂移问题。
因此，GNSS/INS深组合导航技术的研究和应用非常重要。
GNSS是基于卫星信号的全球定位系统，如美国的GPS、俄罗斯的GLONASS、欧洲的Galileo和中国的北斗。
GNSS系统通过接收多颗卫星的信号，并计算卫星和接收器之间的距离，以确定接收器的位置。
然而，GNSS定位受到多路径效应、信号遮挡和干扰等因素的影响，在城市峡谷、森林和高楼大厦等复杂环境下定位精度下降。
另一方面，INS是基于测量物体线性和角度加速度的惯性传感器的导航系统。
INS系统可以通过测量物体的线性加速度和角速度来确定物体的位置、速度和姿态。
然而，由于传感器本身的误差和累积效应，INS的定位精度随着时间的推移会出现漂移问题。
为了克服GNSS和INS各自的局限性，GNSS/INS深组合导航技术应运而生。
深组合导航技术将GNSS和INS的测量数据融合起来，通过最优化滤波算法进行集成导航，获得更加精确和可靠的定位结果。
深组合导航技术的关键是通过滤波算法融合GNSS和INS的数据。
常用的滤波算法包括卡尔曼滤波器和粒子滤波器。
卡尔曼滤波器是一种递归滤波算法，通过估计系统的状态和测量误差的协方差矩阵，来优化系统的状态估计。
粒子滤波器则是一种基于蒙特卡洛采样的非线性滤波算法，通过粒子的重采样和权重调整来估计系统的状态。
GNSS/INS深组合导航技术的研究也涉及到误差模型的建立和校准方法的设计。
误差模型可以描述GNSS和INS系统的测量误差特性，例如GNSS接收机的钟差、伪距和载波相位观测误差，INS的陀螺仪漂移和加速度计误差等。
校准方法包括静态和动态校准，通过获取真实的位置和姿态信息，来估计和校正系统的误差参数。
组合导航关键技术
组合导航系统是将载体( 飞机、舰船等) 上导航设备组合成一个统一系统，利用两种或两种以上设备提供多重信息，构成一个多功能、高精度冗余系统。
组合导航系统有利于充分利用各导航系统进展信息互补与信息合作, 成为导航系统开展方向。
在所有组合导航系统中，以北斗与惯性导航系统INS 组合系统最为理想, 而深组合方式是北斗与惯性导航系统( INS) 组合最优方法。
鉴于GPS 不可依赖性，北斗卫星导航系统与INS 组合是我国组合导航系统开展趋势，我国自主研制北斗/INS深组合导航系统需要解决关键技术。
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伪距、伪距率作差得到观测量。
通过卡尔曼滤波对INS误差和北斗接收机误差进展最优估计，并根据估计出INS误差结果对INS进展反应校正, 使INS保持高精度导航。
同时利用校正后INS 速度信息对北斗接收机载波环、码环进展辅助跟踪, 消除载波跟踪环和码跟踪环中载体大局部动态因素, 以降低载波跟踪环和码跟踪环阶数，从而减小环路等效带宽, 增加北斗接收机在高动态或强干扰环境下跟踪能力。
其组合方式如图1所示，图中只画出了北斗一个通道，其他通道均一样。
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统计信息不准确，常导致滤波精度下降，影响组合导航性能。
滤波初值选取与方差矩阵初值对滤波结果无偏性和稳定性有较大影响，不恰中选择可能导致滤波过程收敛速度慢，甚至有可能发散。
另外系统误差模型不准确也会导致滤波过程不稳定。
渐消记忆自适应滤波方法通过调节新量测值对估计值修正作用来减小系统误差模型不准确对滤波过程影响。
当系统模型不准确时，增强旧测量值对估计值修正作用，减弱新测量值对估计值修正作用。
因此我们提出了以模糊控制规那么为根底渐消记忆自适应卡尔曼滤波方法。
(完整版)GPS导航系统毕业设计
第1 章绪论1.1 导航的基本概念导航是引导运载体到达预定目的地的过程。
导航分两类：(1)自主式导航，用飞行器或船舶上的设备导航，有惯性导航、多普勒导航和天文导航等；(2)非自主式导航，用于飞行器、船舶、汽车等交通设备与有关的地面或空中设备相配合导航，有无线电导航、卫星导航。
在军事上，导航还要配合完成武器投射、侦察、巡逻、反潜和援救等任务。
高效、高精度的导航系统更是我国这种发展中国家赶超发达国家的战略性资源和倍能器。
在军用方面，随着新时期军事战略方针的转变及高新技术武器装备的发展，导航定位定向系统已经成为我军现代化建设中一项不可缺少的重要军事技术装备，其重要性表现在：它是信息战必不可少的基础设备，是建立战场统一坐标的前提，是快速、准确火力部署的保障，同时又是实现武器精确打击能力的必要条件。
所以，导航定位定向系统对迅速提高我军的综合作战能力，加快数字化部队建设至关重要；在民用方面，国外的导航定位定向系统己在大地测量、定向钻并、隧道掘进、地面车辆导航、飞机进场着陆、航天航空遥感、机载重力测量、公路监测、地下油气管道监测、矿井监测、激光断面监测等方面得到广泛地的应用，并取得了巨大的经济效益。
在日常生活中我们经常接触到的导航是车载导航，车载导航属于非自主式导航，车载导航是利用车载GPS（全球定位系统）配合电子地图来进行的，汽车GPS导航系统由两部分组成：一部分由安装在汽车上的GPS 接收机和显示设备组成；另一部分由计算机控制中心组成，两部分通过定位卫星进行联系。
1.2 惯性导航(INS)概述通常说的惯性技术，是惯性器件、惯性测量、惯性导航、惯性制导和惯性稳定等技术的统称。
惯性技术既是一门学科，也是一门工程技术，在陆、海、空、天各个领域有着广泛应用。
惯性器件（陀螺仪和加速度计）、惯性仪表、惯性导航系统都是以牛顿力学定律为基础的。
惯性导航系统通过加速度计实时测量载体运动的加速度，经积分运算得到载体的实时速度和位置信息。
INS-DVL组合导航关键技术研究
INS-DVL组合导航关键技术研究INS/DVL组合导航关键技术研究摘要：随着全球定位系统（GPS）在海洋环境中的局限性变得越来越明显，需要开发新的导航方法。
航行员在深海中的航行越来越需要高精度的导航支持，因此人们开始研究将惯性导航系统（INS）和多普勒速度测量装置（DVL）相结合的技术，以获得更为准确的位置和速度信息。
INS/DVL组合导航系统受到了广泛的关注，但其在复杂海洋环境下实现高精度导航仍面临一些问题。
本文对INS/DVL组合导航系统的技术原理、误差来源、错误补偿方法、导航滤波算法及其在复杂海洋环境中的应用进行了综述，旨在为航海领域研究者提供一些参考。
关键词：惯性导航系统、多普勒速度测量装置、组合导航、导航滤波算法、海洋环境。
正文：一、概述INS/DVL组合导航系统是利用惯性测量单位和多普勒速度测量仪的数据信息融合实现高精度导航的一种方法。
INS能够提供船舶的加速度和艏向角速度信息，而DVL则可测量船舶在流场中的速度。
许多研究表明INS/DVL组合导航系统具有高精度、持续性、自主性等优点，因而受到广泛的研究和应用。
但在应用过程中，INS/DVL组合导航系统仍会受到各种误差的干扰，包括INS的器件误差、DVL的测量误差、环境的干扰等。
这些误差会影响导航系统的性能，甚至导致导航失败。
因而，需要采取措施进行错误补偿和优化算法选择。
二、 INS/DVL组合导航系统技术原理一般而言，INS/DVL组合导航系统的技术原理可分为以下步骤：INS惯性测量单位和DVL装置同步输出数据，然后将二者数据融合并通过滤波处理，最终得到位置和速度信息。
（1）惯性测量单位惯性测量单位由加速计和陀螺仪两种传感器组成。
加速计可测量船舶的加速度，而陀螺仪可以测量艏向角速度。
INS系统将两种传感器的数据转换为三维坐标系下的位置和速度信息。
（2）多普勒速度测量装置多普勒速度测量装置能够测量船舶在流场中的速度。
将其输出的速度矢量信息转换成体坐标系下的船体速度信息，与INS计算得到的船体速度信息进行匹配。
高中地理：惯性导航系统(INS)与全球卫星定位系统(GPS)结合技术在飞行器上的应用
惯性导航系统（INS）与全球卫星定位系统（GPS）结合技术在飞行器上的应用目前飞行器所使用的导航系统，能适应全天候、全球性应用的确实不多。
传统无线电导航，如塔康（TACAN）等，在应用上存有很多的限制和不便之处。
而为改善此缺点，一套不需要其它外来的辅助装置，就可提供所有的导航资料，让飞行员参考的惯性导航系统（Inertial Navigation System），虽已被成功发展并广为应用，但其在系统上的微量位置误差会随飞行时间的平方成正比累积，因此长时间飞行会严重影响到导航精确度，如果没有适当的修正，位置误差在一个小时内会累积超过300米。
另一套精密的导航系统GPS，其误差虽不会随时间改变，但GPS并非万能，有优点，也有先天的缺陷，它在测量高机动目标时容易脱锁并且会受到外在环境及电磁干扰，再者GPS短时间的相对误差量大于INS，若只依靠它来做导航或控制，会造成相反效果。
所以在导航系统设计上，常搭配惯性系统来使用，正巧GPS与INS有互补的作用，可经过一套运算法则，将两者优点保留，去除缺点，本文即针对两种导航系统特性进行探讨，并利用卡尔曼滤波器法则完成简易测量数据关系推导，设计一套“GPS/INS组合式导航系统”。
2前言早期舰船航行常利用“领航方法”来决定载体的位置及方向，观察陆地突出物，来引导船身驶向某处目标。
随着飞行器的问世，初期飞行也全凭借着飞行员对当时自我方向、距离、高度及速度的感觉来控制驾驶，执行起飞、落地及飞机转场等等动作。
这种控制载体由一个地方到另一个地方其间方向与距离指示的艺术，就称之为“导航”（Navigation）。
然而仅仅依循着人为的导航方式，在天气良好条件下或周遭存有许多明显参考目标物时，单纯凭目视来判断飞行并不困难；但如果遇上天气条件不佳、能见度差、参考目标不存在活不明显时，就得依靠飞行员的经验、技巧及运气来进行方位及位置的判别，这无形中会造成飞行员的压力，更会严重影响到飞行安全的诸多不确定因素。
GPSMIMU嵌入式组合导航关键技术研究
GPSMIMU嵌入式组合导航关键技术研究一、本文概述随着科技的快速发展，导航系统已经成为现代社会不可或缺的一部分，无论是在民用领域还是军事领域，其重要性都不言而喻。
而GPS/MIMU嵌入式组合导航技术，作为现代导航技术的重要组成部分，其研究与应用具有重大的理论和实际意义。
本文旨在对GPS/MIMU嵌入式组合导航的关键技术进行深入的研究和探讨，以期为该领域的发展做出一定的贡献。
本文首先介绍了GPS/MIMU嵌入式组合导航技术的基本原理和优势，阐述了其在导航领域的重要性和应用价值。
然后，重点分析了GPS/MIMU嵌入式组合导航中的关键技术，包括GPS和MIMU的数据融合算法、误差补偿技术、以及嵌入式系统的设计与实现等。
通过对这些关键技术的深入研究，本文提出了一些新的思路和方法，旨在提高导航系统的精度和稳定性。
接下来，本文还介绍了实验设计与实施过程，通过实际的数据采集和处理，验证了所提方法和思路的有效性和可行性。
实验结果表明，本文所研究的GPS/MIMU嵌入式组合导航关键技术能够显著提高导航系统的性能，具有重要的实用价值。
本文总结了研究成果，并对未来的研究方向进行了展望。
本文认为，随着技术的不断进步和应用需求的不断提高，GPS/MIMU嵌入式组合导航技术将会有更广阔的发展空间和应用前景。
因此，后续研究应继续深入探索和优化相关技术，以满足日益增长的导航需求。
二、GPS/MIMU组合导航系统基本原理GPS/MIMU组合导航系统是一种融合全球定位系统（GPS）和微型惯性测量单元（MIMU）信息的导航技术。
其基本原理在于利用GPS提供的高精度绝对位置信息，与MIMU提供的连续、独立的姿态和速度信息进行组合，以克服各自系统的局限性，提高导航精度和可靠性。
GPS系统基于地球表面的卫星信号，通过三角测量法确定接收机的位置。
然而，GPS信号易受到天气、建筑物遮挡、多路径效应等因素的影响，导致信号丢失或精度下降。
相比之下，MIMU利用陀螺仪和加速度计测量载体在三维空间的角速度和加速度，通过积分运算得到载体的姿态、速度和位置信息。
GPSINS组合导航定位定向系统研究的开题报告
GPSINS组合导航定位定向系统研究的开题报告一、研究背景随着现代科技的飞速发展，空地海等多种领域应用中，对高精度导航定位系统的需求越来越迫切。
传统的GPS定位系统在复杂环境下容易出现定位误差，因此需要通过与其他传感器的组合使用来提高定位精度，同时实现导航定位与定向的功能。
因此，GPSINS组合导航定位定向系统的研究变得至关重要。
二、研究目的本研究的主要目的是探究GPSINS组合导航定位定向系统的原理、算法和应用。
通过综合应用卫星导航和惯性导航技术，构建高精度、高鲁棒性的定位定向系统，以满足实际应用的需求。
三、研究内容1. GPSINS组合导航定位定向系统原理的研究。
2. GPSINS组合导航定位定向系统算法的研究与设计。
3. GPSINS组合导航定位定向系统的实现与测试。
4. GPSINS组合导航定位定向系统在具体应用领域中的应用研究。
四、研究方法本研究将采用文献综述法、实验分析法、模型仿真法等科研方法，对GPSINS组合导航定位定向系统的原理、算法、实现和应用等方面进行研究。
五、研究意义本研究对于提高航空、海事、铁路、汽车等行业的导航定位和定向精度，保障人民生命财产安全，具有重要的意义。
同时，GPSINS组合导航定位定向系统的研究也具有重大的科学研究价值，可以促进卫星导航和惯性导航技术的应用和发展。
六、预期结果及创新点本研究预期可以实现高精度、高鲁棒性的GPSINS组合导航定位定向系统，并在实际应用领域中验证其有效性。
同时，本研究的主要创新点在于将卫星导航和惯性导航技术有机地结合起来，构建出综合应用的导航定位定向系统。
智能导航系统的研究和开发
智能导航系统的研究和开发随着近年来信息技术的不断发展，人们对智能导航系统的需求也越来越高。
智能导航系统能够帮助用户快速准确地到达目的地，节省出行时间和无谓的困扰。
本文将探讨智能导航系统的研究和开发现状，以及未来发展趋势。
一、概述智能导航系统，简称INS（Intelligent Navigation System），是一种能够运用先进的计算机技术和卫星导航技术实时采集和分析交通道路信息，为用户规划出行路线、提供导航服务的系统。
INS系统一般由硬件系统和软件系统两部分组成。
硬件系统包括卫星定位系统、传感器、定位设备等，软件系统包括地图操作软件、车载导航软件等。
INS还可以利用智能交通管理系统和智能交通控制系统，精准地掌握道路和交通的变化，帮助用户预测交通拥堵、避免事故等。
二、发展历程INS的发展历程可以追溯到20世纪80年代。
当时INS还未走进人们的视野，车辆导航系统只是一个试验项目。
这时候的INS系统只能向用户展示静态地图信息，规划的路线也不够准确。
直到90年代初期，INS的发展进入了快速发展期。
随着GPS技术、数字地图技术、网络通信技术等的成熟，INS不仅可以实现实时交通信息采集和处理，而且能够将精确导航服务提供给用户，缩短用户出行时间，提高行车效率。
近年来，INS系统与智能手机、智能手表、智能车辆等智能终端设备相结合，将导航服务无缝衔接于用户生活中的各个方面，智能导航服务已成为人们出行生活中不可或缺的一部分。
三、技术特点INS的技术特点主要表现在以下几个方面：1.高精度度定位为实现高精度度的定位，INS使用的是全球卫星定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS），以及环境传感器等多种技术。
通过对卫星信号的接收与识别，INS 系统可以计算出当前车辆的位置。
利用惯性导航系统可以根据车辆的速度、加速度和方向变化等信息计算出车辆当前的移动方向，准确判断当前位置。
2.多终端集成INS可以在不同的终端设备上运行，包括车载终端、手持终端、手机终端等多种形式，用户可以轻松地使用以获得优质导航服务。
组合导航系统性能评估与试验设计的开题报告
组合导航系统性能评估与试验设计的开题报告一、研究背景与意义随着卫星导航技术的不断发展，组合导航系统已经成为了一种越来越重要、越来越流行的导航方式。
在组合导航系统中，不同种类的导航传感器被组合起来，以提供更加准确可靠的位置、速度和姿态信息。
然而，组合导航系统中各种传感器的不同特性、误差来源和测量频率等因素都会对系统性能产生影响，因此需要对组合导航系统的性能进行评估和优化。
本文旨在研究组合导航系统性能评估与试验设计，为实现组合导航系统性能的最大化提供理论和方法支持。
对组合导航系统的性能评估可以直接反映出系统的实际性能，发现和解决系统中存在的问题，以提高其导航精度和可靠性；而试验设计则可以验证理论模型的正确性，进一步探究组合导航系统的性能表现和优化策略。
二、研究内容和方法本文的研究内容主要包括组合导航系统性能评估和试验设计两个方面。
（一）组合导航系统性能评估在组合导航系统中，不同种类的传感器需要合理地组合才能最大化地利用它们的优势。
因此，本文将从传感器组合和优化两个方面对组合导航系统的性能进行评估。
1. 传感器组合方法研究。
主要对常见的传感器组合方法进行对比研究，探究各种方法的优缺点及适用范围。
2. 传感器优化方法研究。
主要研究如何通过优化传感器的位置、姿态和使用时机等因素来提高组合导航系统的性能，包括基于粒子群优化、遗传算法等方法的优化研究。
3. 性能评估指标研究。
主要对组合导航系统的性能指标进行分类和比较，包括精度、可靠性、鲁棒性、实时性等方面的评估。
4. 结合实际场景进行性能评估。
在理论研究的基础上，结合实际应用场景，对组合导航系统的性能进行实际测试和评估，检验理论模型的可行性和实用性。
（二）试验设计为了进一步验证理论模型的正确性和探究组合导航系统的性能表现和优化策略，本文将设计一系列实验进行研究。
1. 传感器误差模拟实验。
为了模拟组合导航系统中传感器的误差来源，构建相应的实验平台，并对传感器的误差进行模拟，以此探究传感器误差对系统性能的影响。
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随着科学技术的不断发展，人们对动态载体运动目标（导弹、飞机、卫星、
坦克、车辆、舰船等）的跟踪精度和可靠性要求越来越高，依赖单一传感器进
行的导航与跟踪及控制已不能满足需要，于是出现了多传感器的组合导航。
特
别是20世纪70年代后，由于高技术武器的出现，尤其是精确制导武器和远程
打击武器及导弹拦截武器的出现，使得依靠单一传感器提供的信息很难满足目
标跟踪或状态估计的精度和可靠性要求，必须采用多个传感器进行组合导航，
并将多传感器提供的信息按某种最优融合准则进行最优融合，才能提高目标跟
踪或状态估计的精度和可靠性（邓自立2000，2003；杨元喜2006）。
于是，多传感器组合导航系统（多星座卫星导航组合、卫星导航与以惯性导航为代表的
其它导航手段组合等）成为导航系统的发展趋势，且已成为倍受人们关注的热
门领域，并在军事领域、空间技术领域得到广泛应用。
随着卫星导航系统应用领域的不断扩大，很多国家正加紧开发研制独立自主的卫星导航系统。
美国正在实施GPS现代化计划，俄罗斯加紧恢复GLONASS全
面性能，欧盟正在建设GALILEO，中国正在建设北斗卫星导航系统等。
此外，
为了进一步满足本国导航定位服务需求，日本正在加紧研制基于多功能卫星的
星基增强系统（MSAS）和准天顶卫星导航系统（QZSS）。
印度正在加紧研发基
于GEO辅助的GPS增强导航（GAGAN）系统和印度自主建设的区域导航卫星系统（IRNSS）。
多种卫星导航系统的运行，势必打破单一卫星导航系统的垄断局面，更好地为全球民用用户提供更精确、更安全的导航定位服务。
尽管这些卫星导航系统具有较高的精度和较低的成本，且具有很好的长期稳定性。
但也存在下述缺点：（1）存在信号遮挡。
当接收机天线被地形或人为的结构（例如建筑、隧道等）遮挡时，卫星信号中断，接收机将无法定位。
（2）抗干扰能力差。
当存在人为干扰时，接收机码环环路很容易失锁，导致接收机
无法定位。
（3）数据输出频率低。
尽管目前一些新的GPS接收机可以提供10 Hz的无插值定位输出，但大多数接收机的定位输出频率仍然为1 Hz。
（4）所
有卫星导航系统分别由各自研制国直接控制，使用权受制于人。
此外，由于
INS具有全天候、完全自主、不受外界干扰、可以提供全导航参数（位置、速度、姿态）等优点，是目前最主要的导航系统之一。
但是INS有一个致命的缺点：从系统开始工作起，导航定位误差就随时间积累。
这样，采用各种数据融
合方法，利用其它测量信息来辅助INS，控制INS误差的积累，降低系统对惯
性器件精度的依赖，进而降低整个系统的成本，就成为一种很好的途径和方向。
鉴于GPS/INS组合导航系统可以有效地利用各自的优点，进行系统间的取长补
短以减小系统误差影响，提高导航系统的性能。
所以，GPS/INS组合导航系统
被一致认为是飞行载体最理想的组合导航系统，成为国内外普遍关注的热点，
且多星座组合导航系统和GNSS/INS组合导航系统分别具有如下特点：（一）多星座组合导航系统的主要特点
（1）可以丰富卫星信号源，增加观测信息，提高空间卫星星座的几何结构，进而提高导航定位的精确性。
（2）可以弥补单一卫星信号体制的人为干扰，通过多星座组合，可以很容
易地探测和诊断某类卫星信号的随机干扰，并及时予以排除，从而提高导航系
统的安全性。
（3）可以利用多种导航卫星信号的互补性，弥补单一卫星信号的系统误差。
由于单一卫星导航系统易受卫星轨道误差、卫星钟差等系统误差的影响，而采
用多种卫星体制，单类卫星体制的系统误差有可能成为偶然误差，各类卫星体
制的系统误差具有相互抵偿性。
（4）多星座组合仍然不能完全摆脱卫星信号受遮挡的问题。
当载体通过遂
道或行驶在高耸的楼群间的街道时，这种信号盲区一般不能通过多类卫星组合
导航加以克服。
（二）GNSS/INS组合导航系统的主要特点
（1）可以发现并标校INS的系统误差，提高导航定位的精确性。
（2）可以弥补卫星导航的信号缺损问题，确保导航系统的连续性。
（3）可以提高卫星导航载波相位的模糊度搜索速度，提高信号周跳的检测
能力，进而提高组合导航的可靠性。
（4）可以提高卫星导航接收机对卫星信号的重捕能力，提高整体导航效率。
（5）可以增加观测信息冗余度，提高异常误差的监测能力，提高系统的容
错功能。
（6）可以提高导航系统的抗干扰能力，提高导航系统的完好性。
组合导航系统的数据处理一般采用Kalman滤波技术。
60年代后期Kalman
滤波技术在航空航天领域开始应用后，实时动态导航算法的研究得以快速发展，随之出现了非线性Kalman滤波、平方根滤波等集成化的Kalman滤波算法，但
当时的研究多局限于解决Kalman滤波精度及计算稳定性方面，从八十年代后期至今，由于计算机技术水平的发展，以自适应Kalman滤波、集中滤波和联邦滤波等为代表，综合考虑精度、可靠性及算法稳健性的新一代导航算法得以发展
和应用，离散化Kalman滤波理论得以快速发展。
尽管高可靠性组合导航算法研究已取得较大进展，但是，这些研究大多针对线性系统。
而且许多算法还存在
理论上或性能上的不严密性，如集中滤波虽然在理论上可以给出导航参数的全
局最优解，但却有两个致命的局限，即计算负担重和容错性差。
而基于信息分
配原理设计的联邦滤波法算法，由于其设计灵活、计算量小和容错性能好而备
受重视。
但联邦滤波算法忽略了各单一卫星导航系统滤波输出量之间的相关性，其容错性很难保证。
随着人工智能技术的发展，又出现了采用神经网络、模糊
理论等非线性技术处理组合导航数据的方法，但这些方法至今还处于理论探讨
阶段，且大多采用模拟的理想数据对人工智能技术在组合导航系统中的可用性
进行分析论证，如果应用到实测的组合导航系统还需要解决很多问题。
随着系统复杂性的增加，导航系统的可靠性问题变得越来越重要。
为了保证系统的稳定运行，实现导航系统的高可靠性，如何自动地对故障信息进行有效
地检测、定位和隔离已经成为迫切需要解决的问题。
故障检测方法是容错技术
中最为重要的一个步骤，是故障隔离和系统重构的前提和依据。
所以从70年代初，人们就开始研究有关动态故障检测问题，至今已有许多种故障检测和隔离
的方法。
但由于系统模型存在的诸多不确定性因素，致使很多基于模型的故障
检测算法不能很好地将故障信息与模型误差有效地分离，一定程度上降低了故
障检测算法的有效性。
总之，自适应组合导航数据处理算法的研究，就是在多星座、多传感器性能互补的基础上，采用自适应估计原理，有效地抑制系统存在的噪声统计特性的
未知性、模型信息的不准确性以及异常信息存在的不可避免性对导航系统的影响，以提高导航的精确性和可靠性。
因此，当前研究自适应组合导航算法显得
既重要，又迫切。
这是因为：
（1）充分利用多星座、多传感器进行组合导航可以提高导航系统的精度、可靠性和连续性；
（2）GNSS/INS组合导航系统存在的不确定性因素和异常信息，往往会导致常规滤波算法进行的组合解算存在较大的估计误差，甚至滤波结果发散。
自适应组合导航算法的研究，能够有效地抑制不确定性因素和异常信息对导航解的影响，是对标准Kalman滤波算法的一种性能提升；
（3）自适应GNSS/INS组合导航算法的研究将大大提高各类导航定位系统的兼容性、自恰性，加强我国GNSS/INS组合导航系统软硬件产品开发的精度和可靠性，拓宽我国自行开发的卫星导航系统相应的应用领域，为我国自适应组合导航系统研究提供理论和技术支持；
（4）可以为军事大地测量内外业一体化建设提供质量控制模式，为未来民用、军事大地测量发展奠定一定的基础，具有良好的市场发展前景和经济效益。