2019年08月09日

組合導航是近代導航理論和技術發展的結果,由于不同導航系統都有各自的優缺點以及適用領域,因此,將不同導航系統組合在一起可以提供超越單一導航系統的優越性能。目前,在實際應用中,已經很少使用單一系統來提供導航服務,并且隨著理論與工程的發展,組合導航技術的優越性表現地越來越明顯。


隨著航空航天領域以及軍事武器的發展,對導航系統的要求不斷提高,建立低成本、高精度、高可靠性、強自主性的導航系統顯得尤為迫切。目前,各國紛紛建立自己的衛星導航系統,并已逐步投入使用。如何更好地開發利用衛星導航系統,為運載體提供高精度的導航信息,已經成為各國導航領域的熱點問題。


由于單一導航系統存在局限性,為了滿足現代高精度、高可靠性、全球、全天候的導航要求,可以將兩種或兩種以上導航技術結合起來提供的導航信息,形成高精度、高穩定性、多功能的組合導航系統,并對導航系統內各設備信息、應用信息融合技術進行優化,以提高導航系統的精度和可靠性。

組合導航的發展主要得益于三個重要前提:

1、飛機的遠程長時間航行,武器投放、偵察及變軌控制等軍事任務對導航系統提出了更高的要求;

2、現代控制理論的興起和發展,特別是卡爾曼濾波技術的出現,為組合導航提供了理論基礎和數學工具;

3、數字計算機技術的發展為組合導航提供了可實現的硬件條件。


目前,組合導航一般以衛星導航系統( GNSS) 和慣性導航系統( INS) 為基礎。

 

組合導航系統具有以下優點:

1、優勢互補。組合導航系統能發揮各導航子系統的優勢,使整個系統獲得超越局部系統的性能,大大提高了系統的定位精度與環境適應能力,豐富了導航信息內容。


2、可靠性提高。通過多個導航子系統測量同一導航信息,可獲得冗余的測量信息,增強了系統的冗余度,提高了系統的可靠性與容錯能力。

3、降低成本。通過組合導航技術在保證導航系統精度的同時,可降低導航子系統對器件的要求,尤其是對慣性器件的要求,從而降低了組合導航系統的成本。


4、連續導航。組合導航技術提高了系統的時間和空間的覆蓋范圍,能真正做到持續導航。

 

隨著衛星導航系統的逐漸成熟,相關的組合導航技術也得到了長足的發展,目前已經廣泛應用于各個領域。近幾年來,多衛星導航系統的出現促進了多模接收機技術的發展。


多模接收機技術可以降低對單一導航系統的依賴性、改善幾何精度因子、增加可見星的數目、提高載波相位整周模糊度精度,使得衛星導航系統比以前具有更高的準確性以及穩定性。另外,某些衛星導航系統還增加了通訊功能,提高了衛星導航系統多樣化監測的能力。


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