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惯性及组合导航系统方案



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高架下、楼群下的高精度导航定位

GNSS高精度、全球性、实时性使导航进人了一个新纪元。在车辆上安装高精度GNSS接收机(RTK),便能实时测得其所在位置、运行速度和运行方向而且精度基本可以达到用户需求。但所有的高精度GNSS导航设备都有一个缺点例如:1、受地形地物遮挡而引起定位中断在车辆进人山谷、隧道、涵洞以及两旁密林的道路部分或全部玲卫星被遮挡。导致可用卫星数减少几何精度系数或增大而使定位精度降低到允许范围以下甚至可用卫星数少于颗而不能进行定位,2、动态环境中可靠性差易发生信号失锁和周跳不能确保定位的连续性,3、数据采集频率较低。这些缺陷都使连续、实时导航定位非常困难在一些高精度车辆导航时,如车道级定位,分米级,厘米级导航定位,就必须能解决上述技术问题。而解决问题的最好方法是与其它导航系统组合构成组合导航系统。 

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隧道内的高精度导航定位

惯性导航系统是本世纪初发展起来的其基本原理是根据牛顿提出的相对惯性空间的力学定律利用陀螺、加速度计等惯性元件感受运行体在运行过程中的加速度然后通过计算机进行积分计算从而得到运动体的位置与速度等导航参数。INS是一种完全自主式的导航系统能够提供精确的姿态及多种导航信息然而的位置误差会随时间增长,其导航精度主要取决于陀螺和加速度计这两类惯性传感器但高精度的惯性元件也会使整个系统的成本急剧增加。

组合导航系统的本质就是充分利用外部信息,即将GNSSINS的信息依据某种准则进行数据和信息的融合。对惯性导航系统的导航信息位置、速度、姿态等及惯性器件的误差进行重调和校正以提高系统的精度、可靠性。GNSS/INS组合可用多种方式常用的有两种松藕合(即位置组合)和紧藕合(即伪距组合)。首先, GNSS的长期稳定性与较高精度弥补了的误差随时间传播而增大的特点在运动过程中频繁估计并校正惯导系统的位置误差、速度误差和其它的误差参数以控制其误差随时间的积累,从而可以放宽对惯导元件精度的要求使得整个组合导航系统达到最优化。同时利用的INS短期高精度来GNSS接收机由于信号被遮挡而无法定位的缺点并借助惯导系统的姿态信息和角速度信息,提高GNSS接收机天线的定向操作功能使之快速捕获卫星信号。  

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树林下的高精度导航定位

联适导航根据不同行业的需求提供不同精度的组合导航定位系统,可以在各种高精度车辆导航中,如港口机场高精度车辆调度、公交铁路高精度车辆导航调度、其他特种车辆的高精度监控调度方案和应用等等提供全方位的、高精度的解决方案。

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山区的高精度导航定位