导航技术调研（CSDN_0023_20221217）

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文章编号：CSDN_0023_20221217

1. 惯性导航

2. 组合导航技术

3. 卡尔曼滤波

1. 惯性导航

惯性导航系统(INS-Inertial Navigation System)是上个世纪初发展起来的。惯性导航是一种先进的导航方法，但实现导航定位的原理却非常简单，它是通过测量运载体本身的加速度来完成导航任务的。根据牛顿惯性原理，利用惯性元件(陀螺仪、加速度计)测量出运载体的加速度，经过积分和运算，便可以获得速度和位置，供导航使用。所以，惯性导航是自主式导航系统，具有完全独立工作性能，不受任何自然条件或环境的干扰和影响，具有连续长时间工作的特点，也具有精度高的特点，是最基本的导航方式。由于它的完全自主性，惯性导航已经广泛用于航天、航空、航海和许多民用领域，成为目前各种航行体上应用的一种主要导航设备，能够提供精确的姿态和多种导航信息。

一个完整的惯性导航系统应该包括以下几个主要部分:

加速度计。用于测量载体的运动加速度。通常应有两个至三个，并安装在三个坐标轴方向上。
陀螺稳定平台。为加速度计提供一个准确的坐标基准，以保持加速度计始终沿三个轴向上侧定加速度，同时也使惯性测量元件与载体的运动相隔离。
导航计算机。用来完成诸如积分等导航计算工作，并提供陀螺施距的指令信号。
控制显示器。用于输出显示导航参数以及进行必要的控制操作等。
电源及必要的附件等。

惯性导航系统的优点是：

自主性强，它可以不依赖任何外界系统的支持，单独进行导航。
不受环境、载体机动和无线电干扰的影响，可以连续输出包括基准在内的全部导航参数，实时导航数据更新率高。
具备很好的短期精度和稳定性。

惯性导航系统的主要缺点是导航定位误差随时间增长，因而难以长时间的独立工作。解决这一问题的途径有两个，一是提高惯性导航系统本身的精度，另一个是采用组合导航技术。提高惯性导航系统的精度，主要依靠采用新材料、新工艺、新技术，提高惯性器件的精度，或研制新型高精度的惯性器件。实践已经证明，这需要花费很大的人力物力，而且惯性器件精度的提高是有限的。

而组合导航主要是通过软件技术来提高导航精度，实践证明这是一种经济有效的方法，因而组合导航技术是目前导航技术发展的主要方向。