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                2020年07月03日

                所有的慣性導航系統都會出現集成漂移的現象︰測量的加速度和角速度時的微小誤差,在速度逐步積累時會形成更大的誤差,導致在位置測算上的誤差加劇。因此,我們必須通過定期輸入一些其他類型的導航系統的數據,以修正慣性導航系統中的位置信息。


                慣性導航的誤差積累


                因為新的位置信息會以先前計算的位置信息和測量得出的加速度、角速度為基礎進行計算,從我們將初始位置輸入時起,積累誤差與時間大致呈正比。


                慣性導航的精度


                高質量的導航系統通常其不準確度,在位置上小于0.6海里每小時,在方向上小于幾十分之一度每小時。如果導航系統故障,依然可以令飛機不偏離軌道。

                     

                因此,慣性導航通常是用于支持其他導航系統,提供比使用任何單一系統更高的精確度。例如,應用在地表平面時,如果物體停止,慣性跟蹤速度間歇性地更新為零,這個位置將保持精確更長時間,這就是所謂的零速度更新。特別是在航空領域上,運用其他測量系統來確定慣性導航系統(INS)的誤差,如慣性導航系統使用GPS和大氣數據計算機輸出來維持導航所需性能。


                導航誤差隨著低靈敏度的傳感器使用而增加。目前,設備與不同的傳感器結合這項技術正在發展,如航姿參考系統。因為導航誤差的主要影響因素是角速度和加速度的數值積分,壓力參考系統開發了利用使用數值積分對角速度進行測量。


                慣性導航系統的誤差解決方法


                通常是估計理論(尤其是卡爾曼濾波),提供理論框架,結合來自不同傳感器的信息。最常見的替代傳感器是一種衛星導航廣播(如全球定位系統可以在直接能見度高時用于各種地面交通工具)。室內應用程序可以使用計步器、距離測量設備,或其他類型的位置傳感器。通過適當地將慣性導航系統(INS)和其他系統(GPS / INS)的信息融合,誤差的位置和速度是可以穩定的。此外,當GPS信號不可用(例如當車輛穿過隧道)時,慣性導航系統(INS)可以用作暫時性反饋。

                 

                慣性導航系統能夠滿足我們對運動物體更加精確的定位要求,尤其在一些需要高精度高準確度的設備中應用及其廣泛,也是未來運動物體定位發展的重要方向之一。


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                慣性導航系統的誤差分析和解決方法

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