2019年01月23日

所有的惯性导航系统都会出现集成漂移的现象:测量的加速度和角速度时的微小误差,在速度逐步积累时会形成更大的误差,导致在位置测算上的误差加剧。因此,必须通过定期输入一些其他类型的导航系统的数据,以修正惯性导航系统中的位置信息。


惯性导航的误差积累


因为新的位置信息会以先前计算的位置信息和测量得出的加速度、角速度为基础进行计算,从将初始位置输入时起,积累误差与时间大致呈正比。


惯性导航的精度


高质量的导航系统通常其不准确度,在位置上小于0.6海里每小时,在方向上小于几十分之一度每小时。如果导航系统故障,依然可以令飞机不偏离轨道。

     

因此,惯性导航通常是用于支持其他导航系统,提供比使用任何单一系统更高的精确度。例如,应用在地表平面时,如果物体停止,惯性跟踪速度间歇性地更新为零,这个位置将保持精确更长时间,这就是所谓的零速度更新。特别是在航空领域上,运用其他测量系统来确定惯性导航系统(INS)的误差,如Honeywell LaseRefV惯性导航系统使用GPS和大气数据计算机输出来维持导航所需性能。


导航误差随着低灵敏度的传感器使用而增加。目前,设备与不同的传感器结合这项技术正在发展,如航姿参考系统。因为导航误差的主要影响因素是角速度和加速度的数值积分,压力参考系统开发了利用使用数值积分对角速度进行测量。


惯性导航系统的误差解决方法


通常是估计理论(尤其是卡尔曼滤波),提供理论框架,结合来自不同传感器的信息。最常见的替代传感器是一种卫星导航广播(如全球定位系统可以在直接能见度高时用于各种地面交通工具)。室内应用程序可以使用计步器、距离测量设备, 或其他类型的位置传感器。通过适当地将惯性导航系统(INS)和其他系统(GPS / INS)的信息融合,误差的位置和速度是可以稳定的。此外,当GPS信号不可用(例如当车辆穿过隧道)时,惯性导航系统(INS)可以用作暂时性反馈。

 

惯性导航系统能够满足对运动物体更加精确的定位要求,尤其在一些需要高精度高准确度的设备中应用及其广泛,也是未来运动物体定位发展的重要方向之一。


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