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陀螺惯导在全球导航卫星系统导航中的应用是怎么样的？

发布时间：

2021-09-03 11:39

　 陀螺惯导是一种不依赖外部信息，不向外界辐射能量的自主导航系统。它主要由陀螺仪和加速度计组成。

一、什么是陀螺惯导

　　陀螺惯导是一种不依赖外部信息或向外部辐射能量的自主导航系统，但该术语本身与GNSS(全球导航卫星系统)导航无关。

　　1.陀螺惯导具有稳定指向一个方向的特性，与外部运动无关。当这种装置安装在方向旋转的物体上时，可以测量物体的旋转角度。

　　2.加速度计可以测量物体运动的加速度值，距离可以按照S=(1/2)a * t ^ 2计算。至于加速度值，它一直在变化。然后得分。

　　三轴陀螺仪指向坐标轴上的xyz轴，在这三个轴上加入加速度计组成惯性导航装置。通过改变三轴角度，累加三轴距离，可以测量物体在三维空间的三轴位置运动，即三维空间位移，但你会发现这样的装置只能测量相对位移，即时间记录中两次之间的位移。

　　二、陀螺惯导和全球导航卫星系统导航

　　GNSS导航是根据GPS/BD提供的位置信息和导航前规划的路线，引导用户出行的系统。

　　我们知道，GPS/BD通过接收卫星发送的信号来计算自己的位置。卫星受阻时，定位设备无法定位。闭塞可以是多种情况，比如经过高架桥、隧道等。这时导航中的车位图标可能不会移动，直到车开到空旷地带，它才会看到位置跳过去。

　　此外，通过速度、时间和距离的关系，根据一个卫星信号计算出的速度，可以推断出可能的位置，继续实现导航。但是，如果车辆的加减速变化很大，估计位置与当前实际位置的偏差会很大，但这无论如何都会给用户带来不好的体验。

　　陀螺惯导与GNSS结合的应用，不仅解决了卫星丢失时GNSS设备失去导航位置的问题，还解决了只有陀螺惯导存在相对位移的问题。当GNSS设备定位精度下降时，利用惯性导航设备进行导航位置补偿计算；当陀螺惯导精度下降时，利用GNSS设备进行位置补偿和计算。

在导航领域，GNSS和惯性导航的结合可以很好地解决隧道、高楼、桥梁或树林等遮挡环境下的定位和驾驶问题。但是，由于陀螺惯导有其自身的技术缺点(时间和温度是影响惯性导航系统误差的主要因素，积累的误差容易扩大)，长期导航仍然非常困难。如今，全球导航卫星系统已经成为许多应用领域的定位技术，在过去的30年里，地理空间行业的技术进步令人印象深刻。