低成本GPS/IMU组合定位系统提升炮兵测地精度

本文主要探讨了GPS/IMU（全球定位系统/惯性测量单元）组合定位定向系统的设计与实现。作者徐勇和何秀凤来自河海大学卫星及空间信息应用研究所，他们提出了一种低成本的融合方案，旨在提升高精度的姿态、位置和速度信息获取。在当前军事环境下，炮兵的测地保障是至关重要的，特别是在全天候、全天时的高技术战争中，GPS的依赖性可能导致在复杂环境下的定位问题，如信号干扰和夜晚作业困难。 文章首先介绍了GPS/IMU组合系统的设计理念，强调了在GPS信号不稳定或受限时，惯性导航系统（IMU）的自主性和冗余价值。IMU可以持续提供位置和速度数据，而当GPS信号恢复时，这些数据可以用来加速定位过程，减少误差累积。通过频繁地使用GPS数据校准IMU，可以显著减小惯导系统的累积误差。 结合GPS和IMU的优势，作者的设计方案旨在提高炮兵测地车的定位精度和实时性，特别是在夜间或信号遮挡的环境下。这样的组合系统不仅可以弥补单一GPS的不足，还可以降低整体系统的成本，实现更高的性价比。因此，GPS/IMU组合定位定向系统是提升现代炮兵测地保障能力的关键技术，对于提高作战效率和精确度具有重要意义。 本文不仅涵盖了系统的设计思路，还涉及硬件选择，如低成本的固态IMU，以及软件开发，包括如何有效地整合GPS和IMU的数据处理流程。实验结果部分展示了这种组合系统在实际应用中的性能，证明了其在炮兵测地保障中的潜力和实用性。 GPS/IMU组合定位定向系统的研发是一项关键技术，它通过集成两者的优点，解决了单一技术的局限，为现代军事测地保障提供了更为可靠和高效的解决方案。随着科技的发展，这种系统将在未来战争中发挥越来越重要的作用。