GPS/INS组合导航详解：松紧超紧结构及其优缺点

本文档深入介绍了GPS/INS（全球定位系统/惯性导航系统）的组合导航结构，主要关注三种不同的组合方式：松组合、紧组合和超紧组合（或称深组合）。 1. 松组合：在松组合中，GPS和INS是独立工作的，每个系统分别提供位置、速度等信息。INS的输出通过滤波器进行信息融合，但GPS不向INS提供辅助信息。这种方式强调的是GPS的定位信息用于INS的初始对准，并定期进行在线校准。然而，由于GPS接收机的固有缺陷，如在高动态环境下的失锁和对噪声的敏感性，松组合可能无法完全克服这些问题。 2. 紧组合：紧组合则进一步增强了信息融合，GPS接收机的原始数据（如伪距、伪距率、载波相位）与惯导测量信息结合，提高了滤波精度。这种方法能够更好地利用GPS的基本观测量，改善定位精度，但GPS接收机的跟踪环设计仍是关键，它影响着动态跟踪能力和噪声抑制。 3. 超紧组合（深组合）：这是一种创新的组合方式，它将组合理念深入到GPS接收机的跟踪环中，对传统结构进行了重构。超紧组合不仅提高了导航性能，还通过对GPS接收机内部结构的优化，试图解决原有系统的问题，如提高动态跟踪能力，减少失锁风险，并对噪声有更有效的抑制。 GPS/INS组合导航技术通过不同的组合方式，旨在提高导航系统的可靠性、精度和鲁棒性。然而，每种组合方式都有其适用场景和局限性，选择合适的组合策略取决于特定的应用需求和环境条件。理解这三种组合模式的特点对于优化GPS/INS系统的设计和使用至关重要。