漫话导航(五)——组合导航与综合导航电子世界维普资讯及集团军作战和多兵种立体化战斗就少不了它们=一个系统，对于地形简单的山区车辆导航都会受到严峻的限组合导航任何单一的导航系统，由于受到各自赖以工作的物理规律的限制，不能完全满意越来越多和越来越高的要求，任何改进都有肯定的限度，欲要进一步改进就非常困难.甚至不行能。为此，必需另辟蹊径，于是消失了组台导航，而且现在巳步^智能化，即具有在动态的不确定环境中自动完成预定任务的力量。环境变化包括各子系统的故障、损坏与天气、障碍物和军事威逼等。为此.组台导航系统采纳了大量新技术，如自诸适应卡尔曼滤波技术、神经网络故障诊晰技术、余度结构和余度管理技术及多传感器误差补偿技术等。组台导航系统就是利用几个导航系统所供应的信息，通过综台处理获得最佳导航信息的_种系统。组合导航系统首一先是能够有效地利用各子系统的信息，取其长而补其短。这制。GS系统对卫星可见性有肯定的要求，P山区地形对信号的遮挡使信号可利用率降低。罗兰C系统也因简单地形造成信号衰减和相位畸变，难保证山区的车辆定位。为了改善山区车辆导航效果，1992年5月曾在加拿大Bisoui南部山区进行了GS罗兰C组台系统的应用riClathmbP/试验。试验表明，P/GS罗兰C组合系统对车辆定位的信号可利用率有重大的改善，单独用GS仅6%左右，P0单独用罗兰C也仅有7%,7而组台系统则超过9%0考虑到组台系统仅增加罗兰c接收机(GS基础上)所花的经济代价特别低，在P,这种改善就更有实际意义。试验虽然是在特定山区道路进行的，但其结果可以推广到其它山区，其定位精度优于10米。P/兰0GS罗c的组台在航海和航空中亦占有相当重要的地位，良好的市有场前景2GS/NPIS组合导航系统IS一种自备式导航系N是统，它不用放射电磁渡，因而隐藏性好，也不怕干扰，能连续提种组合导航的定位精度可以比任何单一导航系统的精度提高约3%;于任何运动体导航都必需要考虑冗余度，使导航0对保障手段更为牢靠。而在组台导航系统中，可通过自动故障检测，随时了解各子系统的工作状况，如一旦发觉某子系统失供三维位置、三维速度和航向与姿势等信息；而且数据噪声低，短期精度高。但是它的误差随时间而积累，井要进行初始校准，设备也相当昂贵他备式导航系统GS定位精度高，P可是效，自动转换工作模式，可因此适应性强，牢靠性高。对于给定的导航系统性能要求而言，采纳组合导航与采纳单一系统的导航相比，其成本还会降低。譬如，采纳GS与IS的组合就PN将比单独采纳IS的成本要低：N组合导航系统许多.大型的组台系统主要用于航空母舰预警指挥飞机与大型舰船等，P/N、P/R(GSISGSTN地形帮助导航)GS罗兰cGSOe￣ISTN等组合应用鞍多。例、P/、P/mg、N/R如[STN既不依靠陆基，N/R,也不依靠星基，隐藏性好，定位精度可达1O~15米T测量是不连续的，至是”状的，R甚点”但精度高；NIS的测量是连续不断的，但精度低，且误差随时问的增加而增大二者组合，相互补充，TN对IS进行牢靠的用EN位置修正，从而构成一种自主、连续、高精度导航系统。0年月8以来，、、美英法等国都非常乐观地开展这方面的研翩工作，井已开头装备空军，“如旋风、海鹞、v一8“AB等机种，有的曾在海湾战斗中投人应用，效果良好随着GS的全面建成与发P数据更新率不如IS高，N但价格廉价，二者进行有机组合，将正好互补，扬长避短，全面满意高性能运载体对导航的要求。在组合中必需采纳卡尔曼滤波技术。采纳卡尔曼滤波方式组合，二者比较的差值送人导航滤波器.IS的各种误差将对N作卡尔曼滤波处理，再将其处理结果反馈回去对IS进行修N正，产生组合系统的输出。其水平定位精度(CA码)3用/为0米，测速精度为01/,.米秒航向姿势精度比IS约提高13N/,该组合关键是建立精确的数学模型和卡尔曼滤波方案。按卡尔曼滤波器要求，系统噪声的统计特性不仅要事先知道，而且还必需是白噪声。[SGS组合系统中，S的陀螺漂穆率、在N/PIN加速度计的零位偏置、PGS的位置误差、速度误差等都是随机误差因此，需建立一个符台理论要求的数学模型，尽量逼真地近似描述其物理状态为了使相关噪声白噪声化，往往采纳状态扩充法，即把相关噪声看成是在白噪声输人下...