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1. GPS与惯性导航组合的原理？

GPS与惯性导航组合的原理？

GPS与惯性导航组合原理是通过将两种导航系统的输出信息进行融合，以提高位置和姿态的准确性。
GPS（全球定位系统）是通过接收来自卫星的信号确定接收器的位置和速度。然而，由于信号受限于天线的视线范围，GPS系统在城市峡谷、高楼大厦等环境中容易受到干扰或信号中断。
惯性导航系统由加速度计和陀螺仪等传感器组成，用于测量和跟踪运动物体的加速度和角速度。然而，惯性导航系统有漂移问题，即误差会随着时间的推移累积，导致位置和姿态的不准确性。
组合导航是将GPS和惯性导航系统的信息进行融合，以获得更精确的位置和姿态测量结果。其主要原理是通过将GPS和惯性导航系统的测量结果进行滤波和融合处理，来减小误差和漂移的影响。
具体而言，组合导航算***利用GPS提供的位置和速度信息，通过对加速度和角速度进行积分来推断出更准确的位置和姿态。同时，惯性导航系统会利用GPS提供的位置信息进行校正和纠正，以减小漂移误差。
通过这种组合，GPS和惯性导航系统可以相互弥补彼此的缺点，提高位置和姿态的精确度和可靠性。

GPS与惯性导航组合原理是将全球定位系统（GPS）和惯性导航系统（INS）相结合来提高导航精度和鲁棒性的一种技术。它的基本原理如下：
1. GPS定位：GPS接收器接收来自卫星的定位信号，并计算出接收器与卫星之间的距离。
2. 惯性导航：惯性导航系统通过测量物体的加速度和角速度来跟踪物体的位置、速度和朝向。
3. 组合导航：GPS和惯性导航的输出结果通过传感器融合算法进行融合，提供更精确的位置、速度和朝向信息。
4. 姿态解算：惯性导航系统提供的姿态信息（航向、俯仰和横滚角度）可以用于纠正GPS的定位误差，从而得到更精确的位置信息。
5. 状态估计：结合GPS定位和惯性导航系统的输出结果，通过滤波算法（如卡尔曼滤波）进行状态估计，提供最优的位置、速度和朝向估计。
通过将GPS和惯性导航系统组合起来，可以充分利用GPS的全球覆盖和高精度特性，同时通过惯性导航系统来补偿GPS的定位误差，提高导航系统的稳定性和可靠性。这种组合导航技术广泛应用于航空、航海、车辆导航等领域。

惯性导航系统（INS，以下简称惯导）是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。其工作环境不仅包括空中、地面，还可以在水下。

惯导的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

但惯导有固定的漂移率，这样会造成物体运动的误差，因此射程远的武器通常会***用指令、GPS等对惯导进行定时修正，以获取持续准确的位置参数。

惯导系统目前已经发展出挠性惯导、光纤惯导、激光惯导、微固态惯性仪表等多种方式。

陀螺仪由传统的绕线陀螺发展到静电陀螺、激光陀螺、光纤陀螺、微机械陀螺等。

激光陀螺测量动态范围宽，线性度好，性能稳定，具有良好的温度稳定性和重复性，在高精度的应用领域中一直占据着主导位置。由于科技进步，成本较低的光纤陀螺（FOG）和微机械陀螺（MEMS）精度越来越高，是未来陀螺技术发展的方向。

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