组合导航耦合方式介绍

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前言

GNSS/IMU组合导航不同之处体现在三个方面：对惯性导航参数如何校正；使用什么类型的GNSS观测量；INS和组合算法如何辅助GNSS接收设备。
按照以上三方面的组合方式，划分为非耦合、松耦合、紧耦合、深耦合等。

一、非耦合

指GNSS简单为以一定的时间间隔，重置惯性导航参数。

二、松耦合

指INS独立进行机械编排（姿态更新，速度更新，姿态更新），而GNSS位置和速度作为组合算法的观测输入，将其融入到导航滤波器，因此松耦合是一个级联结构，称为位置域组合，即GNSS定位结果修正INS累积误差。

三、紧耦合

指使用GNSS伪距和伪距率、伪距增量或者ADR测量作为组合算法的输入，称为距离域组合，即INS与GNSS在观测量层面进行融合，GNSS观测量辅助INS，INS辅助GNSS数据处理，以提高精度和稳定性。

四、深耦合

指GNSS/INS组合和GNSS信号跟踪合并为单个估计算法。这种组合采用GNSS相关通道中的I和Q信号作为测量值，生成用于控制GNSS接收机中参考码和载波的NCO命令（即测距处理器的工作），称为跟踪域的组合。INS介入GNSS信号处理层面，INS辅助GNSS信号捕获、跟踪，可以改善GNSS动态灵敏度，动态精度，抗干扰性能。

五、对比

	松耦合	紧耦合	深耦合
信息融合深度	GNSS导航结果	GNSS观测量	GNSS信号
接收机调整	不需要	导航解算	基带控制
实现难度	容易	较难	复杂
动态性能	一般	较好	优越
完好性	抗干扰能力差	少于4颗卫星持续更新	好，接收机观测质量改善
系统成本	一般需要战术级以上IMU器件	一般需要战术级以上IMU器件	较低，可采用MEMS IMU
现状	低端商用	商用/军用	研究/军用

六、 其他

超紧耦合通常用来描述带有GNSS跟踪环辅助的跟踪域和距离域的组合，而紧密耦合用于位置域和距离域的组合。

参考资料
https://www.bynav.com/cn/resource/bywork/healthy-work/757.html