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2018惯性导航原理及优劣势(优缺点)解读

导航先解决的是定位问题,目前室外使用的最广泛的定位方式是GPS定位,具体原理另外再讲。但是GPS信号在室内、隧道内、地下等场所是收不到的,同时城市的高架下、高楼林立的地方由于多路径效应等原因误差增大、基本不可采信,这种情况下我们就得采用惯性导航来实现。


惯性导航是一种不借助外力(接收本体之外的信号)的自主性导航。主要利用终端惯性传感器采集的运动数据,如加速度传感器、陀螺仪等测量物体的速度、方向、加速度等信息,基于航位推测法,经过各种运算得到物体的位置信息。




随着行走时间增加,惯性导航定位的误差也在不断累积。需要外界更高精度的数据源对其进行校准。所以现在惯性导航一般和WiFi指纹结合在一起, 每过一段时间通过WiFi请求室内位置,以此来对MEMS产生的误差进行修正。该技术目前的商用得也比较成熟,在扫地机器人中得到广泛应用。


惯性导航优劣势


优点1、由于它是不依赖于任何外部信息,也不向外部辐射能量的自主式系统,故隐蔽性好,也不受外界电磁干扰的影响;2、可全天候、全时间地工作于空中、地球表面乃至水下;3、能提供位置、速度、航向和姿态角数据,所产生的导航信息连续性好而且噪声低;4、数据更新率高、短期精度和稳定性好。


缺点1、由于导航信息经过积分而产生,定位误差随时间而增大,长期精度差;2、每次使用之前需要较长的初始对准时间;3、设备的价格较昂贵;4、不能给出时间信息。