谁知道GPS/INS是什么意思?

2020-09-15 军事 93阅读
GPS/INS 全球定位系统+惯性导航系统
一、进行GPS/INS组合的必要性

GPS是当前应用最为广泛的卫星导航定位系统,使用方便、成本低廉,其最新的实际定位精度已经达到5米以内。但是GPS系统军事应用还存在易受干扰、动态环境中可靠性差以及数据输出频率低等不足。
INS系统则是利用安装在载体上的惯性测量装置(如加速度计和陀螺仪等)敏感载体的运动,输出载体的姿态和位置信息。INS系统完全自主,保密性强,并且机动灵活,具备多功能参数输出,但是存在误差随时间迅速积累的问题,导航精度随时间而发散,不能单独长时间工作,必须不断加以校准。
将GPS和INS进行组合可以使两种导航系统取长补短,构成一个有机的整体。GPS/INS组合制导的优势主要体现在:
1. GPS/INS组合改善了系统精度
高精度的GPS信息可以用来修正INS,控制其误差随时间的积累。利用GPS信息可以估计出INS的误差参数以及GPS接收机的钟差等量。另一方面,利用INS短时间内定位精度较高和数据采样率高的特点,可以为GPS提供辅助信息。利用这些辅助信息,GPS接收机可以保持较低的跟踪带宽,从而可以改善系统重新俘获卫星信号的能力。
2. GPS/INS组合加强了系统的抗干扰能力
当GPS信号受到高强度干扰,或当卫星系统接收机出现故障时,INS系统可以独立地进行导航定位。当GPS信号条件显著改善到允许跟踪时,INS系统向GPS接收机提供有关的初始位置、速度等信息,以供在迅速重新获取GPS码和载波时使用。INS系统信号也可用来辅助GPS接收机的天线对准GPS卫星,从而减小了干扰对系统的影响。
3. 解决周跳问题
对于GPS载波相位测量,INS可以很好地解决GPS周跳和信号失锁后整周模糊度参数的重新解算,也降低了至少4颗卫星可见的要求。
4. 解决GPS动态应用采样频率低的问题
在某些动态应用领域,高频INS数据可以在GPS定位结果之间高精度内插所求事件发生的位置(如航空相机曝光瞬间的位置测定)。
5. 用途更广
GPS/INS组合系统是GPS与INS互补的、互相提高的集成,而不是二者的简单结合。组合系统性能更强,应用领域更广。
正是由于这两套系统具有极好的互补性,不仅可以低成本提供全球精确导航,也可以满足军事应用对保密性的要求。
二、GPS/INS组合制导技术在现代战争中的广泛应用
1. GPS/INS组合制导成为广泛应用的全程制导和中段制导技术
目前,以美国“战斧”巡航导弹为代表的对地攻击导弹中制导方式仍然是惯导+辅助导航系统。由于美国军用GPS具有相当高的精度并且使用方便,美国和其它一些西方国家都在中制导段采用GPS作为惯导的辅助导航系统而不再采用地形匹配。此外,许多新型制导武器如洛马公司研制的“联合防区外空地导弹”(JASSM)和波音公司制造的“联合直接攻击弹药”(JDAM)等均依靠GPS/INS进行高精度制导。
以JDAM为例,它是将现有库存的普通炸弹加装GPS/INS制导的尾部组件而改成的全天候制导弹药,其惯导部分采用了一种小型激光陀螺仪。JDAM在投放前由载机的航空电子系统不断修正。一旦投放,炸弹的GPS/INS系统将接管载机航空电子系统的工作,并引导炸弹飞向C4勘辏
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