前言

  上一篇中围绕一个简单的扩展卡尔曼滤波算法的实现案例阐述。本篇主要针对两种不同的导航系统进行展开讨论——松组合与紧组合导航系统。

  捷联惯导系统（SINS）利用陀螺仪、加速度计等惯性器件进行目标的位置、速度估计，其缺点是误差随时间累积。全球定位系统（GPS）定位和测速精度较高，然而其信号有可能中断或受干扰，造成短时间无法正常使用的情况，因此，将SINS与GPS进行优势互补，即组成组合导航系统。

松组合导航系统

  松组合导航系统是一种相对简单的组合方式，在该方式下，GPS与SINS各自独立工作，最终将两者数据融合，用于修正SINS系统的相关参数，最终给出较好的导航估计结果。

  以多旋翼飞行器为例，松组合结构框图如下所示，

在这里插入图片描述

紧组合导航系统

  紧组合是一种相对复杂的组合方式，在该组合方式中，利用GPS接收机提供的卫星定位原始信息，如伪距、伪距率以及多普勒频率等，相对而言，紧组合导航系统具有更高的导航解算精度。同时，当载体运动或外界信号干扰时，紧组合导航系统依然能够利用有限的GPS信息，进行导航解算，避免组合导航系统退化为纯惯导系统，因此，其具有比松组合导航系统更强的抗干扰能力。然而，该组合方式需要配备支持输出伪距、伪距率以及多普勒频率等信息的GPS接收机。

  以多旋翼飞行器为例，紧组合结构框图如下所示，

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总结

  本文简述了两种不同的组合导航系统：松组合与紧组合导航系统。相比而言，紧组合导航系统具有更强的抗干扰能力与更高的解算精度。然而，目前主流的多旋翼无人机产品中使用紧组合导航系统的依然是少数。紧组合导航系统的优势不言而喻，随着未来硬件成本下降、计算资源充足，使用紧组合导航系统的无人机产品将越来越多。