松组合与紧组合导航算法对比

📚 共计 30 章节
01
导航基础
惯性导航系统(INS)原理 · 全球导航卫星系统(GNSS)原理 · 传感器特性对比
INSGNSS传感器
02
组合导航概述
为什么要组合?优势 · 应用场景:无人机、自动驾驶、导弹
融合多源
03
松组合架构
定义 · 系统框图 · 数据流(位置/速度松耦合)
松耦合框图
04
松组合核心算法
卡尔曼滤波器设计 · 状态方程与量测方程 · 开环/闭环校正
KF校正
05
松组合实现
C++伪代码 · 初始化 · 时间更新 · 量测更新
C++实现
06
松组合优缺点
优点:简单易实现 · 缺点:精度受限、易受干扰
评估权衡
07
紧组合架构
定义 · 系统框图 · 数据流(伪距/伪距率紧耦合)
紧耦合伪距
08
紧组合核心算法
扩展卡尔曼滤波(EKF) · 状态/量测方程 · 钟差建模
EKF钟差
09
紧组合实现
C++伪代码 · 卫星可见性处理 · 多路径效应抑制
C++多路径
10
紧组合优缺点
优点:高精度、鲁棒性强 · 缺点:复杂度高、计算量大
精度鲁棒性
11
深组合架构
定义 · 系统框图 · 与紧组合的区别
深耦合矢量跟踪
12
深组合核心算法
矢量跟踪 · 基带信号处理与导航滤波器深度融合
基带融合
13
松组合 vs 紧组合:精度
位置、速度、姿态精度对比
对比RMSE
14
松 vs 紧:鲁棒性
GNSS中断、信号遮挡下的表现
遮挡中断
15
松 vs 紧:计算复杂度
状态维度、矩阵运算量对比
运算量维度
16
松 vs 紧:实现难度
工程实践、调试经验对比
工程调试
17
松 vs 紧:适用场景
消费级 vs 工业级
消费级工业级
18
卡尔曼滤波基础
线性KF · 扩展EKF · 无迹UKF
KFEKFUKF
19
误差模型
INS误差(陀螺漂移、加计偏置) · GNSS误差(电离层、对流层)
漂移电离层
20
时间同步
组合导航时间同步 · 硬件时间戳 · 软件插值
同步插值
21
空间同步
坐标系转换(ECEF、ENU、Body) · 杆臂效应补偿
坐标系杆臂
22
初始化技术
INS初始对准(静基座、动基座) · GNSS初始化
对准初始化
23
故障检测与隔离
卡方检验 · 残差检测 · RAIM算法
RAIM故障
24
多传感器融合
IMU+GPS+磁力计+气压计 · 联邦卡尔曼滤波
联邦多源
25
实战案例1:无人机
基于松组合的无人机导航系统设计
无人机松组合
26
实战案例2:自动驾驶
基于紧组合的自动驾驶车辆定位
自动驾驶紧组合
27
实战案例3:高动态飞行器
导弹组合导航方案
导弹高动态
28
性能评估指标
RMSE · CEP · 可用性 · 连续性
RMSECEP
29
未来趋势
多星座多频率GNSS · VIO · LIO
VIOLIO
30
课程总结
松组合与紧组合选择策略 · 工程建议 · 学习路径
总结路线