赵福生，杨宏瑞，薛艳丽

(1. 测绘出版社，北京 100045； 2. 昆明云金地科技有限公司，云南 昆明 650106；3. 中测新图(北京)遥感技术有限责任公司，北京 100039)



GNSS与IMU集成原理及其改进分析

赵福生1，杨宏瑞2，薛艳丽3

(1. 测绘出版社，北京 100045； 2. 昆明云金地科技有限公司，云南 昆明 650106；3. 中测新图(北京)遥感技术有限责任公司，北京 100039)

摘要：GNSS和IMU是目前最重要的导航、定位、定姿方式，两者各有所长，其软硬件集成融合已是大势所趋。本文论述了GNSS与IMU的集成类型，介绍了各类型的特点及深度集成方式的原理，并进行了集成性能分析，最后给出了改进方案，进行了实例验证。

关键词：GNSS；IMU；集成；紧耦合

组合系统最早应用于导航领域。组合导航技术是指使用两种或两种以上的不同导航系统(或设备)对同一信息源作测量，利用不同导航设备性能上的互补特性，从这些测量值的比较值中提取各系统的误差并校正，以提高整个导航系统性能的方法和手段[1]。不同类型的系统之间，误差往往具有互补性，集成起来可充分发挥各自系统的优点，又较好地解决了各自的不足[2]。集成系统一般具有3种功能[3]：协合功能、互补功能和余度功能。GNSS与IMU的主要优缺点见表1。

表1　IMU与GNSS优缺点的比较

一、GNSS与IMU集成类型

集成方式主要有非耦合、松耦合和紧耦合3种，其各有优缺点。通过分析，根据各自的优点，以及对目前存在问题的研究，可以对系统集成进行一定的改进。对于IMU与GNSS的集成结构，根据研制的集成方案可以分为4个主要类型[4]。

1) 非耦合系统。……