关于“重大情形下无人系统可信导航”这个主题，，，，本次报告我们主要从三个方面举行先容：首先是问题的提出；； ；；然后是海内外研究现状先容，，，，特殊是现在海内在国家项目支持下的最新希望；； ；；最后是生长趋势简介。。。。
文 ｜ 吴绚烂
北京卫星导航中心 高级工程师
一、问题的提出
无人系统的生长通常包括无人车、无人机、无人艇和无人潜航器，，，，能够完成军事上武装攻击的使命，，，，其主要优势体现在物理情形顺应能力强、危害小、价钱低、非接触、无人伤亡、长续航、多功效、自主可控等方面。。。。无人系统的生长也影响着商业应用模式的生长。。。。
在军事领域，，，，无人机的生长在天下各国特殊是军事强国中的生长，，，，都是各人关注的焦点。。。。凭证本国的生长需求，，，，未来无人系统将成为信息化妆备系统的主要组成部分，，，，并和有人系统形成编队协同作战能力，，，，在信息支援、特种支援及武器攻击等领域施展主要作用。。。。
无人系统面临的手艺难点首先包括定位导航，，，，也就会我们所说的问题——无人系统在那里、去那里、怎么去；； ；；第二是情形感知，，，，即对周边情形的认知，，，，为路径妄想导航提供支持。。。。另外，，，，尚有要控制，，，，即使命的执行和对无人系统的操控问题，，，，可见定位导航是一切无人系统的基础。。。。
现在室外和室内定位手段有许多，，，，室外主要有卫星导航、惯性导航、伪卫星导航等，，，，室内则有UWB、LED、蓝、WIFI等各显神通。。。。
导航面临的主要问题有：卫星导航系统易被滋扰、被诱骗，，，，室内情形中无法使用；； ；；惯性导航体积大、本钱高、精度低、保存漂移问题、累计误差大；； ；；地磁导航、天文导航、声纳导航精度差；； ；；视觉导航受到情形的影响大；； ；；室内定位需要布设专用系统，，，，不适合普遍使用。。。。
二、海内外研究现状
可信导航的主要解决手段主要为：接纳组合导航以及多源或全源融合导航、信号时机导航、情形自顺应导航、弹性PNT以及海内的微PNT。。。。
组合导航是指若干导航系统的联合使用，，，，最典范的即是GNSS+INS，，，，也可以再加地磁或者重力举行拓展，，，，连系差别场景无邪组合。。。。GNSS+INS可以很好地战胜自身的弱点，，，，是现在主要的导航手段。。。。组合导航已往这么多年来大多接纳松组合和紧组合的方法，，，，使用数据融合的算法，，，，在GNSS和INS数据基础上得出最优估算效果。。。。在松组合中，，，，GNSS提供的是速率等最终导航效果，，，，可是由于速率和位置是相关的，，，，相关性的滋扰尤其严重，，，，精度便会受到影响。。。。当导航星少于4颗，，，，且无法定位解算时，，，，系统的组合将完全被破损。。。。紧组合中GNSS提供的量测数据是伪距，，，，战胜了松组合方法中量测信息的相关性问题。。。。松组合和紧组合都是GNSS对INS的辅助，，，，缺少对GNSS吸收机的辅助。。。。深组合是对INS、GNSS举行更深条理的信息融合，，，，一方面为INS提供误差校正信息以提高导航精度，，，，另一方面使用校正后的INS量测信息为GNSS跟踪环路提供辅助信息。。。。深组合导航手艺正逐步成为应用和实验的重点。。。。虽然GNSS+INS可以解决不少问题，，，，可是无法兼顾低本钱下实现抗滋扰和抗诱骗。。。。
现在提出了多源或全源融合导航的看法，，，，主要原理是使用差别的传感器、信号源实现传感器信息的融合。。。。统一个平台无论有几多台传感器，，，，只能输出唯一的导航信息，，，，而组合导航只能是切来切去。。。。融合导航把所有的工具融合后可以提炼出唯一的导向信息。。。。全源融合导向定位由美国提出，，，，目的是任何平台、任何情形下实现低本钱无缝导航，，，，具有如下特点：兼容大规模多样化传感器和敏感器、关于种种实时应用更易于优化、开放式架构的协同和增效作用。。。。
以下是一个项目的架构，，，，把全源无所不在、可以使用的信息资源综合在一起，，，，可以知足在任何平台上实现低本钱无缝导航的需求。。。。
全源导航分为两个阶段，，，，第一是要完成基于即插即用的能力，，，，也称为信号时机导航，，，，或随机信号导航手艺，，，，是美国军方为了提高导航定位可靠性提出的一种全新的导航体制看法。。。。； ；Ｉ杏幸桓鼍褪乔樾巫运秤Φ己。。。。英国的一位博士为了实现无论何时何地都能抵达3米以内的定位精度目的，，，，提出了一种未来可能应用的多源融合系统结构。。。。； ；Ｉ杏幸恢痔岱ㄊ堑訮NT，，，，现实上要顺应种种转变条件，，，，耐受种种各样的供应，，，，并且具备恢复能力。。。。关于弹性PNT，，，，我们北斗三号的副总设计师有这样几个诠释：以综合PNT信息为基。。。。，，以多源PNT传感器优化集成为平台，，，，以函数模子弹性调解和随机模子弹性优化为手段，，，，使其具备高可用性、高一连性和高可靠性。。。。弹性PNT也是一个新提出的看法，，，，外洋主要开展GNSS异常探测，，，，关于非正常的探测举行网络和总结。。。。关于危害治理，，，，异常情形下我们需要使用备份手段，，，，反数据诱骗，，，，有些条款中增添了一些信息，，，，同时要增强情形威胁条件下的检测能力。。。。
关于海内，，，，jbo竞博官方网站提法是PNT的预研动向。。。。现在，，，，我们为预研项目举行的第一阶段的验收事情已经竣事。。。。提出微PNT也是为相识决可信导航问题。。。。终端将微惯性的丈量单位，，，，包括无线电的一些PNT信息收发，，，，尚有传感器继续为一个小型化的 ？？？？。。。。后期可能会生长成芯片，，，，但现在是小型化的 ？？？？。。。。通过多源的PNT融合，，，，实现全空域、全时域、全信息、高动态和高效费比的PNT效劳能力。。。。我们今年3月份在苏州做了一次中期检查，，，，获得了一些指标，，，，现在来看其精度要求还不可进入适用化角度，，，，因此还处于初级阶段，，，，稳固度和精度都有上升空间。。。。
关于海内的微PNT动态，，，，硬件的架构上仍然是把GNSS放进去了，，，，作为一个预研项目，，，，可以随时关断，，，，通过我们人为的意愿重新组合。。。。硬件的框架结构和软件框架架构形成了全集型的综合。。。。主要有三家成员单位，，，，今年已经作为第一阶段的验收通过了，，，，后面要开展下一阶段的研制事情。。。。
三、生长趋势
下面我们谈谈关于微PNT生长趋势的看法。。。 ？？？？尚诺己叫枰饩龅奈侍馐紫仁发明，，，，即发明导航保存的异常和异常导致的缘故原由，，，，然后是抵御，，，，第三是报警，，，，也就是在导航性能无法知足需求时给出警示信息，，，，在异常消逝之后要获得快速恢复。。。。
可信导航是智能时代的导航生长偏向。。。。弹性PNT是可信导航的解决手段。。。。告竣目的的解决手段要落着实微集成手艺上，，，，也就是传感器的小型化和多传感器的集成上。。。。不解决小型化问题，，，，终端的使用会受到影响。。。。但小型化是对指标的限制，，，，下面要突破微集成手艺，，，，通过小型化指标的跨越。。。。滋扰探测手艺和滋扰抑制手艺是相辅相成的，，，，天线是滋扰探测手艺主要提出来的问题，，，，然后要对情形建模提出一整套解决计划。。。。首先是空域滤波，，，，然后是进入射频之后的滤波，，，，这对器件也提出了很高的要求，，，，它的体积和性能是成反比的，，，，我们现在要在小型化的体积条件下，，，，做到好的指标，，，，以是一定要解决芯片化滤波器的应用。。。。现在jbo竞博官方网站一些滤波器已经进入使用阶段，，，，北斗的信道滤波也是大有可为的。。。。同时我们还要处置惩罚基站信号，，，，可以使用时频滤波，，，，提升GNSS的抗滋扰能力效果。。。。别的，，，，尚有全员融合算法，，，，能够实现弹性调解与优化。。。。
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本文转自 上海北斗导航立异研究院
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