1. 核心技术

　　与GNSS/INS松组合、紧组合相比，深组合是GNSS和INS在信号层面的深度融合，更大程度地发挥惯性对GNSS的辅助作用，有助于改善GNSS的高动态特性及其在动态条件下的灵敏度、精度和抗干扰抗欺骗性能。因此，GNSS/惯性深度融合技术是解决卫星导航系统信号脆弱性的有效手段，适用于城市峡谷、遮挡、干扰、导弹制导等复杂应用场景。

　　从2010年开始经过几年的技术积累沉淀，建立了一套完整的INS辅助GNSS跟踪环的误差传递模型，是深组合研究中合理选择惯性器件、设计跟踪环参数、分析环路性能的有效工具(国际首次);同时也研制了一体化的GNSS/INS标量深组合硬件原理样机(国内领先)。结合GNSS/INS深组合优势及科研项目支持情况，本单位分别研究了动态条件下GNSS载波相位高精度测量、GNSS信号断续衰落条件下定位性能、超高动态条件下导航性能。

　　2. 产品介绍

　　本单位具有基于C#的GNSS/INS深组合系统软件，和软硬件一体化的GNSS/INS深组合原理样机。GNSS接收机子系统和INS子系统共用一套FPGA+DSP硬件平台，软件算法在DSP处理器完成，如图1。采用GNSS/INS硬件模拟器和车载平台对原型样机进行了测试评估和性能优化，基于车载平台测试表明深组合系统性能明显优于松组合、紧组合和普通接收机性能。原理样机于2013年在中国卫星导航年会上进行了展示，其相关成果在ION和CSNC会议上进行了报告，获得了CSNC优秀论文奖，且在SCI期刊上发表论文。

　　图1 深组合原型系统

　　3. 主要用途

　　1)动态精密测量：将GNSS/惯性深组合技术用于改善动态条件下接收机的载波相位测量精度，典型应用场景包括地震、山体滑坡等灾害测量。2.5g动态条件下普通锁相环和INS辅助锁相环跟踪误差的对比结果表明：辅助后动态跟踪误差明显减小，且可以通过压缩环路带宽降低环路噪声。

　　2)复杂环境导航：大众车辆在城市高楼、天桥环境下行驶时，导致GNSS信号频繁的断续、衰落，伪距精度和连续性无法保证。深组合技术采用INS估计的先验动态信息辅助GNSS信号接收，可以估计GNSS信号短时间中断情况下的伪距和多普勒，解决了频繁衰落的GNSS信号的高精度跟踪问题。

　　3)超高动态应用：即使是专用高动态GNSS接收机能够承受的载体加加速度很难超过30g/s，50g/s的高动态条件下GNSS接收机无法正常工作。然而，GNSS/INS深组合系统在最大加速度50g、最大加加速度50g/s的超高动态条件下，可以保证GNSS接收机正常跟踪卫星信号，且最大位置误差小于6m，最大速度误差小于1m/s。

　　4. 联系方式

　　联系人：张提升

　　邮箱：zts@whu.edu.cn

　　电话：18907137686

　　地址：武汉大学信息学部教学实验大楼12楼1202室

　　5. 附件_详细介绍

　　 GNSS-INS深组合详细介绍.pdf (963.87 KB)