在高楼峡谷、隧道、水下等场景中,卫星信号易被遮挡或完全消失,传统导航系统往往因失去外部校准源,短时间内便出现姿态漂移、航向偏差,轻则影响任务精度,重则导致载体失控。而NS-GNSS/MINS-01作为行业领先的测绘级组合导航系统,其精度表现和失锁性能堪称标杆:实时输出 0.01° 姿态精度(后处理可达 0.004°)、0.05° 动态航向精度(后处理 0.01°);在卫星信号完全失锁的 60 秒内,仍能保持 0.01°姿态与航向精度,位置误差控制在 0.5 米(X/Y)、0.1 米(Z)以内。那么,NS-GNSS/MINS-01是如何实现如此优秀的失锁性能和精度表现的呢?
多源融合:信号失锁时的续航逻辑
组合导航之所以能在信号失锁环境下持续导航,核心在于多源导航技术的互补性与融合算法的协同作用。
组合导航系统旨在克服单一系统固有的局限性 ——GNSS 易受遮挡干扰,纯惯性导航长期精度会漂移,通过算法融合可提供更连续、更可靠、更高精度的定位、速度和姿态信息。
在卫星失锁时,惯性导航可凭借MEMS陀螺仪测量载体角速度、MEMS加速度计捕捉运动加速度,通过实时运算推算位置、速度和姿态,从而在完全无外部信号时实现短期高精度持续工作。
精度根基:高精度传感器的硬核支撑
NS-GNSS/MINS-01 组合导航系统的高精度核心在于其搭载的导航级高可靠性极高精度的MEMS陀螺仪和MEMS加速度计:
MEMS陀螺仪:零偏不稳定性<0.02°/h意味着在60秒失锁时间内,这种超低漂移可严格控制角度误差,为航向与姿态的稳定输出提供基础。同时,<0.005°/√h的角随机游走进一步削弱了机械噪声干扰,确保角速度测量的精准性。
MEMS加速度计:零偏不稳定性<2μg,能感知微小加速度变化。±60g量程既能精准捕捉无人机悬停、车辆缓行等低速运动细节,又能承受急加速、颠簸等动态冲击,为位置解算提供可靠的加速度数据。
场景价值:从“应急容错”到“任务保障”
无人机高楼穿行:在高楼密集区,GNSS信号常被遮挡,此时0.01°的航向精度可确保无人机沿预设航线精准避障,避免因信号中断导致的航线偏移或碰撞。
智能无人车隧道通行:多数隧道长度对应的通行时间在60秒内,0.01°姿态精度与0.5米内的位置误差,可保证车辆沿车道中线行驶。
AUV水下作业:水下完全无GNSS信号,60秒续航能力可支持AUV完成短距离探测任务,提升水下作业效率。