GPS／INS組合導航系統時間同步方法綜述①

劉 帥，孫付平，陳 坡，李海峰

（信息工程大學測繪學院，河南 鄭州450052）

0 引 言

GPS具有定位精度高、誤差不隨時間積累等優點，而且，用載波相位觀測值時，其定位精度可以達到厘米級，但是，GPS也存在著信號容易受到遮擋或干擾、數據更新率低、缺少姿態信息輸出等缺點；相比較而言，慣性導航系統（INS）是一種完全自主的導航系統，其擁有高數據更新率，并具備姿態信息輸出，但是由于陀螺誤差漂移的存在，即使高精度的INS也面臨誤差隨著導航時間延長而不斷累積的問題。由于GPS和INS之間存在良好的互補特性，GPS和INS的組合將能克服各自的缺點、體現組合優勢。

GPS和INS組合導航包含各自導航信息的融合，而導航信息融合的重要前提是不同導航傳感器所獲取的導航信息在空間和時間上統一。導航傳感器的空間統一是指測量出GPS和INS之間的坐標差值，并在導航信息的融合時加以轉換改正，相對較易實現。而導航傳感器的時間統一或者說時間同步則相對復雜。若不考慮GPS和INS這兩種導航傳感器間的時間偏差，將不同時間點上所獲取的導航信息進行融合會給濾波結果帶來誤差，甚至產生錯誤的導航結果。因此，時間同步是GPS／INS組合導航系統設計的基礎。鑒于時間同步對組合導航的重要性，許多學者對GPS／INS組合導航系統時間延遲的影響、時間同步的方法進行了研究。根據現有的相關研究資料，著重分析了時間不同步產生的原因，歸納了組合導航時間同步的實現思路，并闡述了現今典型的時間同步方法。……