格纳微科技:MEMS惯性-卫星组合导航系统,实现高速列车准确定位

发布时间:2019-08-17 14:50阅读次数:

21世纪,是一个飞速发展的时代,便捷的交通为经济社会发展插上了“腾飞的翅膀”,高铁网络正逐步覆盖全国,列车状态监管、安全间隔保持、故障定位等对高铁定位、定向、测速提出了更高的要求。

当前的GPS、北斗等全球导航卫星系统(GNSS,Global Navigation Satellite System)在室外开阔区域定位精度较高,但是在隧道、丛林、山谷等区域,由于干扰或者遮挡的影响,定位精度急剧下降甚至形成定位盲区。另外GNSS定位还存在更新频率低等问题,所以仅靠GNSS无法满足高速列车定位需求。

惯性导航系统(INS,Inertial Navigation System)是一种以陀螺仪和加速度计为敏感器件,不依赖导航卫星、外部基站、指纹数据库的自主式导航系统。具有隐蔽性好、抗干扰性强、全天候工作、自主定位等优点,但它的输出误差会随时间积累,且为相对定位,无法获取起始点和起始方向。

“微惯导”是以微机电系统(MEMS)传感器为核心的惯导产品,随着MEMS器件技术的进步,成本低、体积小、功耗低、重量轻的MEMS惯性器件精度越来越高。

MEMS惯性测量单元(IMU)拥有更高的更新频率(100Hz甚至更高),而且不受外界干扰信号影响,在GNSS信号失效时,可以进行航迹推算,可以很好的与GNSS形成互补。GNSS/IMU组合系统通过高频率的卫星和惯导定位更新数据,可以帮助高铁实现既准确又足够实时的位置、方向、速度更新。

格纳微科技推出的 ——“MEMS惯性-卫星组合导航系统”,利用高精度MEMS(微机电系统, Micro-Electro-Mechanical System)陀螺、加速度计及多模多频GNSS(全球导航卫星系统,Global Navigation Satellite System)接收机,实现快速高精度定向和组合导航功能,实时解算载体的位置、航向、姿态、速度等信息,抗遮挡、多路径干扰,实现山区隧道、城市峡谷环境汽车、高铁等长时间、高精度、高可靠性导航。支持GNSS实时RTK(实时动态/载波相位差分技术,Real-time kinematic)功能,提供标准化用户通用协议,具备良好可扩展性。

对于快速增长的高铁市场,“MEMS惯性-卫星组合导航系统”是实现列车状态监管、安全间隔保持、故障定位的理想选择。在复杂环境下,格纳微还有扩展解决方案,如采用高铁线路图对定位定向结果进一步进行优化,如对于更高精度的要求采用“GNSS定位+MEMS惯导+测速雷达”多源融合解决方案,确保在复杂条件下,当单个或多个信息单元失效时,融合定位精度有一定的保证。


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