组合导航耦合方式解释

1. 概述

GNSS/INS组合导航系统体系结构的不同主要表现在三个方面：对惯性导航参如何校正；使用什么类型的GNSS测量；INS和组合算法如何辅助GNSS用户设备。这三方面在很大程度上是相互独立。根据组合结构的不同，通常将GNSS/ INS组合导航系统分为非耦合、松耦合、紧耦合、深耦合等几类，下面逐个进行解释。

2. 非耦合

组合GNSS和INS最简单的方法是非耦合（uncoupled）系统，这里GNSS只是简单地以一定的时间间隔，重置惯性导航参数。已安装INS的飞机进行GPS改造时，常采用这种结构。严格来说，非耦合系统并不是真正意义上的组合。

3. 松耦合

松耦合（loosely coupled）GNSS/ INS组合导航系统，使用GNSS位置和速度作为组合算法的测量输入，与INS校正类型或GNSS辅助无关。由于GNSS用户设备已经融入了导航滤波器，因此松耦合系统是一个级联结构。这是位置域组合。简单来说，就是GNSS导航结果修正INS累积误差。

4. 紧耦合

紧耦合（tightly coupled）GNSS/ INS组合导航系统，使用GNSS伪距和伪距率、伪距增量或者ADR测量作为组合算法的输入，同样不考虑INS校正类型或GNSS辅助。这是距离域组合。也就是说，INS与GNSS在观测量层面进行融合，GNSS观测量辅助INS，INS辅助GNSS数据处理，以提高精度和稳定性。

5. 深耦合

深耦合（deeply coupled）GNSS/ INS组合导航系统，将GNSS/ INS组合和GNSS信号跟踪合并为单个估计算法。这种组合采用GNSS相关通道中的I和Q信号作为测量，生成用于控制GNSS接收机中参考码和载波的NCO命令。这是跟踪域的组合。INS介入GNSS信号处理层面，INS辅助GNSS信号捕获、跟踪，可以改善GNSS动态灵敏度，动态精度，抗干扰性能。

6. 对比

耦合方式对比表

7. 其他术语

超紧耦合（ultratightly coupled，UTC）这一术语通常用来描述带有GNSS跟踪环辅助的跟踪域和距离域的组合，而紧密耦合（closely coupled）这一术语用于位置域和距离域的组合。