一、北斗/慣性導航

1.簡介

慣性導航是高精度北斗應用拓展的重要手段。北斗/慣性組合導航中，北斗導航輔助慣導提高定位、測姿精度，慣性導航輔助北斗縮短定位時間、提高定位精度。兩種導航方式優(yōu)勢互補，共同提高精度。慣性輔助下的北斗導航應用將釋放巨大空間。

2.優(yōu)勢對比

3. 應用領域

（1）空基

n飛行器自主導航系統(tǒng)

n飛行器自動控制系統(tǒng)

n機載慣性穩(wěn)控平臺

（2）?；?/span>

n艦船導航定位系統(tǒng)

n船載發(fā)射平臺

n船載慣性穩(wěn)定平臺

n船載海洋測繪系統(tǒng)

（3）路基

n車輛導航定位系統(tǒng)

n精準農業(yè)自動化應用

n駕駛人考試訓練

n數字城市地圖測繪

n高速鐵路軌道檢測

二、駕駛人考試及訓練應用

1. 駕考技術

在駕考應用中，將北斗高精度定位定向與慣性測姿定向技術融合。

2.駕考市場

駕駛人考試及訓練應用2013年高精度北斗應用創(chuàng)新和產業(yè)化推廣，已推廣至30個省，1000余個駕校，2013年度全國銷售30000余臺設備。

應用持續(xù)深入發(fā)展中，市場由駕考科目二到科目三發(fā)展，由考試到訓考一體化發(fā)展。產品形態(tài)發(fā)展方向為小型、低成本、高可靠性、高精度和高集成度。

3. 駕考問題新領域新挑戰(zhàn)

（1）評判公正性à精度再提升，遮擋、轉彎à精度需考證

（2）公眾質疑、產品精度驗證à標準參考系統(tǒng)

（3）應用科目二向科目三轉變à復雜路況（遮擋、干擾）

（4）龐大的訓練市場à更低成本、更高集成度

（5）智能駕考系統(tǒng)一體化設計

（6）駕考應用案例向其他領域擴展

4. 駕考發(fā)展新方向

n慣性導航將體現更大的輔助作用

n多傳感器融合將成為主要手段

n北斗/多傳感器融合集成化、一體化OEM板卡

三、城市街景測繪應用

1. 城市街景測繪基本原理

城市街景測繪的前提是測繪儀器的高精度位置、姿態(tài)、航向基準，關鍵部件是高精度北斗/慣性組合導航系統(tǒng)。

2. 城市街景測繪應用挑戰(zhàn)

（1）城市測繪由二維到三維轉變

（2）測繪需求由一級城市到二、三級城市擴散

（3）由開闊場地向峽谷、遮擋區(qū)擴散

（4）測繪物由一般街道向小形建筑深入細化

（5）由靜態(tài)測量向動態(tài)測量轉變

（6）精度由米及向亞米級、厘米級發(fā)展

3. 高精度北斗/光纖慣性組合導航系統(tǒng)應用于車載式測繪系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)產品參數

ü覆蓋：突破了衛(wèi)星導航在遮擋地區(qū)的使用限制

ü全天候：慣性技術自主性保障惡劣環(huán)境下可靠運行

ü高精度：實時差分和事后差分，位置精度達厘米級

ü高可靠性：MTBF>35,000小時

ü多模式：支持單、雙天線及純慣導三種工作模式

ü雙模態(tài)：支持北斗、GNSS雙模態(tài)

ü全參數：除衛(wèi)星導航的位置信息外，還可提供航向、姿態(tài)信息

ü后處理：慣性/GNSS組合導航、慣性/里程計組合導航以及POS后處理功能

ü自組合、自標定：在無GPS輔助的情況下，憑借里程計慣性導航的組合可獲得2~3‰（行駛里程）的定位精度

（2）北斗/光纖慣性組合產品安裝于測試車輛上

（3）測量結果示例

中關村GPS測量結果

上海高架橋—組合導航測試結果

上海海底隧道--GPS測試結果

4. 高精度北斗/ MEMS慣性組合導航系統(tǒng)應用于便攜式測繪系統(tǒng)

（1）系統(tǒng)產品參數

ü覆蓋：突破了衛(wèi)星導航在遮擋地區(qū)的使用限制

ü全天候：慣性技術自主性保障惡劣環(huán)境下可靠運行

ü高精度：實時差分和事后差分，位置精度達厘米級

ü高可靠性：MTBF>35,000小時

ü多模式：支持單、雙天線及純慣導三種工作模式

ü雙模態(tài)：支持北斗、GNSS雙模態(tài)

ü全參數：除衛(wèi)星導航的位置信息外，還可提供航向、姿態(tài)信息

（2）測量結果示例

上海高架橋--MEMS組合導航系統(tǒng)測量結果曲線

5. 突破的主要關鍵技術

n北斗/INS高精度后處理算法

n里程計自動識別、刻度系數自估計、自動組合導航算法

n在多路徑干擾環(huán)境中的智能識別并隔離精度較差的北斗定位信號

nINS高精度標定技術

四、高鐵軌道參數檢測

1. 背景和需求

全國高速鐵路里程1萬公里，居一。鐵路營運里程10萬公里，居二。里程增加速度提升，負荷增加，形成威脅巨大。對軌道檢測的精度要求不斷提高，軌道檢測效率要求也不斷提高。高效率、高精度、便攜化鐵路軌檢系統(tǒng)需求十分迫切。

2. 軌檢車兩種實現技術

（1）光學檢測法

n優(yōu)點：測量精度較高，可達0.1mm

n缺點：測量效率低、無法實現連續(xù)測量、受環(huán)境影響

n產品：GEDO、安博格GRP1000、南方高鐵SJG

（2）慣性檢測法

n優(yōu)點：可實現快速、連續(xù)測量，測量方法簡單

n缺點：對慣性器件精度要求較高，成本較高

n產品：瑞士安博格GRP  VMS

3. 北斗/慣性軌檢車組成

北斗/慣性軌檢車主要由四部分組成:北斗衛(wèi)星接收基站、主車體、位置姿態(tài)系統(tǒng)、后處理軟件。

4. 北斗/慣性軌檢車工作原理

n利用高精度位置姿態(tài)系統(tǒng)測得軌道車的運動數據

n通過事后處理軟件得到高精度在軌運動參數

n利用軌道參數算法得到水平、高低、軌向、軌距等軌道參數

5. 北斗/慣性軌檢車工作流程

6. 對比測試結果

以光學軌檢車為基準，對慣性軌檢車檢測做了大量測試，以下以三組現場實際實驗示例：

結論：慣性軌道檢測車短波的水平、高低、軌向檢測精度優(yōu)于1mm，長波高低、軌向檢測精度優(yōu)于3mm。