組合導航系統

每種單一導航系統都有各自的獨特性能和局限性。把幾種不同的單一系統組合在一起，就能利用多種信息源，互相補充，構成一種有多餘度和導航準確度更高的多功能系統。新的數據處理方法，特別是卡爾曼濾波（見波形估計）方法的應用是產生組合導航的關鍵。卡爾曼濾波通過運動方程和測量方程，不僅考慮當前所測得的參量值，而且還充分利用過去測得的參量值，以後者為基礎推測當前應有的參量值，而以前者為校正量進行修正，從而獲得當前參量值的最佳估算。當有多種分系統參與組合時，就可利用狀態矢量概念。通常，取誤差本身作為狀態矢量，不是對速度、方位本身等作出最佳估計，而是對速度誤差、方位誤差等作出最佳估計。把這一估算從實際測得的速度、方位中減去，就得到此時此刻的速度、方位等參量。組合導航實際上是以計算機為中心，將各個導航感測器送來的信息加以綜合和最優化數學處理，然後進行綜合顯示。導航感測器包括各種導航設備和計算機外部設備等，而顯示設備等都是輸出設備。最基本的組合方法是以推測定位為主，定期用更高準確度的設備進行校正。海上組合導航系統大致可分為簡易型和大型兩類。簡易型組合導航系統採用大規模集成電路、模塊結構和微型計算機控制，其優點是結構緊湊、可靠、輕便、價廉。大型組合導航系統常以慣性導航為主，再由衛星導航、天文導航和各種無線電導航設備作為校準手段，也有以衛星導航為主，與奧米加、羅蘭和其他高準確度近程定位系統組合的系統。大型組合導航系統常與自動舵和防撞設備結合而成自動航行系統。大型組合導航系統大量使用微型計算機，實行多機并行工作；採用模塊結構和標準介面，可以任意組合和擴展；採用最小二乘法或卡爾曼濾波技術提高系統的準確度。航空使用的組合導航系統種類很多。軍用組合導航系統常以慣性導航為主，再與其他導航設備組合。民用組合導航系統常見的有伏爾導航系統、地美依導航系統、羅蘭C導航系統、伏爾塔克導航系統、奧米加導航系統的組合。越洋飛行也用慣性導航與奧米加導航系統組合。民航使用的新一代組合導航系統是飛行管理系統，把飛行姿態控制、飛行性能管理、導航、氣象信息，數字儀錶飛行和彩色屏幕顯示等組合在一起，進行綜合處理。