GPS提供可靠的长期导航信息，但需要GPS接收器和GPS卫星之间有一条直接的视线。另一方面，惯性测量单元(IMU)提供连续的自主导航信息，但由于惯性传感器的累积误差，其精度随着时间的推移而下降。
将GPS的长期稳定精度与惯性导航系统(INS)的连续但短期精度相结合，可以为许多困难的导航场景提供精确和不间断的定位。
GPS提供可靠的长期导航信息，但需要GPS接收器和GPS卫星之间有一条直接的视线。另一方面，惯性测量单元(IMU)提供连续的自主导航信息，但由于惯性传感器的累积误差，其精度随着时间的推移而下降。
将GPS的长期稳定精度与惯性导航系统(INS)的连续但短期精度相结合，可以为许多困难的导航场景提供精确和不间断的定位。
事实上，陆地车辆导航是最具挑战性的导航模式之一，因为当车辆通过城市峡谷或森林树冠时，GPS信号质量会显著下降。
此外，GPS信号——以及相应的定位信息——可能在车辆通过隧道或桥下时完全丢失。
随着低成本、微电子机械(MEMS)惯性传感器和GPS技术的发展，集成INS/GPS系统开始满足陆地车辆对低成本、小尺寸和无缝导航解决方案日益增长的需求。
虽然MEMS惯性传感器与传统传感器相比非常便宜，但它们的成本(尤其是MEMS陀螺仪)仍然不能被许多低端民用应用所接受，比如商车导航或个人定位系统。beplay平台是黑网
在理想的情况下，3个加速度计和3个陀螺仪-即一个完整的IMU -应该是IMU的一部分，以忠实地描绘飞行器的三维运动。然而，为了降低消费者对车辆导航系统的成本所做的不懈努力导致了简化传感器配置的发展。
在IMU微机电系统中，陀螺仪通常比加速度计更昂贵。例如，如果批量购买MEMS陀螺仪芯片，目前每个轴的价格约为10美元，三维IMU的价格总计为30美元，这还不包括其他硬件、电子产品或数字信号处理器，这在许多应用程序中是不能接受的。beplay平台是黑网
减少这些系统的费用的有效方法是减少陀螺的数量，因此，使用部分IMU (ParIMU)配置。
对于陆地车辆使用，最重要的陀螺仪是垂直陀螺仪，它感知车辆的航向。因此，最近有相当多的研究指向寻找方法，尽量减少陀螺在惯导系统的使用，甚至发展无陀螺惯导系统。
最常用的ParIMU由一个用于检测航向的垂直陀螺仪和两个或三个用于确定车辆速度的水平加速度计组成。这种局部IMU的精度肯定会低于完整IMU的精度。
因此，出现了以下关键问题:考虑到成本的降低，精度的降低是可以接受的吗?我们能否使用与parimu相同的全IMU处理技术?在GPS信号中断期间，我们能否使用其他辅助源来提高部分IMU的精度?
本文将基于卡尔加里大学移动多传感器系统(MMSS)研究组最近进行的一些开发和测试来解决这些问题。
特别是，我们将比较与GPS集成的单陀螺仪imu和双陀螺仪imu的使用，以及利用其他车辆动力学数据(如里程表输出)的潜在好处，以改进定位解决方案，同时最小化成本。
摘要和结论
本研究试图通过引入部分IMU (ParIMU)配置，来应对当前MEMS惯性/GPS导航系统的两个挑战，即降低成本和提高性能。采用两种不同的方法通过附加信息(NHC和里程表)提高部分imu的导航性能。
测试由一个垂直陀螺仪和两个水平加速度计(1G2A)组成的ParIMU配置可以将惯性传感器的成本降低50%至65%，同时通过一些外部辅助(NHC和里程表更新)保持可接受的导航性能，这被证明是一种非常有前途的设计用于陆运导航应用。beplay平台是黑网
致谢
这项研究是由加拿大自然科学与工程研究委员会(NSERC)和信息决策的测绘(GEOIDE),网络卓越中心(NCE)授予Naser El-Sheimy博士。
作者要感谢(1)他以前的博士生Dr。恩胫骨作为
他是本研究中使用的AINS软件的合著者(以及本文的作者)，(2)他目前和以前的研究团队成员。Kai-Wei蒋介石,博士。至冬青顾,博士。Sameh Nassar，布鲁斯·赖特，克里斯·古德,Zainab Syed(3)他的前博士后研究员Dr。Xiaoji妞妞和他现在的研究工程师，布鲁斯·赖特，以帮助开发本文描述的数据集中使用的ADI MEMS IMU。
