by 
Leo
GNSS/INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的不同主要表現(xiàn)在三個(gè)方面：對(duì)慣性導(dǎo)航參如何校正；使用什么類型的GNSS測(cè)量；INS和組合算法如何輔助GNSS用戶設(shè)備。這三方面在很大程度上是相互獨(dú)立。根據(jù)組合結(jié)構(gòu)的不同，通常將GNSS/ INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)分為非耦合、松耦合、緊耦合、深耦合等幾類，下面逐個(gè)進(jìn)行解釋。
組合GNSS和INS最簡(jiǎn)單的方法是非耦合（uncoupled）系統(tǒng)，這里GNSS只是簡(jiǎn)單地以一定的時(shí)間間隔，重置慣性導(dǎo)航參數(shù)。已安裝INS的飛機(jī)進(jìn)行GPS改造時(shí)，常采用這種結(jié)構(gòu)。嚴(yán)格來(lái)說(shuō)，非耦合系統(tǒng)并不是真正意義上的組合。
松耦合（loosely coupled）GNSS/ INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)，使用GNSS位置和速度作為組合算法的測(cè)量輸入，與INS校正類型或GNSS輔助無(wú)關(guān)。由于GNSS用戶設(shè)備已經(jīng)融入了導(dǎo)航濾波器，因此松耦合系統(tǒng)是一個(gè)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)。這是位置域組合。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，就是GNSS導(dǎo)航結(jié)果修正INS累積誤差。
緊耦合（tightly coupled）GNSS/ INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)，使用GNSS偽距和偽距率、偽距增量或者ADR測(cè)量作為組合算法的輸入，同樣不考慮INS校正類型或GNSS輔助。這是距離域組合。也就是說(shuō)，INS與GNSS在觀測(cè)量層面進(jìn)行融合，GNSS觀測(cè)量輔助INS，INS輔助GNSS數(shù)據(jù)處理，以提高精度和穩(wěn)定性。
深耦合（deeply coupled）GNSS/ INS組合導(dǎo)航系統(tǒng)，將GNSS/ INS組合和GNSS信號(hào)跟蹤合并為單個(gè)估計(jì)算法。這種組合采用GNSS相關(guān)通道中的I和Q信號(hào)作為測(cè)量，生成用于控制GNSS接收機(jī)中參考碼和載波的NCO命令。這是跟蹤域的組合。INS介入GNSS信號(hào)處理層面，INS輔助GNSS信號(hào)捕獲、跟蹤，可以改善GNSS動(dòng)態(tài)靈敏度，動(dòng)態(tài)精度，抗干擾性能。
耦合方式對(duì)比表
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松耦合 |
緊耦合 |
深耦合 |
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信息融合深度 |
GNSS導(dǎo)航結(jié)果 |
GNSS觀測(cè)量 |
GNSS信號(hào) |
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接收機(jī)調(diào)整 |
不需要 |
導(dǎo)航解算 |
基帶控制 |
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實(shí)現(xiàn)難度 |
容易 |
較難 |
復(fù)雜 |
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動(dòng)態(tài)性能 |
一般 |
較好 |
優(yōu)越 |
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完好性 |
抗干擾能力差 |
少于4顆衛(wèi)星顆持續(xù)更新 |
好，接收機(jī)觀測(cè)質(zhì)量改善 |
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系統(tǒng)成本 |
一般需要戰(zhàn)術(shù)級(jí)以上IMU器件 |
一般需要戰(zhàn)術(shù)級(jí)以上IMU器件 |
較低，可采用MEMS IMU |
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現(xiàn)狀 |
低端商用 |
商用/軍用 |
研究/軍用 |
超緊耦合（ultratightly coupled，UTC）這一術(shù)語(yǔ)通常用來(lái)描述帶有GNSS跟蹤環(huán)輔助的跟蹤域和距離域的組合，而緊密耦合（closely coupled）這一術(shù)語(yǔ)用于位置域和距離域的組合。
