? ? ? ? 我們實驗室也是用過很多款組合導航系統，包括Novatel、SPAN（光纖慣導，死貴了）、華測的（板卡PIM222或者成品）、導遠的，因為我研究方向是車輛定位方面的，所以對這些設備使用還是有一些感受的。

????????上手方面（配置來說），華測的直接在接收機固件里集成了配置網頁，簡直不要太好用。耦合了慣性單元的導航設備，共同點就是使用前要進行標定。我使用過的導遠ins570，這個標定判斷收斂，確實就是略顯麻煩了，不過標定完成后定位效果還是不錯的。上面其他幾款基本上都是通過串口線進行配置，就是稍微麻煩一點，標定過程還行吧，有些不是自帶wifi的，就需要依賴外部設備來給他提供網絡（因為一般情況下，組合導航系統都需要RTK去提供更精準的定位）。

? ? ? ?一、導航設備定位原理

? ? ? ? 全球定位系統（GNSS），其采用的主要導航衛星系統有GPS（美）、伽利略（歐洲）、北斗（No.1）、GLONASS（俄），某些導航系統是附帶有星基增強系統（SBAS），現在的大多數組合導航系統都不是采用的某一種導航衛星系統，而是綜合考慮的。

? ? ? ? 觀測站的坐標求解，一般需要求解4個參數（點位坐標3個分量+1個鐘差參數），因此就需要接收機能夠同時觀測到4顆衛星。

? ? ? ? 差分GNSS原理：將一臺已知精確坐標的基準站（帶有接收機），基準站接收GNSS信號，將由GNSS求出的坐標與已知的精確坐標進行對比，計算一個差分校正量，隨后基準站發送校正量到其范圍內的流動站進行數據修正。（ 最常見的，載波相位差分-RTK）。通常，要求流動站與基準站的相對距離不超過100km。

????????導航設備的授時服務：不要認為導航設備只是提供了一個定位功能，它的授時功能也相當重要，由高精度的原子鐘提供，可以為多傳感器數據源提供統一的時間（多傳感器配準，一般要經過時間配準，這個就為它提供了一種手段）。

? ? ? ? 二、坐標系說明

? ? ? ? 1）ECEF：地心地固直角系，地球坐標系。X軸穿過0經度與赤道(0緯度線)交點，Y軸穿過0緯度線和90°經度線的交點，Z軸指向北極。坐標表現形式：（x，y，z）；

?? ? ? ? 其中，用于導航定位的常用ECEF坐標系包括，WGS-84、CGCS2000. 這兩個坐標系參數基本上是一致的，好像是橢球率有 一點點偏差。

個人認為：ECEF與LLA只是存在坐標表示方法的不同。（要不是這么回事，望大哥們指出來）

? ? ? ? 2）LLA：經緯高坐標系，全球地理坐標系，大地坐標系。坐標表現形式：（lon，lat，alt），假想地球有一個基準橢球面（光滑的）和非標準橢球面，alt是非標準橢球面的用戶點到基準橢球面的高度差；緯度范圍-90~+90，經度范圍-180~+180；

? ? ? ? 3）ENU：東北天坐標系，導航坐標系，站心坐標系。以當前位置為坐標原點，X軸東向、Y軸北向、Z軸垂直X-Y平面，X-Y平面相當于地球上某個點的一個切面；對應的還有北東地坐標系。

? ? ? ? 4）UTM：統一橫軸墨卡托坐標系，ENU的二維投影；

參考：地心地固坐標系-WGS84坐標系-東北天坐標系 - 知乎

????????三、SLAM中常用的坐標轉換

????????GNSS定位拿到的數據一般是經緯度信息，轉換到導航坐標系下的轉換順序是：LLA ---> ECEF ---> ENU；可以自己寫代碼去轉換（網上去查找轉換公式），當然也可以使用GeographicLib庫去轉換，示例代碼如下：

GeographicLib::LocalCartesian geoConverter;
static bool init = false;
if(!init)
{// set origingeoConverter.Reset(gps_msg_ptr->latitude, gps_msg_ptr->longitude, gps_msg_ptr->altitude);init = true;
}
// convert position by origin
geoConverter.Forward(gps_msg_ptr->latitude, gps_msg_ptr->longitude, gps_msg_ptr->altitude);

? ? ? ? 四、組合導航定位不準的說明

? ? ? ? 在實際使用中，“組合導航定位不準”，這一說法，不準其實指的是導航設備的空間位置定位不準，查閱資料后我發現，位置的解算主要是與收星數有很大關聯（所以遮蔽場景定位會出現偏差），即使在定位不準的條件下，導航設備提供的偏航角在一段時間內仍然能夠維持較長時間，并且精度在可接受范圍內，由于涉及到一些隱秘的東西，就暫時不提供測試數據及結果。

注意：前提是設備在定位出現偏差前（不準），設備已經校準完畢，達到了收斂狀態。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的常用组合导航系统（GNSS+IMU）的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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