電子發燒友網報道（文/李誠）慣性導航系統是一種不受電磁波干擾，且不依靠外界信號即可完成自主定位的導航系統。

慣性導航系統的主要定位測量裝置由加速度傳感器和陀螺儀組成。其中，加速度傳感器是用來測量載體所受到的慣性力，并通過牛頓第二加速度定律獲取被測載體的加速度值。陀螺儀在該系統中主要是用來測量載體的偏航角度。通過二者的結合，慣性導航系統能夠通過加速度值、時間、偏航角度形成一個完整的坐標體系。

由于慣性導航系統無需外界信號即可實現自主定位的功能，因此該定位系統多與GNSS搭配使用，形成一整套完整地組合導航方案，以彌補GNSS在無法接收衛星信號或衛星信號弱的地方也能實現高精度的定位，實現優勢互補的目的，避免因誤差的存在而引發危險事故。

截至目前，慣性導航系統已與多種定位技術完成融合，并在消費類電子、航海、軍工、自動駕駛等領域滲透明顯。據中國產業信息網預測，到2026年慣性導航系統市場規模有望達到482億元。受汽車產業的影響，自動駕駛技術加速普及，慣性導航系統將會迎來更大的市場發展空間。近年來，不少國內外廠商均有在車載慣性導航領域進行積極的部署，力圖通過定制化、差異的產品搶占市場。

霍尼韋爾慣性/GNSS導航系統

霍尼韋爾是全球主要的慣性導航產品的主要供應商之一，早在2010年，其大氣慣性基準系統就已經被空客的A3xx系列客機選定為標配。并且，霍尼韋爾的解決方案實現了智能物流、智能家居、可穿戴設備、智能汽車多領域的覆蓋。此前，霍尼韋爾又發布了新一代的組合型慣性/GNSS導航系統HGuide N580，拓寬了霍尼韋爾在慣性導航領域的產品矩陣。

HGuide N580是一款基于慣性導航系統的設備，能夠為自動駕駛汽車、無人機等多平臺應用提供高精度、連續性位置和準確姿態的導航數據。該導航系統集成了霍尼韋爾的HG4930 IMU，該IMU內部由MEMS陀螺儀和加速度計組成。為降低IMU的功耗，霍尼韋爾還采用了內部環境隔離系統的設計，以此降低在實際應用中常見且不必要的輸入。

HGuide N580的一體化設計不僅采用了慣性測量單元，為提高設備的定位精度，還融入了GNSS作為高精度定位的備用解決方案。通過二者的結合，即使在地下停車場、山林、隧道等衛星覆蓋信號弱或無信號的地方也有不俗的表現。同時還提供了雙天線、多頻率、多星座的RTK測量能力。

在實際應用中HGuide N580可以輸出載體的位置坐標、速度、角速度、加速度以及仰俯角度等。在開啟雙天線的工作模式下，還可接入多星座衛星信號進行航向的測量和初始化操作。

在產品實際案例方面，霍尼韋爾的HGuide N580現已被瑞士的無人機研發公司Aeroscout采納，并用于電力線巡檢、地圖測繪、搜救支援等無人機中，據Aeroscout總經理Christoph Eck表示，搭載了HGuide N580的無人機在野外勘探作業時，即使衛星信號被遮擋，也能實時提供高精度的高度、位置信息，在實際使用過程中從未出現過數據采集或存儲異常的相關問題。

導遠電子

在國內方面，導遠電子也有多個基于慣性導航的組合導航解決方案，同時還是國內首個通過高精融合定位ISO 26262汽車功能安全認證的企業，并在功能安全管理、系統級設計等方面建立起了完善的開發流程。

截至2021年8月，遠導電子的高精度組合定位系統交付量實現了10W+的突破，其中包括小鵬的P5、P7車型在內均有使用遠導電子的產品。在交付量突破10W+的兩個月后，獲得了紅杉中國、經緯創投、高瓴創投等多家機構投資。

上圖為導遠電子的一款高精度車載組合導航定位系統INS570D，該定位系統融合了慣性導航技術以及GNSS技術（支持RTK）。慣性導航技術能夠對車輛車輪速度、車速、偏航角度等數據進行讀取并推斷出車輛當前的位置。通過兩種技術的融合，能夠在自動駕駛應用中進行多維度的實時定位。

上圖為導遠電子組合定位系統在通過高速隧道時的測試結果。在衛星定位模式下，由于進入車輛進入隧道后衛星信號較差原因，衛星點位系統直接將進入隧道前的坐標，和出隧道恢復信號后重新鎖定坐標之間的直線路徑判斷為行駛軌跡。而在基于慣性導航的組合定位模式下，通過加速度計和陀螺儀的推算，最終的定位軌跡具有更高的參考價值，并且基于慣性導航的組合系統出隧道后的定位與通過衛星定位在同一軌跡上，從而再次坐實了慣性導航定位精度的可靠性。

結語

慣性定位導航系統可以拋開衛星信號的束縛，能夠有效解決在復雜環境下的定位問題，彌補了衛星定位系統在信號較差時的定位精度問題。目前，市面上已經推出了很多慣性定位導航與衛星定位導航相互融合的組合定位系統用于提高定位的精度，為自動駕駛汽車賦能。