電子羅盤詳解之與GPS導(dǎo)航區(qū)別

目前, 導(dǎo)航系統(tǒng)在汽車、航海、航空等領(lǐng)域已經(jīng)得到廣泛的應(yīng)用。電子羅盤是導(dǎo)航系統(tǒng)不可缺少的重要組成部分。

GPS導(dǎo)航定位的缺陷

1、雖然GPS在導(dǎo)航、定位、測(cè)速、定向方面有著廣泛的應(yīng)用，但由于其信號(hào)常被地形、地物遮擋，導(dǎo)致精度大大降低,其信號(hào)可用性僅為60% ，甚至不能使用。

產(chǎn)生不精確定位的原因包括：

①多路徑效應(yīng)：建筑物對(duì)GPS信號(hào)的反射;

②陰影：城市中高樓與高樓之間形成的“峽谷”內(nèi)、濃密的植被下，信號(hào)接收效果較差;

③在隧道、地下停車廠造成的信號(hào)失鎖;

④在接收信號(hào)差的地區(qū)延長(zhǎng)了初始化時(shí)間;

⑤一些動(dòng)態(tài)影響，如汽車大幅度增速與減速等。

以上原因都會(huì)導(dǎo)致GPS無法提供任何位置或者定位精度陡然下降。

2、在靜止的情況下，GPS也無法給出航向信息。

高精度電子羅盤可以對(duì)GPS信號(hào)進(jìn)行有效補(bǔ)償，保證導(dǎo)航定向信息100%有效，即使是在GPS信號(hào)失鎖后也能正常工作，做到“丟星不丟向”。

3、安全及可靠性風(fēng)險(xiǎn)。

美國(guó)出于自身利益上的考慮，從不承諾不實(shí)施SA干擾和區(qū)域關(guān)閉，這更給GPS用戶帶來很大疑惑和擔(dān)心。因此，將GPS與電子羅盤相結(jié)合，二者相互補(bǔ)充，組合使用是導(dǎo)航領(lǐng)域的理想選擇。例如：美國(guó)雖然其完全獨(dú)立掌握GPS 的衛(wèi)星資源，但為了使系統(tǒng)更加可靠，使導(dǎo)航信息100%有效，其M1坦克及其它一些重要裝備上仍加裝了C100電子羅盤。

相對(duì)于其他導(dǎo)航手段而言,地磁導(dǎo)航起步得比較晚。在20世紀(jì)60年代中期,美國(guó)的E2systems公司提出了基于地磁異常場(chǎng)等值線匹配的MAGCOM(Magnetic ContourMatching)系統(tǒng), 70年代獲得測(cè)量數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)進(jìn)行了離線實(shí)驗(yàn)。20世紀(jì)80年代初,瑞典的Lund學(xué)院對(duì)船只的地磁導(dǎo)航進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,實(shí)驗(yàn)中將地磁強(qiáng)度的測(cè)量數(shù)據(jù)與地磁圖進(jìn)行人工比對(duì),確定船只的位置,同時(shí)根據(jù)距離已知的兩個(gè)磁傳感器的輸出時(shí)差,確定船只的速度。

地磁場(chǎng)模型與地磁圖是研究地磁導(dǎo)航制導(dǎo)技術(shù)的基礎(chǔ),地磁場(chǎng)建模和地磁圖的精確程度是決定地磁導(dǎo)航技術(shù)是否可行的關(guān)鍵因素。

電子羅盤的缺陷

電子羅盤的原理是測(cè)量地球磁場(chǎng)，但若使用的環(huán)境中有除了地球以外的磁場(chǎng)且這些磁場(chǎng)無法有效屏蔽時(shí)，那么電子羅盤的使用就有很大的問題，這時(shí)只能考慮使用陀螺來測(cè)定航向了。lw