GNSS与MEMS惯性导航的技术融合为何成为刚需？

在无人机自主避障、智能车辆高精度定位、水下航行器路径规划等复杂场景中，导航系统的可靠性与精度直接决定成败。然而，单一导航系统在面对动态环境时往往力不从心——GNSS易受遮挡干扰，惯性导航难以规避累积误差。因此，GNSS和MEMS惯性导航的融合是通过技术互补性实现“高精度+高可靠性”的协同突破，成为复杂场景下的刚性需求。

GNSS:绝对位置基准的性能边界与局限
GNSS（全球导航卫星系统）的核心优势在于依托卫星星座实现全域覆盖的绝对定位能力。以 ER-GNSS/MINS-01 搭载的双天线 GNSS 模块为例，其全系统全频点接收架构可实现厘米级定位精度，配合 RTK 与 RTCM 数据自适应识别，能为动态载体提供实时基准坐标与航向基准。
然而GNSS受信号依赖性限制，在遮挡场景下定位精度骤降，抗干扰能力弱易因电磁干扰失锁，且难以适配载体高速机动导致短时定位中断，无法单独满足高连续性导航需求。
MEMS 惯性导航：自主运动感知的精度特性与约束
MEMS 惯性导航系统基于惯性测量技术实现自主测量，通过MEMS陀螺仪与MEMS加速度计的组合输出载体的角运动与线运动参数。ER-GNSS/MINS-01 采用的导航级 MEMS陀螺仪(零偏不稳定性 < 0.02°/h)和MEMS加速度计（零偏不稳定性 < 2μg），在-40℃~+80℃温度补偿的加持下，实现高精度姿态保持和航向测量，摆脱对外部信号的依赖，适配无 GNSS 场景。
然而，误差累积特性构成天然技术约束：惯性测量的噪声与漂移会随时间积累，导致位置误差大幅增长；长期运行中，零偏稳定性退化可能进一步放大误差。
融合技术的破局逻辑：以长补短的协同机制
GNSS 与 MEMS 惯性导航的融合的核心逻辑在于：当 GNSS 信号稳定时，以卫星数据为基准校准 MEMS 器件的累积误差，抑制漂移；当 GNSS 失锁时，切换至 MEMS惯性导航主导模式，利用其短时高精度特性维持导航连续性。这种协同能够在复杂GNSS条件下快速解算出 0.05°的航向精度（后处理可达 0.01°），输出 0.01° 姿态精度（后处理 0.004°），构建起全方位、高精度的组合导航数据链，还能在失去卫星信号的60s内提供连续高精度的位置、姿态（精度0.01°）、航向（精度0.01°）输出。
场景验证：融合技术如何破解行业痛点？
大型无人机作业：在城市楼宇间飞行时，MEMS 惯性导航通过高频姿态测量保障航迹平滑性；当无人机进入开阔空域，GNSS 立即校准惯性误差，避免长航时累积偏差导致的航线偏移。
水下 AUV 导航：完全无信号环境中，MEMS 系统主导三维姿态控制；当 AUV 上浮至水面时，GNSS 快速获取绝对位置，校准水下阶段的累积误差，确保探测轨迹拼接精度。

审核编辑 黄宇