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混合与自主系统

添加时间：2018-05-21 10:28:24 来源：《北斗与GNSS系统概述》

　　PNT自主源的概念是：一旦PNT源进行初始化，PNT应用和服务都不需要通过外部系统对位置和授时信息进行更新，完全实现自主的运行。在这一领域中，理想的PNT终端是结合完善的PNT软件的研究和发展，基于GPS的惯性导航和片式原子钟的结合体，其硬件达到零位移、芯片级、省电等良好特性。当然，这种设备的成本不能太昂贵，便于军用民用的广泛推广应用。

　　最容易被采纳的自主PNT源，是芯片级原子钟（CSAC）和惯导单元（IMU）的微电子机械设备（MEMS），它们可以集成到GNSS接收机中。惯导和GPS的结合十分重要，它们相辅相成，最终实现相互促进双方受益。目前，部件的大小、重量、成本和功率都限制了设备的发展，导致最终设备受到空间和功率的限制。

　　天文导航采用先进的光学和可视化环境映射技术，也可以作为一种自主的PNT源。可视化特征映射的概念是把地形环境特征数据存储在用户的PNT应用终端，提供一个较为实时的信息。这项技术主要用于陆地、城市、市内、地下和水下环境中的操作。

　　混合型PNT系统（结合通信和网络的辅助）：PNT与数字通信和数据网络结合在一起可以实现共同发展。对于PNT系统来说，辅助信息的传送有利于信号的采集，在屏蔽和干扰的环境下提高信号的可靠性。对于通信和网络来说，可以改善网络同步和数据吞吐量效率。同时，结合网络时间标记的能力，无线网络信号可以作为一种潜在的PNT信号源，可以直接进行位置信息的计算。

　　混合型PNT系统为PNT和通信/网络提供更为协调的服务，表现在提供本地态势感知，为正在进行任务的部队更新重要的地理信息系统数据，多种传感器集成和改正等等。美国国防部增强型位置报告系统（EPLRS）和联合战术信息分发系统（JTIDS）都是基于陆基和机基的军方网络系统，它们就是把GPS 二维的导航能力与通信系统结合在一起。

　　另一种混合型系统就是iGPS（HiGPS），它是利用低轨道（LEO）的通信卫星－铱星来进行GPS信息的广播。铱星利用高功率多样化的信号和不断变化的星座几何图形来增强GPS在城市和受干扰环境下的覆盖率。这种LEO系统还提供了通信网络的灵活性，可以令部队通过作战区以外的地方获取信息。在实施iGPS之前，还需要解决一些实际问题，这其中包括铱星星座的持续性，GPS接收机对铱星信号和数据的接收能力，以及通信和导航信号的频谱合理分配等。

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