谁知道ins是什么？
一、GPS/INS组合的必要性
GPS是目前应用最广泛的卫星导航定位系统，使用方便，成本低廉，最新的实际定位精度达到了5米以内。但GPS系统在军事应用中仍存在易受干扰、动态环境下可靠性差、数据输出频率低等缺点。
INS系统利用安装在载体上的惯性测量器件(如加速度计、陀螺仪等)来感知载体的运动，输出载体的姿态和位置信息。INS系统完全自主、保密、灵活，具有多功能参数输出，但存在误差随时间快速积累的问题，导航精度随时间发散，不能长时间单独工作，必须不断标定。
将GPS和INS结合起来，可以使两种导航系统相辅相成，形成一个有机的整体。GPS/INS组合制导的优点如下:
1.GPS/INS组合提高了系统精度。
高精度GPS信息可用于校正INS并控制其误差随时间的积累。利用GPS信息，可以估计惯导系统的误差参数和GPS接收机的钟差。另一方面可以利用GPS定位精度高、数据采样率高的特点，在短时间内为GPS提供辅助信息。利用这些辅助信息，GPS接收机可以保持较低的跟踪带宽，从而提高系统捕获卫星信号的能力。
2.GPS/INS组合增强了系统的抗干扰能力。
当GPS信号受到高强度干扰，或者卫星系统的接收机出现故障时，INS系统可以独立进行导航定位。当GPS信号条件显著改善以允许跟踪时，INS系统向GPS接收器提供关于初始位置、速度等的信息，以便在快速重新获得GPS代码和载波时使用。INS系统信号还可以用来辅助GPS接收机的天线瞄准GPS卫星，从而减少干扰对系统的影响。
3.解决周跳问题
对于GPS载波相位测量，INS可以很好地解决GPS周跳问题和信号失锁后模糊度参数的重新计算问题，同时也降低了对至少四颗卫星可见性的要求。
4.解决GPS动态应用采样频率低的问题。
在一些动态应用领域，高频INS数据可以在GPS定位结果之间精确内插事件的位置(如航空相机曝光时刻的位置确定)。
5.更广泛的使用
GPS/INS组合系统是GPS和INS互补互进的组合，而不是两者的简单组合。组合后的系统性能更强，应用领域更广。
正是由于这两个系统之间具有极好的互补性，既能低成本提供全球精确导航，又能满足军事应用的保密要求。
二是GPS/INS组合制导技术在现代战争中的广泛应用。
1.GPS/INS组合制导已成为广泛应用的全程制导和中段制导技术。
目前以美国战斧巡航导弹为代表的对地攻击导弹的中段制导方式仍然是惯性导航+辅助导航系统。由于美国军用GPS精度高、使用方便，美国和其他一些西方国家在中段制导段使用GPS作为惯性导航的辅助导航系统，而不是地形匹配。此外，许多新型制导武器，如洛马公司研制的JASSM和波音公司制造的JDAM，都是依靠GPS/INS进行高精度制导。
以JDAM为例。它是在现有的普通炸弹上增加一个由GPS/INS制导的尾翼组件，其惯性导航部分采用小型激光陀螺仪，从而形成一种全天候制导弹药。JDAM在投入使用前由飞机的航电系统不断修改。一旦释放，炸弹的GPS/INS系统将接管飞机的航空电子系统，并将炸弹导向C4侦察。黄芴？你怎么了？哎？实现了PS组件和三轴INS组件之间的紧密配合。导航控制单元在GPS辅助的INS操作模式和INS单一操作模式下提供精确的导航。
这些武器比飞机更接近干扰机，面临的干扰强度比飞机发射导弹严重得多。GPS/INS组合制导系统能够识别干扰信号的存在，并在短时间内以较小的制导误差进行精确制导。
GPS/INS组合制导不仅提高了武器系统的可靠性，而且具有很高的精度。通常圆概率误差在10 ~ 13米之间，而仅GPS制导的精度约为15米。
2.GPS/INS组合制导系统为飞机等武器平台提供导航和定位服务。
目前，美国等北约国家空军的主战飞机，大部分都换上了以激光陀螺为核心的第二代标准惯性导航仪。其改装方案的重点是在基于光学陀螺的惯性系统黑匣子中嵌入一个强抗干扰的GPS接收机(OEMB板)。这种嵌入式配置不需要在惯性导航和单独的GPS接收机之间设置额外的安全总线，使得GPS的伪距/伪距率数据不会受到威胁信号的干扰。这种INS和GPS的深度耦合系统被称为“GPS嵌入惯性导航系统”，简称EG1。其定位精度为0.8海里/小时(圆概率误差)，准备时间也从15分钟减少到5-8分钟，系统可靠性从数百小时提高到2000-4000小时。
3.GPS/INS组合制导系统为军事侦察提供高精度的定位信号。
侦察的目的是发现目标，确定目标的位置，评估武器的打击效果。对目标的命中率取决于武器制导的精度、发现目标的能力和目标定位的精度。目前，许多国家正在利用高空成像技术建立全球地理信息数据库。高空成像系统主要由高空侦察机、低轨卫星和中轨卫星组成。这种系统采用GPS/INS组合制导系统，无人侦察机的实时位置和炮弹释放的侦察降落伞的实时位置会随图像一起发送到基地，从而确定目标的位置。
三、GPS/INS组合制导技术的发展趋势
1.提高GPS系统的抗干扰性能，从而提高GPS/INS组合制导的可靠性。
美国计划通过增强卫星信号功率、增强星上处理能力、改进星上原子钟和星历外推算法来提高卫星的自主工作能力。增加了三种新的信号进行发射:一是大功率点波束军用M码，信号增益会远远高于目前GPS发射机的增益，比P码具有更强的安全性；二是C/ A码加载在L2载波上，原加载在L1载波上的C/ A码继续保留；第三种是L5码，仅作为民用的生命安全信号。未来的GPS卫星可以在两个频段释放两种军用导航码，在实战中可以形成四种工作模式，从而大大提高抗干扰能力。同时，卫星可以在短时间内自主运行120天。此外，根据美国空军公布的2025年长期计划，美国还计划在GPS卫星上安装后向天线，用于向高轨道空间发布导航和定位信息，使高轨道卫星能够自主运行。目前，美国军方的GPS联合计划办公室正在研究GPS 3卫星的设计方案。
为了进一步提高性能，美国未来将在飞机、舰船、地面车辆和武器上使用更复杂的GPS接收机。现役C/A码长度仅为1023位，以50/秒的速度逐一搜索仅需20.5秒，易被敌方破译。P码长度约为2。35×1014位，重复一次需要267天，所以完成一次抓捕需要很长时间，安全性好。而现役军用P码接收机只是通过C/A码的引导来完成P码的捕获，因此很容易受到C/A码状态的影响。为此，美军正在研制一种可以独立捕获P码的军用接收机。此外，美军还在研制空间分集接收机、调零接收机和波束形成接收机等抗干扰军用码接收机，以期通过提高接收机的性能来提高其抗干扰能力。
目前，美国GPS接收机最重要的两项技术是GPS接收机应用模块(GRAM)和选择性可用性反欺诈模块(SAASM)。GRAM是一个标准的电子插件，可以添加到未来的飞机、舰船、导弹和各种武器上，以保证安全性和互操作性。所有的GRAM都将采用开放的系统结构，可以灵活地添加、替换或取消系统中的某些组件。SAASM是GPS技术的第二代产品安全模块，用于保护机密的GPS算法、数据和校准。将它集成到接收机应用模块中，可以提高GPS系统的安全性，使GPS接收机更易于维护，降低成本。
2.发展新的惯性导航系统以提高GPS/INS组合制导的精度。
目前已经发展了柔性惯性导航系统、光纤惯性导航系统、激光惯性导航系统和微固体惯性仪表。利用激光作为方位测向仪的陀螺仪将逐渐取代传统的机械陀螺仪。激光陀螺惯导系统定位精度高，随机漂移小，能快速进入战斗状态。80年代初成功应用于飞机和地面车辆以及舰炮的导航，后来应用于导弹和发射车。但是，环形激光陀螺的谐振腔必须是严格密封的，其中的He-Ne混合气体的浓度必须是恒定的。镜面镀膜工艺要求高，制造成本高，会出现“锁死现象”等问题，需要改进。目前，许多科研单位都在致力于固态环形激光陀螺的研究。
光纤陀螺的基本工作原理类似于环形激光陀螺。光纤陀螺除了具有激光陀螺的所有优点外，不需要精密加工、严格密封的光学谐振腔和优质反射镜，因此降低了复杂度和成本，具有更强的市场竞争力。日本率先在TR1和M5火箭上使用光纤陀螺仪。美国研制的光纤陀螺已应用于飞机俯冲、横滚和航向基准的惯性测量系统。然而，目前的光纤陀螺会存在一些缺陷，如随机角走和零偏不稳定，其性能有待提高。
随着现代微机电系统(MEMS)的快速发展，硅微陀螺仪(俗称片式陀螺仪)和硅加速度计的发展近年来取得了飞速的进步。据悉，这种新型固态陀螺的零偏稳定度可以达到65438±0度/小时(在温度控制下)。目前，美国已经开始小批量生产由硅微陀螺仪和硅加速度计组成的微型惯性测量器件。其低成本、低功耗、体积小、重量轻的特点非常适合战术应用。在航空领域的第一个应用将是战术导弹和无人驾驶飞行器。
高精度惯性导航装置需要先进的精密加工技术作为基础。随着关键理论和技术的突破，多种类型的惯性陀螺仪将应用于军事领域，发挥越来越重要的作用。
3.数据融合技术将进一步提高GPS/INS组合制导的性能。
GPS/INS组合的关键器件是卡尔曼滤波器，它作为GPS和INS之间的接口，起到数据融合的作用。为了提高导航精度，卡尔曼滤波技术被广泛应用于优化组合各导航系统的信息，估计导航系统的误差状态，然后利用误差状态的最优估计值对系统进行修正。但是，系统的状态方程是时变的，状态转移矩阵包含导航信息和惯性元件的测量值，使得滤波器模型不准确。此外，很难精确估计或测量系统噪声和观测噪声，因此常规卡尔曼滤波器经常发散。为了解决这个问题，研究人员正在研究新的数据融合技术。比如采用自适应滤波技术，在滤波的同时，利用观测数据带来的信息，不断在线估计和修正模型参数、噪声统计特性和状态增益矩阵，从而提高滤波精度，得到对象状态的最优估计值。
此外，如何将神经网络人工智能、小波变换等信息处理方法引入到以GPS/INS组合制导为核心的信息融合技术中，备受关注。一旦这些新技术研制成功，GPS/INS组合制导的综合性能将得到进一步提高。