GPS是当前应用最为广泛的卫星导航定位系统,使用方便、成本低廉,其最新的实际定位精度已经达到5米以内。但是GPS系统军事应用还存在易受干扰、动态环境中可靠性差以及数据输出频率低等不足。
为了克服单一卫星导航系统在某些条件下的失效和可靠性问题,经常采用与其他导航系统相结合的组合导航技术。与GPS相关的组合方式可有GPS/GLONASS、GPS/INS、GPS/INS/GIS和GPS/DR等1984年,第一个全集成的GPS/惯性系统进行飞行试验,它是由波音、洛克威尔和诺斯罗普公司共同完成的。
惯性导航系统(INS)是利用安装在载体上的惯性测量装置(如加速度计和陀螺仪等)来敏感载体的运动,输出载体的姿态和位置信息。惯性导航系统完全自主,保密性强,并且机动灵活,具备多功能参数输出,但是存在误差随时间迅速积累的问题,导航精度随时间而发散,不能单独长时间工作,必须不断加以校准。
将GPS和惯性导航系统进行组合可以使两种导航系统取长补短,构成一个有机的整体。GPS/INS组合制导的优势主要体现在:GPS/INS组合改善了系统精度;加强了系统的抗干扰能力;解决了周跳问题;解决GPS动态应用采样频率低的问题。GPS/INS组合系统是GPS与INS互补的、互相提高的集成,而不是二者的简单结合,组合系统性能更强,应用领域更广。