gnss、gps、imu、rtk、ins区分及含义

gnss和gps区别

1、GPS（全球卫星定位系统）是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统；能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精确定时等导航信息。

2、GNSS（Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统）是对北斗系统、GPS、GLONASS、Galileo系统等这些单个卫星导航定位系统的同一称谓，也可指代他们的增强型系统，又指代所有这些卫星导航定位系统及其增强型系统的相加混合体，也就是说它是由多个卫星导航定位及其增强型系统所拼凑组成的大系统， GNSS是以人造卫星作为导航台的星级无线电导航系统，为全球陆、海、空、天的各类军民载体提供全天候、高精度的位置、速度和时间信息，因为它又称为天基定位、导航和授时系统。

IMU和INS区别

IMU惯导测量单元

      一个IMU包含了三个单轴的加速度计和三个单轴的陀螺，加速度计检测物体在载体坐标系统独立三轴的加速度信号，而陀螺检测载体相对于导航坐标系的角速度信号，测量物体在三维空间中的角速度和加速度，并以此解算出物体的姿态。

INS惯导系统

　　惯性导航系统是一种利用安装在运载体上的陀螺仪和加速度计来测定运载体位置的一个系统。

INS（惯性导航系统）与 IMU（惯性测量装置）有什么区别?

定位（GPS)就是告诉你，你现在在哪。导航就是告诉你，如何到你想要到的位置。惯性导航你可以简单的理解成依靠惯性器件（陀螺、加速度计等）的原始数据加上固定的算法（很深奥的东西..)来输出你先要的信息，如位置，载体姿态，实时运动速度等。IMU就是惯性测量单元，它主要由惯性器件组成（陀螺、加速度计等），输出最原始的数据，如加速度、角速度等等，但是无法给出位置、姿态等信息。所以INS实际上可以简单的理解成由算法和IMU共同构成的。  

当自动驾驶汽车在失去GPS/GNSS信号的情况下试图左转时，IMU技术开始凸显它的重要作用。IMU和INS所需的定位精度已接近航空航天和战术级设备标准——统一且可靠的厘米级精度，而非米级精度。

通常，由于城市峡谷、隧道、立交桥、多路径误差或卫星覆盖范围较差时，GPS信号会丢失或减弱。除此之外，车辆还可能会遇到其他棘手的状况，例如降水或反射面，这可能会影响相机、激光雷达或雷达系统数据的性能和完整性。

当用于导航的其他传感器数据异常或者由于环境原因中断时，导航任务会转向于依赖航位推算系统。这时，自动驾驶系统主要依赖于IMU、车轮轮速传感器以及视觉传感器。此时，使用合适级别的IMU就尤为重要，无论环境条件如何，IMU都能持续感知并提供位置信息。

RTK

在GPS测量中，如静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK（Real - time kinematic）实时差分定位是一种能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它的出现极大地提高了野外作业效率

RTK与IMU数据适当融合后，可将GPS定位精度提高100倍，从米级精度提高到厘米级精度。RTK技术通过消除电离层和对流层延迟、多径、卫星时钟和星历误差（由GPS接收器在位置计算中使用卫星的位置造成的误差）来完善从GPS信号接收的位置数据。RTK系统使用测量级基站，该基站通过蜂窝信号向移动站（移动的物体或车辆）广播校正。通过复杂算法和卡尔曼滤波器将校正数据与GPS和IMU数据融合，来实时输出流动站的精确位置。

参考文献

自动驾驶汽车中的精准定位—IMU&RTK - 知乎 (zhihu.com)

IMU、INS、DGPS和POS - 蒋鹿丸 - 博客园 (cnblogs.com)