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摘要：组合导航技术是目前导航领域的研究热点，本文针对我国组合导航技术的专利文献进行检索、收集、统计及分析，综述了我国组合导航技术的专利申请量及主要申请人分布特点，并对其技术热点进行介绍。
关键词：组合导航；卫星导航；惯性导航
1.概述
随着导航信息源的发展，各种新的导航系统层出不穷，单一导航系统由于存在局限性，故一般将两种或两种以上导航技术结合起来提供的导航信息，形成高精度、高稳定性、多功能的组合导航系统[1]目前，组合导航多以 GNSS 和 INS 为基础，其主利用GNSS的稳定性与适中精度，来弥补INS的误差随时间积累的缺点，同时再利用INS的短期高精度来弥补GNSS接收机在受干扰时误差增大或丢失信号等缺点，提高GNSS的动态性能和抗干扰能力。GNSS/INS的组合模式主要分为三种：基于GNSS导出的位置速度的松组合、基于GNSS原始观测值的紧组合和INS辅助GNSS的深组合[2]。
2.专利申请基本情况
根据数据库收集的文献量及分布特点对我国专利申请量及主要申请人进行专利技术分析。中文库选择CNABS、CPRSABS，外文库选择VEN数据库，通过关键词组合、导航、卫星、惯性导航、GNSS、GPS、INS、SINS等与分类号G01S+结合进行了检索，并对检索结果进行了统计分析[3]。
2.1.组合导航专利申请
2.1.1组合导航专利申请情况
图1显示了我国组合导航专利申请情况，从图1可以看出，我国的组合导航专利申请起步于2000年，在2000-2008年间专利申请量增长缓慢，2008-2012年，专利申请量增长迅速，2012年至今每年专利申请量都较大，但是申请量增长缓慢。有关惯性导航系统，中国从1956年开始研制惯性導航系统，1960年研制成功激光陀螺，而关于光纤陀螺的研究起步于80年代后期；卫星导航系统方面，由于GPS的信号控制并非我国所掌握，极容易出现导航信号限制甚至丧失导航能力的情况，需要进行高精度的定位时一般对其应用较少，而我国自主研制的北斗系列导航卫星研究工作逐步开展，我国于2007年发射第一颗北斗导航卫星，于2012年左右覆盖整个亚太地区，并计划与2020年左右覆盖全球。随着惯导制造器件制作水平的提升及北斗覆盖范围的增加和定位精度的提高，我国有关组合导航的研究将逐步深入的展开。
2.1.2组合导航专利申请主要申请人
图2显示了我国组合导航专利申请主要申请人以高等院校和研究机构为主，这说明我国组合导航以理论研究和仿真分析为主，缺少相应的工程试验验证。
2.2主要申请人及其关键技术
通过对我国组合导航专利申请主要申请人的统计与分析可以看出，北京航空航天大学的专利申请量排名第一，说明北京航空航天大学在组合导航领域占有举足轻重的地位，现对北京航空航天大学的重点技术进行分析。
北京航空航天大学在20世纪初就以开始研究卫星导航与惯性导航的组合导航系统，并针对多种组合导航方式展开研究，如：高集成度MIMU/GPS/微磁罗盘/气压高度计组合导航系统（CN101000244 A）、在线估计惯性/卫星组合导航系统（CN101038170 A）、SDINS/GPS组合导航系统（CN101105401 A）、伪卫星和惯性组合导航系统（CN101561496 A）、SINS/CNS组合导航系统（CN101788296 A）、双光纤IMU/DGPS组合导航（CN102506871 A）、SINS/GPS/偏振光组合导航系统（CN103217159 A）、惯导/北斗组合导航（CN104729530 A）、双模式仿生偏振/地磁辅助组合导航系统（CN105021188 A）、SINS/CNS/GPS组合导航（CN1834980 A）；并将相应的组合导航方法进行工程实践，在硬件设备的基础上实现组合导航，如：基于DSP和FPGA的组合导航计算机（CN101261129 A）；并展开关于组合导航中，松组合、紧组合、深组合等不同工作模式的研究，如：SINS/CNS/GPS松组合导航（CN1834980 A）、高抗干扰性能GPS/SINS紧组合导航系统及实现方法（CN102353970 A）、SINS/GPS深组合导航系统（CN101666650 A）、基于SINS/GPS深组合数据融合的卫星信号矢量跟踪方法（CN101666868 A）、SINS/CNS深组合导航系统（CN101788296 A）、多天线GPS/GF-INS深度组合定姿方法（CN102508275 A）。由以上分析可以看出，北京航空航天大学在组合导航领域，研究起步较早，且较为全面，在国内组合导航领域均占有举足轻重的地位。
3.总结与展望
通过以上的分析研究发现，我国的组合导航技术虽然起步较晚，但是发展迅速。我国在组合导航算法研究上，仍然主要基于仿真数据，缺少实测数据的有力支撑；很多紧组合导航算法是在当地地理坐标系下实现的，而非更加适合紧组合的地心地固坐标系；即便是在当地地理坐标系下的组合导航算法实现，很多研究仍然是使用经纬度位置误差形式的惯导误差方程，这会造成数值计算的不稳定，因此，我国的组合导航技术尚有发展空间。
参考文献：
[1]李倩. GPS/INS 组合导航系统研究及实现[D]. 上海：上海交通大学，2010.
[2]陈坡. GNSS/INS 深组合导航理论与方法研究[J]. 郑州：解放军信息工程大学，2013.
[3]李大朋，王江，曲艺，等. 基于文献检索和专利分析的卫星导航产业化发展分析[C]// 中国卫星导航学术年会. 2016.
关键词：组合导航；卫星导航；惯性导航
1.概述
随着导航信息源的发展，各种新的导航系统层出不穷，单一导航系统由于存在局限性，故一般将两种或两种以上导航技术结合起来提供的导航信息，形成高精度、高稳定性、多功能的组合导航系统[1]目前，组合导航多以 GNSS 和 INS 为基础，其主利用GNSS的稳定性与适中精度，来弥补INS的误差随时间积累的缺点，同时再利用INS的短期高精度来弥补GNSS接收机在受干扰时误差增大或丢失信号等缺点，提高GNSS的动态性能和抗干扰能力。GNSS/INS的组合模式主要分为三种：基于GNSS导出的位置速度的松组合、基于GNSS原始观测值的紧组合和INS辅助GNSS的深组合[2]。
2.专利申请基本情况
根据数据库收集的文献量及分布特点对我国专利申请量及主要申请人进行专利技术分析。中文库选择CNABS、CPRSABS，外文库选择VEN数据库，通过关键词组合、导航、卫星、惯性导航、GNSS、GPS、INS、SINS等与分类号G01S+结合进行了检索，并对检索结果进行了统计分析[3]。
2.1.组合导航专利申请
2.1.1组合导航专利申请情况
图1显示了我国组合导航专利申请情况，从图1可以看出，我国的组合导航专利申请起步于2000年，在2000-2008年间专利申请量增长缓慢，2008-2012年，专利申请量增长迅速，2012年至今每年专利申请量都较大，但是申请量增长缓慢。有关惯性导航系统，中国从1956年开始研制惯性導航系统，1960年研制成功激光陀螺，而关于光纤陀螺的研究起步于80年代后期；卫星导航系统方面，由于GPS的信号控制并非我国所掌握，极容易出现导航信号限制甚至丧失导航能力的情况，需要进行高精度的定位时一般对其应用较少，而我国自主研制的北斗系列导航卫星研究工作逐步开展，我国于2007年发射第一颗北斗导航卫星，于2012年左右覆盖整个亚太地区，并计划与2020年左右覆盖全球。随着惯导制造器件制作水平的提升及北斗覆盖范围的增加和定位精度的提高，我国有关组合导航的研究将逐步深入的展开。
2.1.2组合导航专利申请主要申请人
图2显示了我国组合导航专利申请主要申请人以高等院校和研究机构为主，这说明我国组合导航以理论研究和仿真分析为主，缺少相应的工程试验验证。
2.2主要申请人及其关键技术
通过对我国组合导航专利申请主要申请人的统计与分析可以看出，北京航空航天大学的专利申请量排名第一，说明北京航空航天大学在组合导航领域占有举足轻重的地位，现对北京航空航天大学的重点技术进行分析。
北京航空航天大学在20世纪初就以开始研究卫星导航与惯性导航的组合导航系统，并针对多种组合导航方式展开研究，如：高集成度MIMU/GPS/微磁罗盘/气压高度计组合导航系统（CN101000244 A）、在线估计惯性/卫星组合导航系统（CN101038170 A）、SDINS/GPS组合导航系统（CN101105401 A）、伪卫星和惯性组合导航系统（CN101561496 A）、SINS/CNS组合导航系统（CN101788296 A）、双光纤IMU/DGPS组合导航（CN102506871 A）、SINS/GPS/偏振光组合导航系统（CN103217159 A）、惯导/北斗组合导航（CN104729530 A）、双模式仿生偏振/地磁辅助组合导航系统（CN105021188 A）、SINS/CNS/GPS组合导航（CN1834980 A）；并将相应的组合导航方法进行工程实践，在硬件设备的基础上实现组合导航，如：基于DSP和FPGA的组合导航计算机（CN101261129 A）；并展开关于组合导航中，松组合、紧组合、深组合等不同工作模式的研究，如：SINS/CNS/GPS松组合导航（CN1834980 A）、高抗干扰性能GPS/SINS紧组合导航系统及实现方法（CN102353970 A）、SINS/GPS深组合导航系统（CN101666650 A）、基于SINS/GPS深组合数据融合的卫星信号矢量跟踪方法（CN101666868 A）、SINS/CNS深组合导航系统（CN101788296 A）、多天线GPS/GF-INS深度组合定姿方法（CN102508275 A）。由以上分析可以看出，北京航空航天大学在组合导航领域，研究起步较早，且较为全面，在国内组合导航领域均占有举足轻重的地位。
3.总结与展望
通过以上的分析研究发现，我国的组合导航技术虽然起步较晚，但是发展迅速。我国在组合导航算法研究上，仍然主要基于仿真数据，缺少实测数据的有力支撑；很多紧组合导航算法是在当地地理坐标系下实现的，而非更加适合紧组合的地心地固坐标系；即便是在当地地理坐标系下的组合导航算法实现，很多研究仍然是使用经纬度位置误差形式的惯导误差方程，这会造成数值计算的不稳定，因此，我国的组合导航技术尚有发展空间。
参考文献：
[1]李倩. GPS/INS 组合导航系统研究及实现[D]. 上海：上海交通大学，2010.
[2]陈坡. GNSS/INS 深组合导航理论与方法研究[J]. 郑州：解放军信息工程大学，2013.
[3]李大朋，王江，曲艺，等. 基于文献检索和专利分析的卫星导航产业化发展分析[C]// 中国卫星导航学术年会. 2016.