为什么它的双天线基线设计，成了航向精度关键？

在组合导航领域，航向角精度是设备的生死线，无论是低空无人机航拍的影像拼接，还是测绘工程的方向基准校准，一丝航向误差都可能导致最终成果偏离规范要求。同为MEMS组合导航方案，为何部分产品航向精度仅能达到±0.1°，而ER-GNSS/MINS-01（下称“组合导航01”）却能稳定实现±0.05°（双天线GNSS模式），后处理精度更是低至±0.01°？
答案的核心，藏在组合导航01的双天线设计中。并非简单多装一根天线，而是通过硬件参数优化与算法协同，直接突破单天线方案的精度瓶颈。本文将从单天线短板拆解，双天线设计逻辑，精度保障原理三个维度，解析这一设计为何能成为组合导航01航向精度的压舱石。
 

一、单天线方案的航向精度瓶颈，到底卡在哪？
航向角是载体指向与正北方向的夹角，其精度依赖绝对方向基准，但单天线方案在此存在不可规避的短板，尤其在低速或静止场景中问题凸显。
单天线的航向角计算，本质依赖GNSS 单点定位的轨迹推算，需通过前后两个位置点的坐标差反推航向（即轨迹方位角）。若载体处于低速或静止状态，前后位置点几乎重合，坐标差趋近于零，航向角会出现数值震荡，甚至无法输出有效数据；如遇 GNSS 信号遮挡、多路径效应，精度也会快速劣化，无法满足测绘级需求。
 

二、双天线基线设计如何从硬件破局？
组合导航01的双天线基线采用固定间距设计，核心是通过两颗天线的相对位置建立方向基准，彻底摆脱对载体自身运动的依赖，硬件端的优化逻辑可归结为：
1.固定基线间距：平衡精度与实用性
根据 GNSS 相对定位原理，双天线无需依赖载体运动，只需通过两颗天线的卫星信号计算基线向量（含距离、方位角信息），即可直接反推航向角。组合导航 01 的基线间距经多场景实测优化，过短会放大方位角计算误差，过长则增加载体安装难度，当前固定间距既确保了方位角计算精度，又适配无人机、无人车等多数载体的安装空间，实现静止状态秒出航向角。
2.全系统全频点天线：保障信号连续性
两颗天线均支持 BDS/GPS/GLONASS/Galileo/QZSS 全系统全频点接收，主从天线同步匹配关键频点（如 BDS B1L/B2L/B3L、GPS L1C/A/L2C）。即便在城市峡谷等信号复杂场景，双天线也能通过多系统信号互补，避免单天线信号断连，确保基线向量计算的连续性，为航向精度提供稳定输入。
 

三、算法协同（GNSS+INS）,如何锁死航向精度？
双天线基线与 INS的算法融合可进一步实现全场景精度覆盖，核心逻辑分两步：
1.RTK 载波相位差分：构建航向精度的绝对基准
组合导航 01 的 GNSS 模块支持 RTK，双天线模式下通过 载波相位差分计算基线向量。两颗天线接收同一卫星的载波相位信号，消除卫星钟差、电离层延迟等公共误差后，精准获取天线间相对位置关系，进而反推航向角。这一过程无需依赖单点定位，航向精度直接取决于基线向量计算精度，为测绘级精度奠定基础。
2.动态权重融合：解决动态 + 失锁场景的精度续接
组合导航 01 内置导航级 MEMS 陀螺与高精度加速度计，通过动态权重算法与 GNSS 数据融合：
静态/低速、GNSS 信号稳定时：以 GNSS 基线向量为主，修正INS的零偏误差，确保航向精度稳定；
中高速动态时：提升 INS 权重，依托陀螺高动态响应，弥补 GNSS 信号延迟；
GNSS 短暂失锁时：切换为 INS 主导，依托陀螺低零偏特性续算航向角，在规定失锁时间内保持精度稳定，避免作业中断。
 

四、双天线基线设计的核心价值，不止于精度
组合导航 01 的双天线基线设计，本质是掌握航向精度优化的核心逻辑：它不仅解决了单天线的痛点，更构建了 “硬件+ 算法” 的精度保障体系 —— 前者确保有信号就有稳定基准，后者确保无信号仍能续接精度，二者协同才让测绘级航向精度落地。

审核编辑 黄宇