组合导航的信息融合分为数据层、特征层、决策层三个不同的层次，不同层次的融合方式具有不同的特点和适用场景，可根据组合导航系统的性能需求、应用场景和计算能力，灵活选择合适的融合层次，实现导航信息的比较好融合。数据层融合是比较低层次的融合方式，直接对各导航子系统的原始观测数据进行融合处理，其**优势是保留了原始数据的全部信息，融合精度高，能够很大程度地利用各子系统的观测数据；但该融合方式的计算量大，对硬件设备的运算能力要求较高，适用于对导航精度要求高、硬件性能较强的场景，如精密测绘、航空航天等。特征层融合是中间层次的融合方式，先对各导航子系统的原始数据进行特征提取，再对提取的特征信息进行融合处理，其计算量介于数据层和决策层之间，融合精度也较为均衡，适用于大多数工业和民用场景，如智能驾驶、无人机导航等。决策层融合是比较高层次的融合方式，先对各导航子系统的观测数据进行**处理，得出各自的导航决策结果，再对这些决策结果进行融合，输出**终的导航信息；其计算量小，对硬件性能要求低，但融合精度相对较低，适用于对实时性要求高、精度要求相对较低的场景，如普通车载导航、智能穿戴等。水下组合导航融合声学与惯性数据，实现长时高精度水下定位。山东无人机定位系统
INS与视觉导航的组合是一种无需依赖外部卫星信号的自主式组合导航模式，专门针对室内、地下等GNSS信号失效的场景设计，可有效解决地下停车场、矿井、隧道、室内仓库等场景的导航难题，***适用于工业机器人、仓储物流、地下工程等领域。在这些场景中，GNSS信号被建筑物、山体、岩层等遮挡，无法正常接收，传统的GNSS导航完全失效，而INS与视觉导航的组合可实现自主式精细导航。视觉导航系统通过摄像头实时采集周围环境的图像信息，结合特征点提取、图像匹配、SLAM等图像处理算法，构建环境地图，实现载体的位置定位；INS则通过惯性测量单元（IMU）实时测量载体的加速度和角速度，输出载体的速度、位置和姿态信息，确保导航的连续性。二者融合后，视觉导航可对INS的误差累积进行实时校正，避免INS误差发散；INS则可在视觉导航因光线变化、遮挡严重而定位失效时，维持导航的连续性，确保载体能够稳定、精细地完成导航任务。例如，在地下停车场中，搭载该组合导航系统的车辆可实现自主寻位、自动泊车；在矿井中，工业机器人可凭借该系统实现自主移动、精细作业。福建自适应卫星定位系统采购测绘领域利用组合导航，实现无控制航空摄影测量与地面移动测绘。
在应急救援领域，组合导航技术发挥着至关重要的作用，为救援设备和救援人员提供精细的定位支撑，帮助救援人员快速定位被困人员位置，提升救援效率，保障救援人员的安全，尤其适用于地震、洪水、台风等自然灾害现场的应急救援工作。应急救援场景往往环境复杂、条件恶劣，存在信号中断、地形复杂、视线受阻等问题，传统的导航技术无法满足救援需求，而组合导航系统可凭借其高可靠性、抗干扰能力强的优势，在复杂救援场景中实现精细导航。例如，救援无人机搭载INS/GNSS组合导航系统，可在地震废墟、洪水灾区等信号中断的场景中，自主飞行、精细定位，快速发现被困人员位置，并将位置信息实时传输给救援人员；救援车辆搭载组合导航系统，可在复杂地形中精细规划救援路线，避开障碍物，快速抵达救援现场。此外，组合导航系统还可与救援设备（如生命探测仪）协同工作，实现被困人员的精细定位和救援，大幅提升救援效率，减少人员伤亡，为应急救援工作提供强大的技术支撑。
在低空物流领域，组合导航技术是支撑物流无人机实现高效、安全配送的**技术，轻量化、低功耗的组合导航模块可实现物流无人机的精细定位、路径规划和避障功能，应对低空复杂环境，确保货物的安全、快速送达，推动低空物流行业的规模化发展。低空物流无人机的作业场景主要集中在城市低空、乡村低空等区域，这些区域存在建筑遮挡、电磁干扰、风向多变等复杂问题，对导航系统的轻量化、高精度、高可靠性提出了较高要求。传统的导航技术无法满足低空物流无人机的需求，而组合导航系统可凭借其优势，完美适配低空物流场景：轻量化、低功耗的组合导航模块，可满足无人机的续航需求，确保无人机能够长时间飞行；INS/GNSS组合导航模式，可应对建筑遮挡、电磁干扰等问题，实现精细定位和路径规划；结合视觉导航或激光导航，可实现无人机的自主避障，避免与建筑物、树木等障碍物发生碰撞。此外，组合导航系统还可与物流管理系统协同工作，实时反馈无人机的位置和货物状态，确保物流配送的高效、可控，推动低空物流行业的快速发展。组合导航的协合超越功能，可实现 1+1>2 的整体导航性能。
组合导航算法的优化是提升组合导航系统性能的**路径，随着应用场景的不断复杂和需求的不断提升，传统的组合导航算法已无法满足高精度、高可靠性的导航需求，因此算法的改进和优化成为行业研究的重点，各类改进算法不断涌现，推动组合导航技术的持续进步。传统的卡尔曼滤波算法是组合导航中应用*****的融合算法，但该算法基于线性系统假设，在处理非线性、复杂干扰场景时，适应性有限，容易出现滤波发散的问题，影响导航精度。为解决这一问题，研究人员开发了多种改进算法：自适应卡尔曼滤波算法可根据环境变化和数据特性，动态调整滤波参数，提升算法在复杂环境中的适应性，减少干扰噪声对导航结果的影响；粒子滤波算法则适用于非线性、非高斯系统，通过采样粒子逼近系统状态，提升数据融合的精度和稳定性；基于深度学习的融合算法则通过挖掘导航数据的非线性关系，实现更精细的误差预测和校正，进一步提升导航精度。这些算法的优化和应用，使得组合导航系统能够适配更多复杂场景，满足不同领域的高精度导航需求。组合导航可实时输出载体的位置、速度、姿态等多维导航参数。中国香港数字化施工测距装置
车辆组合导航是高阶智驾系统不可或缺的重要部件。山东无人机定位系统
无人机技术的快速发展，推动了组合导航技术的广泛应用。无人机的飞行场景多样，包括城市峡谷、密林、山区、海上等，不同场景对导航精度和连续性的要求不同，单一导航系统无法满足所有场景的需求，组合导航技术成为无人机实现精细飞行、完成复杂任务的关键。在消费级无人机领域，主要采用GNSS+INS的组合导航方案。GNSS为无人机提供***定位，确保无人机能够按照预设航线飞行，实现定点悬停、自动返航等功能；INS在无人机穿越城市峡谷、密林，或GNSS信号被遮挡时，能够实时推算无人机的位置和姿态，避免无人机失控、坠毁。例如，民用无人机在城市测绘时，通过组合导航系统，能够精细获取地面目标的坐标信息，确保测绘数据的准确性；在农业植保领域，组合导航能够让无人机按照预定路线精细喷洒农药，提高植保效率，减少农药浪费。山东无人机定位系统
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