基于等值錢的重力-慣性匹配導(dǎo)航算法的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、水下運(yùn)載體的主要定位方式為慣性導(dǎo)航,其提供的導(dǎo)航信息具有隱蔽性好,自主性高的特點(diǎn),能夠滿足需長(zhǎng)期潛行的水下載體對(duì)導(dǎo)航的要求。然而,慣性導(dǎo)航系統(tǒng)定位誤差會(huì)隨著載體航行時(shí)間的增加而積累,因此難以滿足水下載體對(duì)導(dǎo)航定位系統(tǒng)的要求,需要利用其它導(dǎo)航方式對(duì)其進(jìn)行輔助導(dǎo)航。為解決這一問題,本文針對(duì)基于重力的輔助導(dǎo)航定位方法展開研究,利用基于地球物理特征的無源導(dǎo)航算法對(duì)慣導(dǎo)定位誤差進(jìn)行補(bǔ)充。
　　 論文首先闡述了重力輔助慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的工作原理

2、及具體組成,論述了相關(guān)分析、迭代相關(guān)等值線、遞推濾波等重力輔助慣性導(dǎo)航算法,分析了不同算法的性能,指出當(dāng)慣導(dǎo)位置存在較大誤差的時(shí)候,現(xiàn)有序列相關(guān)匹配方法和遞推濾波方法在適配性或匹配精度上均存在著不足;其次,考慮到重力輔助慣性導(dǎo)航的匹配算法是基于重力數(shù)據(jù)圖的導(dǎo)航方法,它是以高分辨率的重力異常圖構(gòu)成的信息數(shù)據(jù)庫為研究基礎(chǔ)的,因此文章針對(duì)基于規(guī)則網(wǎng)格的重力等值線數(shù)字地圖展開了研究,按照數(shù)據(jù)源獲取、數(shù)據(jù)網(wǎng)格化、等值點(diǎn)的解算、跟蹤、搜索步驟給出了

3、等值線的生成方法,為后文算法的實(shí)現(xiàn)提供理論依據(jù)及技術(shù)手段。
　　 現(xiàn)有的匹配算法在利用重力信息進(jìn)行解算的過程中需要對(duì)正常重力值進(jìn)行計(jì)算,在計(jì)算的過程中會(huì)為匹配導(dǎo)航系統(tǒng)引入了較大觀測(cè)誤差。本文提出了一種基于價(jià)值函數(shù)最優(yōu)化的等值線匹配算法作為消除系統(tǒng)觀測(cè)誤差的實(shí)施方案,通過搜索、跟蹤和決策過程在先驗(yàn)重力圖上搜索與慣導(dǎo)所提供的航跡在形狀上最相似的作為匹配航跡。仿真結(jié)果表明:在正常海況下,等值線匹配算法可為中等精度的慣導(dǎo)系統(tǒng)提供較高定位