基于等值錢的重力-慣性匹配導航算法的研究與實現(xiàn).pdf

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

2、及具體組成,論述了相關分析、迭代相關等值線、遞推濾波等重力輔助慣性導航算法,分析了不同算法的性能,指出當慣導位置存在較大誤差的時候,現(xiàn)有序列相關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航的匹配算法是基于重力數(shù)據(jù)圖的導航方法,它是以高分辨率的重力異常圖構成的信息數(shù)據(jù)庫為研究基礎的,因此文章針對基于規(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,為后文算法的實現(xiàn)提供理論依據(jù)及技術手段。
　　 現(xiàn)有的匹配算法在利用重力信息進行解算的過程中需要對正常重力值進行計算,在計算的過程中會為匹配導航系統(tǒng)引入了較大觀測誤差。本文提出了一種基于價值函數(shù)最優(yōu)化的等值線匹配算法作為消除系統(tǒng)觀測誤差的實施方案,通過搜索、跟蹤和決策過程在先驗重力圖上搜索與慣導所提供的航跡在形狀上最相似的作為匹配航跡。仿真結果表明:在正常海況下,等值線匹配算法可為中等精度的慣導系統(tǒng)提供較高定位