结合地形和环境特征的水下导航定位方法研究

发布时间：2017-11-29 08:14

  本文关键词：结合地形和环境特征的水下导航定位方法研究

  更多相关文章： 惯性导航 地形信息量 地形辅助导航 ICCP算法 SLAM算法

【摘要】：高精度导航定位技术是实现水下潜器长时间隐蔽潜航的关键技术之一。本文着重研究一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法。通过对不同地形区域地形信息量的分析,将地形划分为地形适配区以及地形非适配区,在地形适配区,选用地形辅助导航方法来校正主惯性导航系统的定位误差,在地形非适配区,采用基于海洋环境特征的同步定位与构图算法来修正主惯性导航系统的位置误差。主要工作如下：(1)对衡量导航区域地形信息量的特征参数进行了介绍,并考虑到传统地形适配区选择方法的不足,提出了一种基于熵值法赋权灰色关联决策的地形适配区选择方法,最后通过仿真实验证明了算法的有效性及优点。(2)对基于ICCP算法的地形辅助导航系统的基本原理进行了介绍,并重点对ICCP算法中的关键技术进行了分析,结合地形辅助导航原理,构建了SINS/TAN系统模型,最终,经过仿真实验证明算法的有效性。(3)对同步定位与构图算法的基本原理进行了介绍,重点对SLAM中几个基本问题进行了分析,主要有地图表示方法、系统模型构建、SLAM的性质以及数据关联算法,并对最近邻数据关联方法进行了改良,经过仿真试验对比了改良前后两种数据关联方法的优缺点。(4)考虑到水下环境的特殊性,本文采用基于EKF的SLAM算法在地形非适配区对惯导位置误差进行修正,并重点介绍了水下潜器EKF-SLAM算法的具体执行过程,包括预测、观测、更新／扩充三个阶段,最后通过仿真对其有效性进行了验证。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U675.7

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