水下潜器突防系统中的地形匹配方法研究

发布时间：2023-10-29 16:54

　　随着现代战争中各种武装力量的不断发展,水下潜器已经成为海上作战的重要威慑力量,同时其突防技术也得到了高度重视。由于惯性导航系统(InertialNavigation System,INS)有误差积累的缺陷,导致水下潜器只配备惯性导航系统,无法在突防过程中长时间、远距离航行。而地形提供的信息可以用来辅助导航,能够用来修正惯性导航系统的误差,满足长时间航行的需求。水下地形辅助导航技术可以在提供潜器精确的位置信息、深度信息的同时,保障水下潜器隐蔽性,具有自主性强、隐蔽性好和可靠性高的特点。匹配算法的研究是水下地形辅助导航技术中的核心问题,本文详细介绍了基于等值线的最近迭代点(Iterative closest contour Point,ICCP)算法,再针对该算法的在实际突防应用中的局限性提出几种改进方法。首先,ICCP算法需要大量的时间寻找最近的匹配点,针对耗时长这个问题采用滑动窗口的方法来提高搜索效率。该方法采用滑动窗口法的经典思想,通过这种思想使得选取窗口更加简单,同时起到了降低了算法复杂性的作用;在INS的初始误差很大时,ICCP算法在匹配过程中容易出现发散的情况,本文提出将地形熵...

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 课题的国内外研究现状
        1.2.1 水下潜器突防概述
        1.2.2 水下潜器的辅助导航方式
        1.2.3 地形匹配系统发展现状
    1.3 突防过程中的地形匹配
        1.3.1 突防航行特点
        1.3.2 ICCP地形匹配方法
    1.4 课题的主要研究内容
第2章 突防空间建立与数字地图获取
    2.1 突防空间的建立
        2.1.1 突防空间的特点
        2.1.2 突防空间的现状
        2.1.3 突防空间建模方法
    2.2 分形克里金插值
        2.2.1 空间分布估计方法
        2.2.2 克里金插值
    2.3 水深数据库(数字地图)的建立
        2.3.1 数字源获取
        2.3.2 等深线生成
    2.4 本章小结
第3章 ICCP算法研究
    3.1 ICP算法简介
    3.2 ICCP算法
        3.2.1 ICCP算法基本原理
        3.2.2 ICCP算法分析
    3.3 本章小结
第4章 地形熵算法及ICCP改进算法研究
    4.1 ICCP算法的局限性
    4.2 ICCP算法的改进
        4.2.1 马氏距离算法
        4.2.2 快速ICCP算法
    4.3 地形熵算法
        4.3.1 地形熵算法基木原理
        4.3.2 地形熵算法分析
        4.3.3 地形熵算法的优点与不足
        4.3.4 地形熵与平均绝对差算法MAD
    4.4 组合方法改进ICCP算法
    4.5 本章小结
第5章 算法仿真
    5.1 ICCP算法仿真
        5.1.1 理想条件下ICCP算法仿真
        5.1.2 初始位置对ICCP算法的影响
    5.2 ICCP算法可靠性仿真
        5.2.1 初始位置误差对ICCP算法精度的影响
        5.2.2 测深装置误差对ICCP算法精度的影响
        5.2.3 采用点的个数对ICCP算法精度的影响
        5.2.4 地形复杂度对ICCP算法的影响
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3858479