地磁矢量匹配导航技术研究

发布时间：2024-06-04 19:32

　　地磁导航利用地磁场特征进行导航定位,具有无源、全天时、全天候等优点,在军用武器装备与民用导航领域有着广泛的应用前景。目前地磁导航方法大多采用单一的地磁总量特征,当地磁环境复杂或总量特征不明显时,导航精度会受到较大影响。相比于地磁总量,地磁矢量可以提供更多的匹配信息量,扩展地磁导航适用区域,有效提高地磁导航的精度与鲁棒性。为此,本文开展地磁矢量匹配导航技术研究,旨在解决传统地磁总量导航存在的不足,更好的利用地磁矢量优势进行导航定位。主要研究工作和创新点如下:(1)介绍了地磁匹配导航基本原理及其关键技术,对目前常见的两种地磁匹配算法,基于MAGCOM的地磁匹配算法与基于ICCP的地磁匹配算法,进行了理论推导与仿真研究,并详细分析了这两种匹配算法的不足,为后续地磁矢量匹配研究打下基础。(2)针对传统总量匹配算法存在的不足,分别提出了基于MAGCOM的地磁矢量匹配算法与基于ICCP的地磁矢量匹配算法。前者在传统算法基础上增加了自适应角度旋转搜索,并且采用地磁矢量的三分量信息结合MSD准则作为相关准则,有效解决了航向误差校正以及单一特征量易出现误匹配的问题;基于ICCP的地磁矢量匹配算法,采用地...

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 地磁导航研究现状
        1.2.2 地磁匹配算法研究现状
    1.3 论文的主要内容和结构安排
第二章 地磁匹配导航基本原理与算法
    2.1 地磁匹配导航基本原理
        2.1.1 地磁场基础知识
        2.1.2 地磁匹配导航基本原理
        2.1.3 地磁匹配导航关键技术
    2.2 基于MAGCOM的地磁匹配算法
        2.2.1 算法基本原理
        2.2.2 相关度量准则
        2.2.3 算法仿真研究
    2.3 基于ICCP的地磁匹配算法
        2.3.1 算法数学原理
        2.3.2 算法实现步骤
        2.3.3 算法仿真研究
    2.4 本章小结
第三章 地磁矢量匹配算法研究
    3.1 基于MAGCOM的地磁矢量匹配算法
        3.1.1 算法原理
        3.1.2 算法仿真研究
    3.2 基于ICCP的地磁矢量匹配算法
        3.2.1 算法原理
        3.2.2 算法仿真研究
    3.3 本章小结
第四章 基于总量约束的地磁矢量匹配算法研究
    4.1 基于总量约束的地磁矢量匹配算法
        4.1.1 算法匹配步骤
        4.1.2 可信点集合的确定
        4.1.3 可信航迹与最大迭代次数的确定
        4.1.4 相关性运算与航迹更新
    4.2 算法仿真研究
        4.2.1 地磁矢量测量误差对算法的影响
        4.2.2 初始位置误差与航向误差对算法的影响
        4.2.3 采样点数对算法的影响
    4.3 本章小结
第五章 地磁矢量匹配导航实验研究
    5.1 地磁导航实验平台构建
        5.1.1 实验平台构建方案
        5.1.2 三轴磁传感器测量模块
        5.1.3 NI myRIO信息处理模块
        5.1.4 惯性测量单元
    5.2 地磁导航实验研究
        5.2.1 地磁矢量测量精度评估
        5.2.2 地磁矢量图获取
        5.2.3 地磁匹配导航实验与结果分析
    5.3 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
作者在学期间取得的学术成果



本文编号：3989070