基于空间分布的重力场持续适配能力评估方法

发布时间：2021-08-13 09:41

　　重力匹配导航需要在重力场特征丰富的区域进行,现有的重力场适配性评估方法多针对单条测线或局部区域,未考虑到重力特征的空间分布。为了评估重力场持续适配能力,提出了将重力场适配半径作为评估重力场特征区域空间适配性能指标参数。从适配半径定义出发,阐述了其物理意义内涵,证明了其与匹配测线覆盖全区域的最小辐射半径的关系,并根据适配半径不同分布形态,推导了具体计算方法。适配性评估实例表明,中国南海重力场适配半径为95 n mile,说明重力匹配导航技术在南海范围具有较好适用性。适配半径直接反映了特征区域提供持续重力匹配导航的能力,可作为重力匹配导航系统工程应用重力场持续适配能力评估和航迹规划的依据。 

【文章来源】：中国惯性技术学报. 2019,27(06)北大核心EICSCD

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

匹配点分布于特征区域Fig.2Distributionofgravitymatchingpointsin

颉Ｖ亓Σ庀叩目占涑叨纫话阍缎∮谔卣髑?颍?可以简化为质点模型，并以测线中心点表示。如图2所示，外围矩形表示待评估特征区域，内部分布的点集表示匹配测线。重力匹配测线是预先设计好的重力场特征丰富区域，能够保证重力匹配性能的稳定可靠。重力匹配导航系统工作时，只有经过匹配测线附近时才启动匹配程序并对惯导信息进行校准。当舰船在此区域游弋航行时，只有重力匹配测线足够多而且分布较均匀时，才有利于随时进行重力匹配导航校正。当重力匹配测线多但分布较集中时，这个特征区域的适配性也是较差的。如图3所示，当舰船处理右上区域时，将无法实现重力匹配导航。图2匹配点分布于特征区域Fig.2Distributionofgravitymatchingpointsincharacteristicarea图3匹配点集中分布示意图Fig.3Collectivedistributionofgravitymatchingpointsincharacteristicarea3.2匹配性能评估参数-适配半径针对匹配测线的空间分布情况，本文提出以适配半径作为特征区域匹配性能的评估参数指标。适配半径可以定义为特征区域内不含任何匹配测线的最大圆半径。如图4中，矩形区域内黑点为匹配点，C1、C2、C1C3C2Rp图4特征区域适配半径Fig.4AdaptationradiusincharacteristicareaC3都在特征区域内且不含任何匹配测线，若C1半径达到最大，则为适配半径。设矩形区域用M表示，即minM{(x,y)|X≤x≤maxminmaxX,Y≤y≤Y}，匹配测线集用P表示，即P{|1,2,,}ipiN，其中minmaxminmaxX、XY、Y、为矩形边界，N为匹配测线个数，则满足条件圆可以表示为{|,,1,2,,}RRiRCRCMpCiN(5)式中，RC表示以半径R的圆

【参考文献】：
期刊论文
[1]基于重力场特征参数信息熵的适配区选择方法[J]. 马越原,欧阳永忠,黄谟涛,邓凯亮,曲政豪.  中国惯性技术学报. 2016(06)
[2]基于SPSS的重力匹配区域选择算法[J]. 夏冰,蔡体菁.  中国惯性技术学报. 2010(01)



本文编号：3340193