基于銫光泵磁力儀和ICCP算法的水下地磁輔助導航實驗研究.pdf

1、我國現(xiàn)階段的水下導航主要是慣性導航。慣性導航系統(tǒng)在一定時間內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)完全自主導航,但是其誤差會隨時間積累,因此,為了保持系統(tǒng)的高精度,就需要其他的導航方式加以輔助。
　　地磁場是地球自身的固有場,而且是一個矢量場,同時是一個與空間各點一一對應的函數(shù)。也就是說,地球空間上的任意一點都會有一個與其唯一對應的地磁矢量值。這就為地磁導航的實現(xiàn)提供了一種可能。同時,地磁場輔助導航相對于其他輔助導航具有明顯的優(yōu)勢。這樣研究地磁輔助導航具有很重

2、要的作用和意義。
　　本文以圖形匹配算法中的ICP(IterativeClosestPoint)算法為基礎,分析地磁匹配的新算法ICCP(IterativeClosestContourPoint)使用過程中的關(guān)鍵技術(shù),給出了數(shù)學模型和詳細的數(shù)學表達式,通過松花湖水下地磁輔助導航實驗驗證了模型和算法的可行性。論文主要工作包括:
　　首先,研究ICCP算法中獲取最近等值線點的關(guān)鍵技術(shù)。最近等值線點的提取是關(guān)系到ICCP算法的匹配

3、結(jié)果的精度。通過理論分析,提出并建立了一種快速提取最近等值線點的模型,并給出了相應的理論公式。
　　其次,詳細分析了克里金插值法用于繪制局部地磁圖的原理以及一般的過程,并通過克里金插值法繪制了實驗水域的局部地磁圖。
　　最后,提出了以地磁熵和地磁差異熵作為ICCP算法地磁導航區(qū)域的選取標準,并進行的相應的松花湖水下試驗。水下實驗結(jié)果表明:地磁熵和地磁差異熵可以作為輔助導航區(qū)域選取的標準;在適合的選取區(qū)域內(nèi),ICCP算法在地磁