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水下多磁性目标的欧拉反褶积定位算法研究
| 论文题名： | 水下多磁性目标的欧拉反褶积定位算法研究 |
| 关键词： | 水下潜艇;地磁辅助导航系统;磁性目标定位;欧拉反褶积反演;磁化场模型 |
| 摘要： | 地磁辅助导航系统是基于地磁匹配原理进行导航定位的，其定位精度与地球磁异常图谱的精度有直接的关系，而水下多磁性目标的定位技术对绘制水下磁异常图谱精度有很重要的影响，对水下载体地磁辅助导航系统有至关重要的作用。它通过利用航磁数据或者水下载体自身携带的磁场测量装置测量得到的磁场数据实现对水下多磁性目标的定位，绘制海底磁异常场分布图，在战时可以根据水下载体实测磁异常数据，与事先存储在计算机中的海底磁异常图谱进行匹配定位，配合惯性导航系统，保证水下载体的安全隐蔽航行。 精确的磁性目标定位是建立在精确的测量数据基础上的，而水下载体因地磁场的影响产生的磁化场以及磁场测量装置本身的一些测量误差都会对测量的数据精度产生较大影响，因此，本文在研究水下多磁性目标定位之前，首先对磁场测量数据的误差源展开分析，以潜艇为例，利用有限元分析软件ANSYS对建立的潜艇模型进行磁分析，模拟地磁场的磁化作用，根据潜艇水下航行实际建立潜艇磁化场与地磁场和潜艇姿态角之间的关系矩阵，仿真结果表明根据关系矩阵拟合得到的数据与ANSYS仿真数据相关性很高，验证了本文潜艇磁化场模型准确性。本文对磁场测量装置的误差源进行了分析，结合潜艇磁化场模型的分析结果，综合考虑各种误差因素，对磁场测量装置进行了误差建模，设计了误差校正网络，利用校正网络估计得到的所有误差系数对系统进行误差补偿，提高了磁场数据的准确性。 利用在重磁异常数据反演中被广泛使用的欧拉反褶积法对多磁性目标定位进行研究，对传统欧拉反褶积反演方法及其改进型以及磁性目标欧拉反褶积反演过程中的一些关键技术进行了介绍，对磁性目标构造指数的选取、欧拉解的发散性问题处理方法作了分析，这些关键技术对欧拉解的稳定性和精确性有很重要的影响。最后对基于线性回归理论的改进型欧拉反褶积法进行了仿真分析，利用两种常见磁异常体的数学模型构造了多个磁性目标的区域磁场模型，应用改进型欧拉反褶积反演方法对测量区域磁性目标进行反演，得到各磁性目标的位置信息，仿真结果与真实磁性目标位置相差不大，实现了水下多磁性目标的定位。 |
| 作者： | 金家龙 |
| 专业： | 导航、制导与控制 |
| 导师： | 孙枫 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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