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基于重力梯度的目标探测关键技术的研究
| 论文题名： | 基于重力梯度的目标探测关键技术的研究 |
| 关键词： | 潜艇;目标探测;重力梯度;真实地形实验;三维仿真 |
| 摘要： | 潜艇的目标探测和导航过程需要保证潜艇的隐蔽性。现有的技术手段，如声纳、雷达、潜望镜以及水下激光发射器等，虽然它们的技术都相对成熟，但都有各自的缺点，且都无法保证潜艇水下航行过程的隐蔽性。随着重力梯度理论研究和重力梯度测量技术的发展，利用重力梯度相关技术进行辅助导航和水下目标探测有了广泛的应用前景，重力梯度技术有着一系列优势，并且可以保证潜艇航行过程中的隐蔽性。 本文详细介绍并实现了一种基于重力梯度差值比的目标探测方法。该方法不需要重力梯度基准图，只需要在潜艇航行的过程中利用等时间间隔三次测量得到的重力梯度数据，进行一系列运算，即可在相对平坦的海底地形中探测出较近距离内高大孤立的目标障碍物的质心位置。本方法采用了重力梯度建模的相关理论，利用数学推导的方法找出了目标与潜艇之间的距离与重力梯度变化之间的关系。本文实现了该方法的目标反演过程的数学方法，并通过对比实验和加入噪声实验验证了数学方法的正确性。针对实际地形环境，本文创造性地利用真实地形数据进行了目标探测实验，验证了目标探测方法在真实地形环境的可行性。最后，将目标探测方法导入了三维仿真平台中，通过仿真平台实现了目标探测过程的演示。 基于重力梯度差值比的目标探测方法在真实地形环境中具有可行性。本方法可以帮助潜艇进行目标障碍物的探测和导航避障，同时保障潜艇的隐蔽性。本方法有着良好的研究前景和使用价值。 |
| 作者： | 徐明喆 |
| 专业： | 控制工程 |
| 导师： | 马杰 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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