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基于地形匹配的水下定位方法研究
| 论文题名： | 基于地形匹配的水下定位方法研究 |
| 关键词： | 水下自主航行器;辅助导航系统;地形匹配;水下定位;粒子滤波 |
| 摘要： | 随着水下自主航行器的快速发展，航行器的导航定位成为一个较为重要的课题。目前全球存在多种导航定位方法。由于电磁波在水下无法长距离传输，水下航行器的定位导航主要采用惯性导航系统，尽管惯性导航系统能够输出多种导航参数而且具有一定的精度，但是惯导系统存在误差积累的问题，因此水下航行器的导航定位技术一般使用惯性导航系统为主的组合导航系统，其中地形匹配辅助导航技术作为一种无源导航方式得到了快速发展。 本文针对水下航行器的导航定位问题，主要研究基于地形匹配辅助导航算法的原理。通过研究地形辅助导航原理并对算法进行仿真，验证地形匹配算法在辅助惯导系统进行导航定位的有效性。 论文主要研究地形匹配辅助导航系统的组成，并分别对惯性导航系统，数字地图，以及经典的地形匹配算法地形轮廓匹配(TERCOM)和桑迪亚惯性地形辅助导航(SITAN)算法进行研究。利用离散二维随机过程对数字地形图进行模拟，为后续的仿真提供基础，而且对惯导系统进行研究仿真，验证其误差的累积性，提出地形辅助导航算法。地形匹配的核心是匹配算法，通过研究TERCOM和SITAN算法，理解地形匹配算法原理。对于SITAN算法存在地形线性化误差，提出基于蒙特卡洛的粒子滤波算法在地形匹配中的应用。由于传统的TERCOM和SITAN利用的是一维的地形高程序列，因此提出基于Hu矩的二维地形匹配算法，通过仿真验证该方法的有效性及较好的抗噪性能。 |
| 作者： | 马雪杰 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 方尔正 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 哈尔滨工程大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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