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基于ICCP的水下潜器地形辅助导航方法研究
| 论文题名： | 基于ICCP的水下潜器地形辅助导航方法研究 |
| 关键词： | 水下潜器;惯性导航;导航系统;地形辅助导航;地形匹配;匹配定位 |
| 摘要： | 水下潜器主要使用惯性导航系统INS(Inertial Navigation System)来进行导航，但由于INS不可避免地存在累积误差，因此，大多数潜器的导航任务都是利用地形辅助导航技术TAN(Terrain Aided Navigation)来实现精确定位。地形高度匹配方法作为地形辅助导航的关键技术之一，目前已有一些成熟的方法在水下潜器导航中得到了较好的应用，但这些算法尚存在对地形要求高、地形匹配区选择耗时长等问题，导致地形高度匹配系统在应用中受到诸多限制。因此，研究地形环境适应性强的高效地形高度匹配算法是目前地形辅助导航领域的一个重要方向。 论文以水下潜器地形高度匹配系统为应用背景，结合水下潜器的工作环境及图像处理中的有关概念，分析地形高度匹配新方法ICCP(Iterative Closest Contour Point)及其地形环境适应性。论文主要工作包括： 首先，研究等深线数字地图的获取方法，指出采用等深线作为基本匹配单元的优点，并给出两种从数字地图抽取等深线的方法。 其次，针对算法在不同地理信息地区的表现力，介绍地形环境适应性的概念及标量地理信息的一般尺度，并详细给出以地形熵作为衡量地理信息的概念和算法流程。 最后，介绍基于ICCP算法的地形高度匹配算法并对其地形环境适应性做出定性分析。此部分是本文的重点研究内容并分两个部分展开：第一部分是对ICCP算法的分析。通过对ICCP算法基本理论的研究，给出其关键技术，并通过仿真，证实用ICCP算法进行导航的合理性和有效性。第二部分是对ICCP算法地形环境适应性的分析。首先以地形熵等地形信息参数挑选出不同的匹配区，运用ICCP算法分别进行匹配定位，分析地形特性等环境因素对ICCP算法定位精度的影响；其次，针对同一匹配区，将ICCP算法和传统TERCOM算法相比，通过仿真实验，得出在定位精度上ICCP算法优于传统TERCOM算法的结论。 |
| 作者： | 杨绘弘 |
| 专业： | 测试计量技术及仪器 |
| 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： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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