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基于全张量重力梯度水下辅助导航匹配方法的研究
| 论文题名： | 基于全张量重力梯度水下辅助导航匹配方法的研究 |
| 关键词： | 水下航行;重力梯度仪;匹配方法;导航系统 |
| 摘要： | 水下载体由于隐蔽性的需求必须长时间在水下航行，自身的定位及其安全性尤其突出。利用地球自有物理特征来辅助惯性导航的无源导航理论和方法是现阶段国内外研究机构和学者研究的一个热点，而重力及重力梯度数据稳定，具有抗干扰、可靠性高的优点，且重力梯度设备不需要向外部发射或者是接受信息，最大限度的保证了水下载体航行的安全性和隐蔽性，因此重力梯度导航是一种完全无源的自主导航方式。 水下重力梯度辅助导航系统的三大关键技术包括重力梯度仪的研制、重力梯度基准图制备以及有效的重力梯度匹配算法。本文充分利用全张量重力梯度五个独立分量信息，进行了全张量重力梯度水下辅助导航匹配方法的研究。 论文首先对重力梯度基准图制备技术进行了研究，对影响重力梯度基准图制备的因素进行了分析，利用基于地形高程正演的重力梯度基准图制备方法获得了满足导航精度需求的重力梯度基准图，并进行了基准图的特征提取与分析； 然后，分别应用重力梯度5个独立分量，进行了基于重力梯度单分量匹配算法的研究；接着，进行了基于全张量重力梯度加权融合匹配方法的研究，应用MAD算法进行了全张量重力梯度加权融合匹配的仿真，通过实验证明了不同测量噪声下的匹配效果，充分利用了全张量重力梯度加权融合信息来提高匹配定位精度； 最后，提出了基于相似性度量的全张量重力梯度匹配的方法，利用全张量重力梯度测量值和估计值的余弦相似性度量将重力梯度全张量信息有效融合，进行了仿真研究，并对基于全张量加权融合的匹配方法与相似性度量的全张量重力梯度匹配方法的特点进行了比较。 |
| 作者： | 程龙 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 熊凌 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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