地形辅助导航系统匹配算法研究

发布时间：2017-04-15 01:09

  本文关键词：地形辅助导航系统匹配算法研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：地形辅助导航技术是一种全天候低空导航技术,它是利用地面地形的高度特征完成导航任务的,其具有高精度,完全自主等特征,是当今世界重要的军事导航技术,也是现代组合导航发展的重要方向之一。本文介绍了几种常见的基于惯性导航的地形高度匹配系统,对其发展背景、研究现状、工作原理以及实际应用情况进行了简要总结和分析。在地形辅助导航系统中,研究最深入,同时也是最重要的部分就是匹配算法。算法本身的构建是当前研究的热点,除此之外,匹配精度与应用条件之间的关系也是算法研究的重要内容。论文对几种地形高度匹配算法进行讨论,研究了它们的工作原理,并使用仿真数据对算法进行了验证。文中选取了平均绝对差MAD算法、均方差MSD算法、以扩展卡尔曼滤波计算为核心的SITAN算法和基于贝叶斯估计的地形高度匹配算法四种典型算法,通过编程实现其解算流程,并使用具有不同地形特征的数字地图数据计算,进行精度比较,测试几种算法在不同地形上的适用性,对于今后的地形匹配算法的选取有一定的参考价值。
【关键词】：地形辅助导航 地形高度匹配 贝叶斯估计 地形轮廓匹配 桑迪亚惯性地形辅助导航
【学位授予单位】：齐鲁工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TN96
【目录】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 课题背景和意义11-12
• 1.2 地形辅助导航系统12-13
• 1.3 国内外发展现状13-15
• 1.4 论文研究内容和组织结构15-16
• 第2章 地形匹配导航原理16-24
• 2.1 地形高度匹配系统组成与原理16-19
• 2.1.1 惯性导航系统16-17
• 2.1.2 气压高度表17-18
• 2.1.3 雷达高度表18
• 2.1.4 数字高程地图18-19
• 2.2 地形高度匹配原理19-20
• 2.3 地形辅助导航系统两种常用方法20-22
• 2.3.1 地形轮廓匹配导航系统20-21
• 2.3.2 桑迪亚惯性地形辅助导航(SITAN)系统21-22
• 2.4 本章小结22-24
• 第3章 地形高度匹配算法24-36
• 3.1 TERCOM算法24-26
• 3.1.1 TERCOM算法原理24
• 3.1.2 基准图24-25
• 3.1.3 实测图与基准子图25
• 3.1.4 相关匹配算法25-26
• 3.2 SITAN算法26-30
• 3.2.1 SITAN算法原理26-27
• 3.2.2 SITAN系统的状态方程27-28
• 3.2.3 系统量测方程28-30
• 3.2.4 卡尔曼滤波的计算方程30
• 3.3 基于贝叶斯估计的地形高度匹配算法30-34
• 3.3.1 贝叶斯估计31
• 3.3.2 基于贝叶斯估计的地形高度匹配模型31-33
• 3.3.3 基于贝叶斯估计的地形高度匹配方法33-34
• 3.4 本章小结34-36
• 第4章 软件设计及仿真环境搭建36-54
• 4.1 软件设计36-41
• 4.2 仿真数据分析41-44
• 4.3 算法设计与实现44-51
• 4.3.1 算法结构与流程图44-45
• 4.3.2 数据准备45-46
• 4.3.3 基准子图获取46-50
• 4.3.4 算法匹配流程50-51
• 4.4 仿真环境设计51-52
• 4.5 本章小结52-54
• 第5章 仿真及结果分析54-64
• 5.1 MAD算法54-55
• 5.2 MSD算法55-57
• 5.3 SITAN算法57-58
• 5.4 基于贝叶斯估计的地形高度匹配算法58-60
• 5.5 各算法间比较60-61
• 5.6 本章小结61-64
• 第6章 总结与展望64-66
• 参考文献66-70
• 致谢70-72
• 在学期间主要科研成果72

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 崔麦会,严德斌;GPS在无人机导航中的应用[J];现代防御技术;1999年03期

2 张国忠,王征,蒋秀峰,朱华勇,沈林成,常文森;基于离散分数布朗随机场模型的景象适配性分析方法[J];宇航学报;2004年01期

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本文编号：307252