重力辅助导航论文-张驰,李姗姗,邢志斌,范雕,马越原

重力辅助导航论文-张驰,李姗姗,邢志斌,范雕,马越原

导读:本文包含了重力辅助导航论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:重力辅助导航,重力特征参量,信息熵,模糊决策

重力辅助导航论文文献综述

张驰,李姗姗,邢志斌,范雕,马越原[1](2019)在《多特征值分析的重力辅助导航适配区选择方法》一文中研究指出对适配区进行一定的选择可以提高重力匹配导航精度。目前传统重力匹配导航区域的选择方法通常是利用单一评价指标,导致评价结果不全面。针对这种情况,本文基于信息熵、模糊综合决策和主成分分析3种方法对适配区进行多指标综合选取;并通过ICCP匹配算法进行实验计算分析,结果表明3种方法均具有较好的效果。利用3种方法计算出的可导航能力高的区域匹配效果更优,其中基于模糊综合决策方法和主成分分析法的结果优于信息熵法。(本文来源于《测绘科学技术学报》期刊2019年01期)

郭远巍[2](2018)在《重力和重力梯度信息融合的辅助导航方法研究》一文中研究指出水下潜器作为海洋探测的主要设备,在民用和军事方面得到了普遍的应用。惯性导航系统(INS)因其无源、自主的导航特性被广泛的应用到水下潜器中,但惯导系统的定位误差会跟着时间的增加而逐渐累积,在进行长时间导航时会产生较大的定位误差。基于重力场的导航不需要向外发射或接收电波信息,能够保证水下潜器的隐蔽性与安全性,因此可以利用重力场对惯导系统进行辅助导航,达到减小惯导误差的目的,从而提高导航精度。基于重力场的辅助导航主要有重力辅助导航和重力梯度辅助导航,基准图是重力场辅助导航的关键要素之一,利用测量仪器对重力和重力梯度数据进行实地测量是获取重力基准图和重力梯度基准图的重要方法,但会耗费大量的人力与物力,且一些地区无法进行实地测量。目前已经有全球局部地区的重力公开数据,但无公开的重力梯度数据。因此,基准图的制备方法主要有两种:一种是通过地球重力场球谐模型获取重力和重力梯度数据,另一种是通过地形高程正演法获取重力和重力梯度数据。本文首先通过地形高程正演法由地形异常体计算重力和重力梯度数据,通过重力基准图和重力梯度基准图数据,分析重力梯度图中含有的高频信息,以及重力图中含有的低频信息。为了充分利用重力和重力梯度的高低频特性,将重力和重力梯度数据融合进行辅助导航,在频域中分别利用高斯低通滤波器和高斯高通滤波器对重力数据进行低通滤波、对重力梯度数据进行高通滤波,将滤波后的数据进行相加融合,再对融合后的频谱图进行傅里叶反变换得到融合的时域图,仿真表明基于重力和重力梯度数据融合的辅助导航方法提高了导航的精度。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2018-05-01)

张璐,武凛,柴华,王虎彪,王勇[3](2018)在《一种新的基于特征值融合的重力辅助导航适配区选择方法》一文中研究指出重力匹配辅助导航定位系统中,有效地进行适配区选择可以得到更高精度的匹配定位结果,也可为航迹设计和航行规划提供参考。计算特征值是实现适配区选择的主要方法之一,目前的特征值方法主要有信息熵法、绝对粗糙度法、平均重力变化法(AGD)以及双近邻模式法等。通过仿真试验分析了各个特征值与对应的适配区及匹配定位效果的关系,结果表明这几种基于单个特征值的方法各有优缺点。因此,提出一种新的基于特征值融合的重力匹配适配区选择方法,综合已有特征值方法的优势,得到新的特征值计算方法。对比试验结果表明:相比现有单一的特征值方法,新方法和匹配定位结果有更好的相关性和对应性,可以更加准确有效地对重力适配区进行划分和选择。(本文来源于《导航与控制》期刊2018年02期)

王艳杰,王虎彪,王勇[4](2016)在《重力辅助导航仿真及适配性分析》一文中研究指出重力场辅助导航是抑制惯性导航系统随时间误差累积的有效方法之一。本文引入重力异常可导航值作为描述重力异常背景场的特征之一,并计算了西太平洋海域1'×1'重力异常可导航值。为了分析重力异常背景场的适配性,选取了4条代表性航线并基于ICCP算法进行了仿真,并对仿真结果作了统计分析。统计结果表明,匹配区域的可导航值越大,适配性能越好,其中在可导航值均值大于20的航线上,匹配成功率大于80%,且匹配精度优于2 nmile。(本文来源于《测绘通报》期刊2016年10期)

唐剑桥[5](2016)在《全张量多特征融合的重力梯度辅助导航匹配区选择准则研究》一文中研究指出惯性导航系统(INS)作为无源自主导航的常用导航设备是水下潜器的必备系统。但是,惯性导航系统由于陀螺的漂移,其系统误差会随时间累积。为了保证水下潜器的隐蔽性,有必要采用其他无源导航方式进行惯导系统的辅助导航。利用地球自有的物理场来辅助导航是一种无源的导航方法。地磁辅助导航和重力辅助导航是其中两个重要研究方向。要实现地磁辅助导航,必须从磁场传感器的测量数据中补偿水下潜器的干扰磁场,否则精度无法得到保证;重力测量会受到载体运动等外部因素的影响;而重力梯度的测量不受水下潜器机动性能的制约,重力梯度辅助导航作为一种无源的自主导航方式越来越受到关注。参考图是重力梯度辅助导航技术的叁要素之一,而地球海洋环境复杂,有必要充分利用重力梯度全张量进行多特征信息融合,获得匹配区选择准则,从而获得合适的匹配区,有效提高辅助导航系统的定位精度。本文进行了全张量多特征融合的重力梯度匹配区选择准则的研究。首先,介绍了重力及重力梯度的概念、重力梯度正演方法以及全张量重力梯度多特征参数,提取并分析了全张量基准图的多特征参数。然后,对全张量重力梯度5个独立分量信息的多个特征参数进行提取和统计,分析了特征参数对匹配性能的影响,并以此提出全张量多特征融合的匹配区选择准则。仿真结果表明:在利用该准则划分的匹配区内,导航匹配率可达到90%以上。最后,基于支持向量机的方法,运用K-fold交叉验证法和格网寻优法得到最优支持向量机模型参数,进行了全张量多特征融合的重力梯度匹配区选择准则的研究。仿真结果表明:在基于支持向量机的匹配区选择准则划分的匹配区内,导航匹配率可达到95%,提高导航的精度。(本文来源于《武汉科技大学》期刊2016-05-01)

祝燕华,蔡体菁,王立辉[6](2016)在《海洋重力辅助导航系统的系泊对准算法》一文中研究指出捷联惯导系统在系泊条件下的初始对准是海洋重力辅助导航实用化的关键问题之一,本质上属于叁轴姿态确定问题。基于惯性凝固假设,构建了船载捷联惯导系泊对准模型,研究了传统叁轴姿态确定双矢量算法。对双矢量算法进行改进,提出了一种基于加权矢量和叁轴姿态确定的系泊对准算法,该算法利用两个观测矢量的误差标准差构建加权系数,生成了精度更高的基准矢量,从而提高系泊对准的精度,并且该算法只需进行一次叁轴姿态解算,保持了计算量小、耗时短的特点。数值仿真和船载试验结果表明,改进后的系泊对准算法在保证初始对准快速性的前提下有效提高了对准精度,两个水平姿态角误差小于4′,航向角误差在10′左右,满足海洋重力辅助导航系统的应用需求。(本文来源于《中国惯性技术学报》期刊2016年02期)

秦宇杰,王可东[7](2016)在《基于重力测量卫星的重力梯度辅助导航研究》一文中研究指出惯性导航系统的误差随着时间而不断累积,而战时很可能无卫星信号来校正惯导仪器,因此,完全自主的重力梯度辅助导航技术越来越受到重视。本文以亚音速飞行的巡航导弹为例,分析了重力梯度匹配辅助导航系统的关键技术,并针对等值线匹配算法在大初始误差条件下易陷入局部最优点的问题,引入了衰减绝对差算法进行粗匹配,同时,改进了其采样策略,避免了实时性差的缺陷。仿真结果表明,重力梯度匹配辅助导航的精度限制在一个网格,且能适应大初始误差的情况。(本文来源于《全球定位系统》期刊2016年01期)

吴晓华[8](2015)在《基于非线性滤波的重力辅助导航》一文中研究指出海洋是人类利用的重要资源。由于人类技术和社会的前进,人们对海洋的利用日益广泛。除了探索利用海洋资源外,在军事上对海洋也有着重要的利用,人类利用海洋必然会使用海洋探索工具,因此水下潜器也应运而生,加上计算机领域飞速前进及导航的各种突破,对水下潜器的导航精度要求有了进一步的提高。在水下航行,特别是军事方面,为了不让敌人发现,隐蔽性是至关重要的特征,面对这个要求,各国在这方面做了很多努力,从天文导航,到声纳导航,但是这些还是无法满足军事上的要求,直到后来的地形辅助导航,地磁辅助导航,重力辅助导航及各种组合导航。在这些导航中,重力辅助导航对水下导航有着重要的意义,能够很好的克服水下隐蔽性不好的这个特点,但目前,重力辅助导航面临着很多问题,例如重力仪的精度问题,重力特征值的数字地图的分辨率问题,但在这些技术领域还需要作很多的实践研究。本文主要针对重力辅助导航中的算法问题进行了研究,同时以重力辅助导航作为基础,对非线性滤波算法做了深入的研究。本文做的主要工作见如下:1、对惯性导航的主要误差方程进行了推导。包括位置误差方程,速度误差方程,失准角误差方程,同时根据这些误差方程建立了重力辅助导航中的状态模型。2、对弱非线性系统的扩展卡尔曼滤波方法进行了详细的推导说明。对强非线性系统的无迹卡尔曼滤波的过程进行了详细的说明。同时在这个基础上进行了改进的一种扩展无迹卡尔曼滤波。3、本文根据贝叶斯算法,引入了针对强非线性系统的滤波方法,FPKE滤波器方法。4、本文对非线性滤波中的粒子滤波作了详细的说明,从传统的粒子滤波,蒙特卡罗积分,重采样等对粒子滤波的优缺点都进行了说明,同时在一般的粒子滤波方法中引进了叁种改进的粒子滤波算法。其中两种主要是根据推荐密度进行改进,将EKF和UKF引入到粒子采样中,另外一种是在UKF的基础上,提出GMUPF粒子滤波算法。5、本文根据经典的地形辅助方法,由于地形辅助方法与重力辅助方法具有很大的相似性,将经典的TERCOM方法与EKF方法结合起来,同时并行进行运算,设定合适的权限,在每一个时刻使用恰当的辅助方法。另外的方法就是将ICCP方法与滤波方法结合,由于ICCP方法需要提供比较准确的导航参数,经过滤波进行的重力辅助导航满足了这个要求,这两种方法对惯性导航精度的提升都起到了一定的作用。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2015-12-01)

王乐,王跃钢,文超斌,腾红磊,任强强[9](2015)在《考虑时间延迟的重力辅助导航非等间隔滤波算法》一文中研究指出为了研究高精度的重力辅助导航滤波算法以克服传统算法的局限,必须考虑观测量非等间隔输出的问题,同时补偿因时间延迟带来的系统误差。首先根据具体应用情况,自适应决定时间更新和量测更新过程,以达到非等间隔滤波的效果。接着通过在重力辅助导航信息中加入时间信息,获得重力辅助导航的延迟时间,给出了一种基于硬件获知的时间延迟误差补偿方法。最终提出了一种考虑时间延迟的重力辅助导航非等间平方根卡尔曼+容积卡尔曼滤波算法,该算法消除了观测量非等间隔输出、时间延迟系统误差对导航精度的影响。实验结果表明利用新型重力辅助导航滤波算法,可使辅助导航系统位置精度提高1.5倍左右,姿态、速度精度提高2~3倍,定位误差保持在300m~500m。(本文来源于《中国惯性技术学会第七届学术年会论文集》期刊2015-10-20)

张辰,马林,张桂敏,李鑫,李建鹏[10](2015)在《一种新的重力辅助导航海区适配性分析方法》一文中研究指出重力匹配的精度及匹配结果的可靠性与匹配区域的特征息息相关。使用单一指标评价备选区域的适配性不尽合理。本文使用层次分析法,基于反演重力图的多项统计特征及匹配仿真结果,给出了一套权重分配参数,对各个单一指标加权求和,得到一个综合评价适配性的指标,为评价备选海区的适配性,提供了可行的方法。(本文来源于《中国惯性技术学会第七届学术年会论文集》期刊2015-10-20)

重力辅助导航论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

水下潜器作为海洋探测的主要设备,在民用和军事方面得到了普遍的应用。惯性导航系统(INS)因其无源、自主的导航特性被广泛的应用到水下潜器中,但惯导系统的定位误差会跟着时间的增加而逐渐累积,在进行长时间导航时会产生较大的定位误差。基于重力场的导航不需要向外发射或接收电波信息,能够保证水下潜器的隐蔽性与安全性,因此可以利用重力场对惯导系统进行辅助导航,达到减小惯导误差的目的,从而提高导航精度。基于重力场的辅助导航主要有重力辅助导航和重力梯度辅助导航,基准图是重力场辅助导航的关键要素之一,利用测量仪器对重力和重力梯度数据进行实地测量是获取重力基准图和重力梯度基准图的重要方法,但会耗费大量的人力与物力,且一些地区无法进行实地测量。目前已经有全球局部地区的重力公开数据,但无公开的重力梯度数据。因此,基准图的制备方法主要有两种:一种是通过地球重力场球谐模型获取重力和重力梯度数据,另一种是通过地形高程正演法获取重力和重力梯度数据。本文首先通过地形高程正演法由地形异常体计算重力和重力梯度数据,通过重力基准图和重力梯度基准图数据,分析重力梯度图中含有的高频信息,以及重力图中含有的低频信息。为了充分利用重力和重力梯度的高低频特性,将重力和重力梯度数据融合进行辅助导航,在频域中分别利用高斯低通滤波器和高斯高通滤波器对重力数据进行低通滤波、对重力梯度数据进行高通滤波,将滤波后的数据进行相加融合,再对融合后的频谱图进行傅里叶反变换得到融合的时域图,仿真表明基于重力和重力梯度数据融合的辅助导航方法提高了导航的精度。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

重力辅助导航论文参考文献

[1].张驰,李姗姗,邢志斌,范雕,马越原.多特征值分析的重力辅助导航适配区选择方法[J].测绘科学技术学报.2019

[2].郭远巍.重力和重力梯度信息融合的辅助导航方法研究[D].武汉科技大学.2018

[3].张璐,武凛,柴华,王虎彪,王勇.一种新的基于特征值融合的重力辅助导航适配区选择方法[J].导航与控制.2018

[4].王艳杰,王虎彪,王勇.重力辅助导航仿真及适配性分析[J].测绘通报.2016

[5].唐剑桥.全张量多特征融合的重力梯度辅助导航匹配区选择准则研究[D].武汉科技大学.2016

[6].祝燕华,蔡体菁,王立辉.海洋重力辅助导航系统的系泊对准算法[J].中国惯性技术学报.2016

[7].秦宇杰,王可东.基于重力测量卫星的重力梯度辅助导航研究[J].全球定位系统.2016

[8].吴晓华.基于非线性滤波的重力辅助导航[D].哈尔滨工程大学.2015

[9].王乐,王跃钢,文超斌,腾红磊,任强强.考虑时间延迟的重力辅助导航非等间隔滤波算法[C].中国惯性技术学会第七届学术年会论文集.2015

[10].张辰,马林,张桂敏,李鑫,李建鹏.一种新的重力辅助导航海区适配性分析方法[C].中国惯性技术学会第七届学术年会论文集.2015

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