重力梯度輔助導航匹配區(qū)選擇準則研究.pdf

1、慣性導航系統(tǒng)（INS）是水下導航的核心，然而慣性導航系統(tǒng)存在隨時間累積的無法消除的誤差。利用重力梯度輔助導航方法，定期對慣性導航系統(tǒng)誤差進行修正的導航系統(tǒng)，是一種能夠提高水下潛器導航定位精度的、無源的自主導航系統(tǒng)。重力梯度儀、重力梯度基準圖、適配區(qū)選擇和匹配定位算法是重力梯度輔助導航系統(tǒng)的幾個基本要素。重力梯度基準圖的適配區(qū)選擇是利用重力梯度輔助導航方法提高導航定位系統(tǒng)的定位精度的前提。
　　本文進行了重力梯度多特征提取，研究了重

2、力梯度輔助導航匹配區(qū)選擇準則。具體內(nèi)容如下：首先，對重力梯度的基本原理、特征參數(shù)以及常用的匹配算法進行了介紹，對重力梯度多特征提取方法進行了研究，并對所有特征進行了提取。其次，分別利用數(shù)理統(tǒng)計分析、主成分和層次分析(PCHP)、支撐向量機（SVM）3種多特征信息融合方法，進行了重力梯度適配區(qū)選擇準則研究。其中，數(shù)理統(tǒng)計方法從實際導航定位實驗開始，對大量數(shù)據(jù)進行了分析，選定標準差、能量和絕對粗糙度作為匹配區(qū)選擇的指標；PCHP法對重力梯度

3、9個特征進行了分析，保留了絕大部分的特征信息；SVM法以數(shù)理統(tǒng)計方法所得的結(jié)論為基礎，對SVM訓練集的樣本標簽進行了確定，通過重力梯度數(shù)據(jù)的學習進行匹配區(qū)劃分，三種方法各有特點和應用價值。
　　實驗表明，所劃分的適配區(qū)域的匹配導航效果明顯優(yōu)于非適配區(qū)域，定位誤差小于一個重力梯度格網(wǎng)，匹配率大于90％。然后，根據(jù)提出的評價準則，對提出的三種多特征信息融合的重力梯度適配區(qū)選擇方法進行了比較分析，從智能性、快速性、準確來看，基于支撐向量