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地形辅助惯性导航系统研究

介绍了地形辅助惯性导航系统,并对其进行了仿真研究。为了仿真研究的方便,根据地形的统计  (本文共6页) 阅读全文>>

西北工业大学
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水下地形辅助导航方法研究

由于水下环境的非结构性、复杂性、不稳定性等特点,使得水下导航比较困难。惯性导航系统是实现水下导航的一种重要方法,但惯性导航存在累计误差,为了修正惯性导航的累积误差,提高导航精度,本文将飞机、导弹等所使用的地形辅助导航系统,应用到水下航行器上,成功地满足了自主水下航行器的导航需求。主要研究内容包括:一、总结分析了当前水下导航的常用方法和不足之处,指出基于航位推算的导航方法,存在着最大的问题就是导航误差的积累问题,如果没有修正系统,这种方法很难满足使用要求;其次指出基于声学的导航方法,造价昂贵,导航范围有限,难以满足自主水下航行器大范围导航的需求;二、总结了当前水下地形辅助导航的主要技术路线,一是基于地形高程的匹配方法,这是当前研究的重点;二是基于地形图像的匹配方法,由于缺乏良好的图像传感器,和可用的海底图像地图,目前这种方法还有待研究发展;三、将两种地形高程匹配的常用方法应用到自主水下航行器上:以相关算法为前提的地形轮廓匹配(TE...  (本文共80页) 本文目录 | 阅读全文>>

南京航空航天大学
南京航空航天大学

基于图像特征的景象匹配辅助导航系统中的关键技术研究

本文开展了基于图像特征匹配的景象匹配辅助导航系统中的关键技术研究,并通过仿真平台和实验对提出的理论、算法和方案进行了验证。本文分析了适用于景象匹配辅助导航系统的图像匹配算法的要求,即精确性、实时性和鲁棒性。提出了适用于景象匹配辅助导航系统的加权Hausdorff距离图像匹配算法,并给出了具体的权值求解公式。同时,从提高组合导航系统的实时性和鲁棒性的要求出发,针对特征点数据库信息冗余的问题,提出了提取边缘特征二值图的分支特征点的图像预处理方法,并结合加权Hausdorff距离算法进行图像匹配,建立了一套基础性的图像匹配理论和算法。针对图像匹配全局搜索影响匹配速度的问题,本文引入了遗传算法来加速图像匹配的搜索过程,并将其与加权Hausdorff距离图像匹配算法有效的结合,快速寻优搜索最佳匹配点。同时,考虑到加权Hausdorff距离图像匹配算法仅能精确到象素级的不足,本文还利用分支特征点进行最小二乘运算来进一步提高系统的精确性。在此...  (本文共102页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

地形辅助导航系统的匹配算法研究

地形匹配算法是实现地形辅助导航的基础。地形辅助导航TAN(Terrain Aided Navigation)是现代组合导航发展的重要方向之一,又称为地形匹配,实质是由惯导系统(INS)与无线电高度表和数字地图构成的组合导航系统。该系统的显著特点是能够修正惯导系统(INS)的导航信息,消除INS的积累误差,提高导航精度。论文首先论述了实现地形匹配所需要的数字地图技术;讨论了产生地形数学模型的方法,并生成了仿真数字地图。地形匹配的核心为地形匹配的算法。本文介绍了目前比较成熟的地形轮廓匹配算法(TERCOM)和卡尔曼滤波地形辅助导航方法(SITAN)的原理、算法特点、应用范围以及常用的相似度量算法。主要研究了地形熵匹配算法和平均绝对差算法(MAD)与地形熵结合的地形匹配算法。基于熵的算法对于地形较复杂区域有着独特的优势,它对于大面积地形数据的匹配分析是比较快速有效的,在噪声较大的情况下能够准确、快速地找出载体现在的位置。但是地形熵算法...  (本文共70页) 本文目录 | 阅读全文>>

哈尔滨工程大学
哈尔滨工程大学

基于SITAN算法的水下地磁辅助惯性导航原理及仿真研究

惯性导航系统是一种可以依靠其自身运行,具有很好的隐蔽性,能够持续工作并为载体提供连续、实时的导航参数,以及在短时间内精度较高的导航系统。但是惯性导航系统的导航误差会随时间累积,在长时间导航过程中导航精度就会降低,所以我们需要一种有效的辅助导航算法对惯性导航系统产生的误差进行修正,来保持其精度。地磁场是由各种不同起源、不同变化规律的磁场叠加而形成的天然物理场。由于地磁场的时间变化具有全球性质,而且地磁场的空间变化对时间的依赖关系极小。所以我们可以认为在一定时间内,地球上某一点对应的地磁值是固定不变的。由于地磁场具有这样的特性,所以我们将它作为辅助惯性导航系统的研究对象,是具有理论意义和实际意义的。本文以桑迪亚惯性地形辅助导航(SITAN)系统为基础,深入分析了SITAN算法的原理。并且利用地磁等值线图与地形高程图的高度相似性,提出了利用地磁场值辅助惯性导航的桑迪亚惯性地磁辅助导航(SIMAN)方案。并且建立了系统的量测方程和状态方...  (本文共73页) 本文目录 | 阅读全文>>

电子科技大学
电子科技大学

信号阻隔区无人机导航技术研究

在输电线路巡检过程中,经常遇到高海拔、无人区等特殊环境,由此导致的信号阻隔使得GPS/SINS无法保证无人机正常工作。为解决上述问题,本文深入研究桑迪亚惯性地形辅助导航系统(Sandia Integration Terrain Aided Navigation,SITAN),同时为提升算法精度,采用适用于非线性系统的粒子滤波取代卡尔曼滤波,提出数字高程地图自适应尺度下推算法,此外,考虑到实际工程之中,无人机平台使用的惯性器件误差较大,因此在没有GPS的情况下,从硬件的角度出发,对惯性导航系统之中的惯性器件确定性误差进行标定补偿,提高总体导航精度。本文的主要工作:1.对本文的研究背景作深入分析,说明本次研究的必要性,并详细介绍相关理论,即地形匹辅助导航、非线性滤波技术和尺度下推的国内外研究现状;2.简要介绍地形辅助导航中基于地形高度的匹配原理和其子系统构成,对当下经典算法桑迪亚惯性地形辅助导航进行详细研究,以捷联惯导误差方程为基础...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>