基于地形熵和ICCP算法的水下辅助导航组合方法研究

合集下载

改进的地形熵算法在地形辅助导航中的应用

改进的地形熵算法在地形辅助导航中的应用
徐晓苏;张逸群
【期刊名称】《中国惯性技术学报》
【年(卷),期】2008(16)5
【摘要】地形辅助导航是水下航行器导航技术的一个发展新方向,但它并不能够在任何地形区域都可以工作,比如在平坦区域的导航效果很差.通过计算不同区域的水深标准差,选择地形特征独特的区域作为适配区域.基于熵的算法对于地形复杂区域的匹配分析是快速有效的,但传统的地形熵算法匹配精度不高,本文引入了地形差异熵的概念并对其进行改进,在选定的地形区域使用MATLAB软件进行了仿真研究.仿真结果表明,改进的地形熵算法在选定的地形区域位置误差在250m左右,可以满足水下航行器的导航要求.
【总页数】4页(P595-598)
【作者】徐晓苏;张逸群
【作者单位】东南大学,仪器科学与工程学院,南京,210096;东南大学,仪器科学与工程学院,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】U666.1
【相关文献】
1.基于Unscented卡尔曼滤波算法在海底地形辅助导航中的应用 [J], 潘晓宏;赵龙
2.基于地形熵和ICCP算法的水下辅助导航组合方法研究 [J], 吴宏悦
3.基于地形熵和ICCP算法的水下辅助导航组合方法研究 [J], 吴宏悦
4.一种改进的地形熵匹配导航算法 [J], 王伟;谢燕武;李爱军
5.基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法 [J], 王华;晏磊;钱旭;朱明
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

一种适用于地磁梯度匹配导航的ISCCP算法

一种适用于地磁梯度匹配导航的ISCCP算法
金子翔;许苏鹏;张贵宾;梁建;董根旺;范振宇
【期刊名称】《物探与化探》
【年(卷),期】2022(46)5
【摘要】针对迭代最近等值线点(ICCP)算法在地磁变化平缓的区域匹配误差大,甚至出现误匹配的问题,本文首先建立ICCP算法的误差模型,阐明ICCP算法在这些区域匹配误差大的原因,并基于该误差模型,提出适用于地磁梯度匹配导航的迭代搜索最近等值线点(ISCCP)算法,该算法在ICCP的基础上改进了最近点搜索方式,利用地磁3个正交方向梯度信息进行迭代搜索。

最后通过仿真实验表明,ISCCP算法平均点位误差能控制在半个网格长度以内,精度相较于ICCP算法提高了约15倍,有效解决了ICCP算法在地磁变化平缓的区域匹配误差大的问题。

【总页数】7页(P1225-1231)
【作者】金子翔;许苏鹏;张贵宾;梁建;董根旺;范振宇
【作者单位】中国地质大学(北京)地球物理与信息技术学院;中国冶金地质总局地球物理勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】P631
【相关文献】
1.一种改进的地磁平缓区的地磁匹配算法
2.一种基于地磁总场梯度的匹配定位算法
3.一种平行接近的地磁梯度仿生导航方法
4.基于奇异值分解及扫描匹配的地磁导航算法
5.一种提高DTW运算效率的地磁匹配组合导航算法
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

【国家自然科学基金】_地形辅助导航_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140801

2012年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25
科研热词水下地形辅助导航鲁棒性高程标准差辅助导航费希尔判据贝叶斯估计误差椭圆网格分辨率粒子滤波相位相关状态约束概率隧道约束最小均方误差最大有向特征参数多波束测深多波束声呐坐标旋转地球物理场导航地形辅助导航地形轮廓匹配变分辨率质点滤波北航惯性地形辅助导航加权拟合 tercom算法 hu不变矩特征
2009年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
科研热词地形匹配匹配区域重力辅助导航重力匹配联邦滤波器组合导航水下载体水下潜器模糊决策导航信息量导航多波束测深系统地形辅助导航 tercom算法 iccp算法
推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2008年序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
科研热词地形匹配水下载体导航迭代最近点算法水深标准差水下航行器水下潜器多波束测深系统垂直比例因子地形辅助导航地形熵地形差异熵分形插值 sitan算法 iccp算法 bp神经网络
推荐指数 4 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2010年序号 1 2 3 4
科研热词粒子群优化水下导航地形辅助导航地形匹配
推荐指数 1 1 1 1
2011年序号 1 2 3 4 5 6 7 8
2011年科研热词高斯混合无迹粒子滤波贝叶斯后验概率估计联邦卡尔曼滤波组合导航系统粒子滤波地形辅助导航地形匹配 rbf神经网络推荐指数 1 1 1 1 1 1 1 1

基于ICCP的水下潜器地形辅助导航方法研究的开题报告

基于ICCP的水下潜器地形辅助导航方法研究的开题
报告
一、选题背景及意义
水下潜器在海洋工程、地质、水产、军事等领域中发挥着重要作用，而水下环境的特殊性质使得水下潜器导航和定位成为了一项具有挑战性
的任务。

传统水下潜器导航依赖于水下声纳或者惯性导航系统，但是由
于地形复杂等问题，这些方法存在着一些缺陷。

因此，研究基于ICCP协议的水下潜器地形辅助导航方法具有非常重要的意义。

二、研究内容及方法
本研究旨在通过建立ICCP的地形信息交换模型，将水下潜器所获取到的地形信息与其他水下潜器共享，利用地形信息协同完成水下潜器的
导航和定位。

具体研究内容包括：
1. ICCP协议的研究与分析；
2. 地形信息的获取和处理方法；
3. 基于ICCP协议的水下潜器地形辅助导航方法的研究和实现；
4. 实验验证和系统性能评估。

三、研究创新点及难点
1. 创新点：通过基于ICCP协议的地形信息交换模型，实现水下潜器间的共享，提高水下潜器的导航和定位精度。

2. 难点：如何解决水下潜器环境复杂、信号传输受限、水下通讯困
难等问题，以实现高精度的地形辅助导航。

四、研究意义
本研究在水下潜器导航和定位领域具有重要意义，通过利用地形信息辅助导航，可以提高水下潜器的定位精度和效率，为水下科学、工程和军事等领域的发展做出贡献。

此外，本研究的实现也可以为其他环境下的多个机器人协作提供新的思路和方法。

基于多地球物理信息的水下地图匹配辅助惯导系统研究

ｏｆａｎｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｍａｐ — ｍａｔｃｈｉｎｇａｉｄｅｄｉｎｅｒｔｉａｌｎａｖｉｇａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｂａｓｅｄｏｎｍｕｌｔｉ — ｇｅｏｐｈｙｓｉｃｌａｉｆｏｎｍａｒｔｉｏｎｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄ，ａｎｄ
并分别介绍了海底重力辅助导航、海底重力辅助导航和地磁辅助导航的研究现状，建立基于多地
球物理信息的水下地图匹配辅助惯性导航系统模型，并分析了多地图匹配的关键技术。
关键词：水下导航；数据融合；地形导航；地磁导航；重力场导航中图分类号：Ｐ２２８．４文献标识码：Ａ文章编号：（２０１３）０３－０５０－６
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｅａｎｌｙａｚｅｎｏｗａｖａｉｌａｂｌｅｕｎｄｅｒｗａｔｅｒｎａｖｉｇａｔｉｏｎｐａｔｔｅｒｎｓａｎｄｔｈｅｉｒｄｉｓａｄｖａｎｔａｇｅｓ．Ｗｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｇｅｏｐｈｙｓｉｃａｌｉｎ —
密闭舱内，能够在远程指控命令的触发下快速升至水面，部署传感器或非致命性武器，遂行战场态势感知和干扰、欺骗和救援等支援保障任务。美军控制这些载荷，将能迅速建立庞大的海上网络。深海有利于ＵＦＰ载荷的隐蔽和贮存，但由于需要受控移动，同时避免浮出水面校正位置，并受到洋流运动、躲避攻击等因素的影响，需要进行精确的水下

利用ICCP的水下地磁修正惯导方法研究

边少锋”
黄晓颖 ”
４０７）３０７
４０３）中国科学院测量与地球物理研究所武汉３０３（
（岛（）绘技术国家测绘局重点实验室青岛２６１）海礁测６５０
摘
要
迭代最近等值线算法（ＣＰ是一种重要的地磁匹配导航算法。首Ｃ）为又
ｂｓｎｇＩｙＵｉＣＣＰｌｏｉｈｍＡｇｒｔ
ＸｉｏＳｅｇｏｇ ’ ’ ａｈｎｈｎ ’ 。ＢｉｎＳａｆｎ＇ａｈｏｅｇ’ ’ ＨｕｎａｙｎａｇＸｉｏｉｇ ’
（ｐｒｍｅｔｏｖｇｔｎ，ＮａａｉｅｓｔｆＥｎｉｅｒｇＤｅａｔｎｆＮａｉａｉｏｖｌＵｎｖｒｉｙｏｇｎｅｉ ”，Ｗｕａ４０３）ｎｈｎ３０３
估计惯导误差是可行的。关键词迭代最近等值线算法；次插值；磁匹配惯性导航；卡尔曼滤波；惯导重调二地
中图分类号Ｐ０２７
ＲｅｅｒｈｏｅｍａｇｔｓｄｅｎｅｔａｌＮａｖｇｔｏｓａｃｎＧｏｎｅｉｍＡｉｄＩｒｉｉａｉｎ
（ｎｔｔｔｆＧｅｄｓｎｏｈｓｃ，ＣｈｎｓａｅｆＳｉｎｅ，Ｗｕａ４０７）ＩｓｉｕｅｏｏｅｙａｄＧｅｐｙｉｓｉｅｅＡｃｄｍｙｏｃｅｃｓｈｎ３０７
（ｙＬｂｒｔｒｆＳｒｅｉｇａｄＭａｐｎｃｎｌｇｎＩｌｎｎｅ，ＫｅａｏａｏｙｏｕｖｙｎｎｐｉｇＴｅｈｏｏｙｏｓａｄａｄＲｅｆ

水下地磁辅助导航理论模型与核心算法研究的开题报告

水下地磁辅助导航理论模型与核心算法研究的开题报告一、选题背景随着深海开发与海洋资源勘探的不断推进，水下机器人的需求日益增加。

在水下机器人的导航技术中，基于惯性导航和水声测距的方案已经变得普遍，但是它们都存在着一些限制：惯性导航会受到惯性传感器的漂移和噪声的干扰，水声测距则需要掌握精确的声速模型等物理参数。

近年来，随着水下地磁测量技术的发展，水下地磁辅助导航逐渐成为一种新的方案，它具有不受水流干扰、不受水声传播影响的优点。

因此开展水下地磁辅助导航理论模型与核心算法的研究具有重要的意义。

二、研究内容本项目主要研究以下内容：1.水下地磁场的特点分析。

首先，我们将分析水下地磁场的来源、分布和变化特征，探究地磁场与水下环境、地理构造等因素的关系，为后续的理论模型研究和算法设计提供基础。

2.建立水下地磁辅助导航的理论模型。

我们将以地磁传感器为基础，尝试建立水下地磁辅助导航的理论模型，在考虑地球自转以及海洋环境、磁性物质等因素的影响下，分析地磁传感器采集的数据与水下机器人位姿之间的关系，进而实现水下机器人的导航。

3.设计水下地磁辅助导航的核心算法。

针对水下地磁辅助导航的理论模型，我们将从数据处理、滤波、校准等方面入手，设计适用于实际应用场景的核心算法，提高水下机器人的控制精度和导航能力。

4.实验验证。

在完成理论模型和算法设计后，我们将通过实验验证的方法检验水下地磁辅助导航的性能与实际精度，验证其可行性和可靠性。

三、研究意义本项目的研究意义主要体现在以下几个方面：1.探究水下地磁场的特征，为水下地磁辅助导航提供准确的理论基础。

2.针对水下环境复杂、地球自转等因素的影响，建立水下地磁辅助导航的理论模型，为水下机器人的导航提供新的思路和方案。

3.通过对数据处理、滤波、校准等核心算法的设计和实现，提高水下机器人的导航精度和控制能力，为后续的水下机器人应用奠定基础。

4.实验验证结果表明，水下地磁辅助导航具有良好的性能和实际应用前景。

基于海底地形匹配的AUV多策略导航方法[发明专利]

专利名称：基于海底地形匹配的AUV多策略导航方法专利类型：发明专利
发明人：何波,张昕,严天宏,沈钺,年睿,荣生辉,冯晨,李光亮申请号：CN202010343604.1
申请日：20200427
公开号：CN111486845B
公开日：
20220211
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开一种基于海底地形匹配的AUV多策略导航方法，基于机器学习算法构建地形适配区选择模型，所述地形适配区选择模型包括适宜地形匹配区域、地形匹配过渡区域和不适宜地形匹配区域；具体导航时，通过采集的实时数据分析导航区域类型，针对适宜地形匹配区域时，基于多波束声呐水下地形高程图像匹配辅助方法进行导航；针对地形匹配过渡区域时，开启侧扫声呐，同时利用多波束测深仪和侧扫声呐数据，进行水下侧扫声呐图像匹配辅助船位推算进行导航；针对不适宜地形匹配区域，开启侧扫声呐，基于同时定位与地图构建算法进行导航，该导航方法在实际应用中具有更好的意义和价值。

申请人：中国海洋大学
地址：266000 山东省青岛市崂山区松岭路238号
国籍：CN
代理机构：青岛汇智海纳知识产权代理有限公司
代理人：王丹丹
更多信息请下载全文后查看。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

由于惯性导航系统（ｎｒａＮｖｇｔｎＳｓｍ，Ｉｅｔｌａｉｉｙｔｉａｏｅ
配来降低ＩＳ的初始误差，ＩＣＮ用ＣＰ算法进行精匹配得到最佳匹配位置，粗匹配阶段采用动态门限法，在在精匹配阶段
引入滑动窗口，样可提高组合算法的快速性。仿真结果表明，合算法是正确的和有效的。这组
ｎｖｇｔｎａｉａｉｏ
ｕｅｗａｅｖｈｃｅ；ＩｎｄｒｔｒｅｉｌＣＣＰ；ｔｒａｎｅｒｐｅｒｉ — ｎｔｏｙ；ｃｍｂｉｔｏｌｌｏｉｏｎａｉｎａａｇｒｔ；ｔｒａｎｓｉｔｎｈｍｅｒｉａｓｓａｔ
０引言
ＷＵｎｇｙｅＨｏ — ｕ
（ｈｎｈｐＲｓａｃｎｅｅｐｅｔｃｄｍ，ｅｉｇ１０９，ｈｎ）ＣｉａＳｉｅｅｒｈａｄＤｖｌｍｎａｅｙＢｉｎ０１２ＣｉａｏＡｊ
Ａｂｓｒｔｔａｃ：
ＵｎｅｗａｅｎｖｇｔｏｓｓｅｄｒｔｒａｉａｉｎｙｔｍａｇｒｔｍｂｓｄｏＩｌｏｉｈａｅｎＣＣＰａｂｕｓｄｏｉｉｅｒｒｃｎｅｅｔｌｍｔｒｏ
ａｃｍｕａｏｆｈｎｒａＮｖｇｔｎＳｓｍ（Ｎ）ＩｒｅｏｅｔｅｐｏｌｍｔａｔｅＩｒｔｌｓｓｃｕｌｉｎｏｔｅＩｅｔｌａｉｉｙｔＩＳ．ｎｏｄｒｏｓｌｒｂｅｈｔｈｅａｅＣｏｅｔｔｉａｏｅｔｖｈｔｄＣｎｏｒｏｔＩＣ）ｌｏｔｍｄｓｉａｓａｉｈｎｔｅｉｉａＩＳｅｒｒｉｖｒｒｅｔｅｔｒｉ—ｎｒｐｏｔｕｉ（ＣＰａｒｈｉｐｔｓｙｗｅｈｔｌＮｒｅｙｌｇ，ｅａｎｅｔｙＰｎｇｉｓｅｅｌｎｉｏｓａｈｒｏ
关键词：水下潜器；ＣＰ；形熵；ＩＣ地组合方法；地形辅助导航中图分类号：Ｕ７．３Ｔ１６５７；Ｂ１５文献标识码：Ａ
文章编号：１７７４（０１Ｓ一０４—０ＤｏＩ１．４４ｊｉｎ１７７４．叭１Ｓ０３６２— ６９２ｌ）０５４：０３０／．ｓ．６２— ６９２．．１ｓ
（国舰船研究院，京１０９）中北０１２
摘要：基于ｔＣＣＰ算法的水下地形辅助导航可以很好地弥补ＩＳ长期误差积累的缺点。但ＩＰ算法住ＮＣＣ
ＩＳ初始误差较大情况下易发散，Ｎ为解决这个问题，出用地形熵和ＩＣ提ＣＰ算法的组合方法，先用地形熵算法做粗匹即
ａｇｒｔｍｓｆｒｔｓｄｔｅｕｅｔｅｉｉｉｌＩｒｏｎａｗａＩｌｏｉｈｉｉｓｌｕｅｏｒｄｃｈｎｔａＮＳｅｒｒｉｙ，ＣＣＰａｇｒｔｍｓｉｔｏｕｅｏｇｔｔｅｂｅｔｙｌｏｉｈｉｎｒｄｃｄｔｅｈｓｍａｃｉｇｐｓｔｏｔｈｎｏｉｉｎ．Ｉｔｏｒｅａｃｉｇｔｇｔｅｙａｉｔｒｓｏｄｓｎｒｄｃｄ，ｎｉｔｅｒｃｓｎｈｅｃａｓｍｔｈｎｓａｅ，ｈｄｎｍｃｈｅｈｌｉｉｔｏｕｅａｄｎｈｐｅｉｅｍａｃｉｇｓａｅ，ｈｌｄｎｎｏｉｓｄ，ｉｈｃｎｉｔｈｎｔｇｔｅｓｉｉｇｗｉｄｗｓｕｅｗｈｃａｍｐｒｖｈａｉｆｃｍｂｉｔｏｌｏｉｏｅｔｅｒｐｄｏｏｎａｉｎａｇｒｔ．ｉｕａｉｎｈｍＳｍｌｔｏｒｓｌｓｓｗｈａｏｅｕｔｈｏｔｔｃｍｂｉａｉｎａｇｒｔｎｔｏｌｏｉｈｍｎＵｎｅｗａｅｅｉｌｒａｎｎａｉａｉｎｗａｏｒｃｎｄｅｆｃｉｅｏｄｒｔｒｖｈｃｅＴｅｒｉｖｇｔｓｃｒｅｔａｆｅｔｖ．ｏｇｏｆｅｔａｅｏｔｉｅｏｄｅｆｃｓｃｎｂｂａｎｄ．Ｋｅｗｏｄｓ：ｙｒ
第３３卷增刊
２血０１１
舰
船
科
学
பைடு நூலகம்
技
术
Ｖｏ．３，ｕｐｅ１３Ｓｐｌｍｅｔｎ２０１１
ＳＰＳＥＮＣＥＡＮＤＨＩＣＩＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
基于地形熵和ＩＣＣＰ算法的水下辅助导航组合方法研究
吴宏悦
Ｃｏｂｎａｉｎａｄｅｗａｅｖｇｔｏｙｔｍｌｏｉｈａｅｎｍｉｔｏｌｕｎｒｔｒｎａｉａｉｎｓｓｅａｇｒｔｍｂｓｄｏ
ｔｒａｎ－ｎｒｐｙａＣＣＰｅｒｉｅｔｏｎｄＩ