收藏本站
《哈尔滨工程大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于ICCP算法的水下潜器地形辅助定位改进方法研究

张红伟  
【摘要】:由于惯性导航系统(Inertial Navigation System, INS)的固有缺陷,无法满足水下潜器长时间、高精度的导航需求,而用地形辅助导航方法来修正INS的误差可以满足这一需求。 水下地形辅助导航技术不仅能保障水下潜器的隐蔽性,提供给潜器精确的位置信息、高度信息,还能提供潜器周围的地形地貌信息,具有隐蔽性好、可靠性高和白主性强的特点。 水下地形辅助导航技术的研究关键是其算法的研究,本文在详细描述了基于等值线的最近迭代点(Iterative Closest Contour Point, ICCP)算法之后,针对该算法的局限性提出几种改进方法。针对ICCP算法在寻找最近点过程中耗费了大量时间的问题,采用滑动窗口法来提高搜索的快速性,该方法采用经典的滑动窗口法的思想,在窗口的选取方面更简单,在某种程度上降低了算法的复杂性;针对ICCP算法在INS的初始匹配误差很大时容易发散的问题,本文提出将TERCOM算法、ICCP算法和卡尔曼滤波三种算法组合的方法,很大程度上增强了ICCP算法的可靠性。 考虑到组合方法在实际应用中固有局限性,本文提出一种综合方法。具体地说,若INS的初始匹配位置误差δXINSΨXINS,则利用TERCOM算法、ICCP算法和卡尔曼滤波三种算法组合的方法来提高匹配精度;若初始匹配误差在ICCP匹配精度容许范围内,则省略TERCOM方法的大范围搜索,直接用ICCP算法进行匹配,然后经过卡尔曼滤波器进行最优估计,进而修正INS的导航误差,这样可以提高组合方法的实时性。 最后,对ICCP算法及其改进方法进行了仿真分析,得出组合方法是有效的结论。并针对初始位置误差、测深装置误差、采样点个数和数字地图误差对ICCP算法精度的影响进行了仿真分析,得出初始位置误差越小、测深装置误差越小、数字地图噪声越小,则匹配精度越高。而采样点数并不是越多越好,采样点数在7到20之间时,匹配效果较好。最后,对地形高度熵及ICCP算法的环境适应性进行了仿真分析,得出地形信息量越大,地形高度熵值越小,则ICCP算法的匹配精度越高的结论。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:U675.7

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘承香,刘繁明,刘柱,魏东;快速ICCP算法实现地形匹配技术研究[J];船舶工程;2003年03期
2 刘泽慧,黄培之;DEM数据辅助的山脊线和山谷线提取方法的研究[J];测绘科学;2003年04期
3 刘学军,符锌砂;三角网数字地面模型的理论、方法现状及发展[J];长沙交通学院学报;2001年02期
4 常青;马洪波;李言俊;;地形辅助导航的匹配算法[J];弹箭与制导学报;2002年S1期
5 王伟;谢燕武;李爱军;;基于地形熵和MAD的综合地形匹配算法[J];弹箭与制导学报;2006年S9期
6 张立;杨惠珍;;基于ICCP和TERCOM的水下地形匹配组合算法研究[J];弹箭与制导学报;2008年03期
7 杨勇;王可东;吴镇;王海涌;张弘;;不同参数对地形等值线匹配算法精度影响的评估分析[J];航空学报;2010年05期
8 熊正南,蔡开仕,武凤德,高宏伟;21世纪美国战略潜艇导航技术发展综述[J];舰船科学技术;2002年03期
9 赵建虎;张红梅;王爱学;刘辉;;利用ICCP的水下地磁匹配导航算法[J];武汉大学学报(信息科学版);2010年03期
10 王华;晏磊;钱旭;朱明;;基于地形熵和地形差异熵的综合地形匹配算法[J];计算机技术与发展;2007年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卢双珍;喻庆国;曹顺伟;;影响无量山自然保护区及其周边森林分布的主要空间因子分析[J];安徽农业科学;2009年17期
2 王秀云;;DEM在地貌分析研究中的应用[J];安徽农业科学;2009年23期
3 万厚冲;孙朝云;;基于ARM_Linux的精确农业农药除虫系统的研究[J];安徽农业科学;2010年16期
4 王涛;刘金平;杨贺;;基于MAPGIS的山体资源特殊保护区数据库的建设——以徐州市为例[J];安徽农业科学;2010年18期
5 闫海忠;林锦屏;王璟;苏丹;缪漪;;基于ARCGIS的区域生物量DEM模型空间分析——以云南香格里拉三坝乡黄背栎林生物量估算为例[J];安徽农业科学;2011年02期
6 白江涛;白建军;王磊;蒋之犇;;基于GIS的关中—陕南地区降雨量空间插值分析[J];安徽农业科学;2011年33期
7 秦志强;数据融合技术及其应用[J];兵工自动化;2003年05期
8 蔡凯亮;蔡鹏;蔡伟波;;水下导航信息融合专家系统的知识库设计[J];兵工自动化;2006年04期
9 周徐昌;沈建森;;惯性导航技术的发展及其应用[J];兵工自动化;2006年09期
10 曾勇;谭红力;黄新生;;基于神经网络的捷联惯导系统温度补偿[J];兵工自动化;2006年09期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭飞,柳重堪,张其善;车辆定位与导航系统中的快速路径规划算法[J];北京航空航天大学学报;2002年01期
2 欧阳平,张峪;曲线拟合高程在公路测量中的应用研究[J];测绘通报;2004年08期
3 朱长青,王耀革,马秋禾,史文中;基于形态分割的高分辨率遥感影像道路提取[J];测绘学报;2004年04期
4 王志刚;边少锋;;基于ICCP算法的重力辅助惯性导航[J];测绘学报;2008年02期
5 唐进君;曹凯;;一种自适应轨迹曲线地图匹配算法[J];测绘学报;2008年03期
6 高盼;郭广礼;;基于最小二乘法道路平面曲线拟合[J];测绘信息与工程;2011年02期
7 蒋益娟;李响;李小杰;孙靖;;利用车辆轨迹数据提取道路网络的几何特征与精度分析[J];地球信息科学学报;2012年02期
8 胡燕平;张立亭;;道路特征提取研究进展[J];地理空间信息;2010年06期
9 赵方;马严;罗海勇;林权;林琳;;一种基于网络密度分簇的移动信标辅助定位方法[J];电子与信息学报;2009年12期
10 李帅;方源敏;喜文飞;;矢量曲线特征点提取方法的改进[J];河南科学;2011年04期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 史亮,陈军宁,柯导明,张良震;基于形状配准方法的研究与改进[J];安徽大学学报(自然科学版);2001年02期
2 周徐昌;沈建森;;惯性导航技术的发展及其应用[J];兵工自动化;2006年09期
3 周韬,周慧钟;导弹主要参数对撞地概率的影响研究[J];北京航空航天大学学报;1999年02期
4 潘德明;自主式水下运载器导航用速度传感器技术方案研究[J];船舶工程;1995年03期
5 田蔚风,金志华,陆恺;基于人工神经网络的故障诊断技术在船舶导航系统中的应用[J];船舶工程;1998年06期
6 边信黔,陈伟,施小成;自主式水下潜器海洋环境监测系统技术概念[J];船舶工程;2000年03期
7 刘承香,刘繁明,刘柱,魏东;快速ICCP算法实现地形匹配技术研究[J];船舶工程;2003年03期
8 杨波;秦永元;柴艳;;基于非线性滤波的无人机组合导航新方法研究[J];传感技术学报;2007年10期
9 杨晓斌,陈鹰;无线电高度与数字地图辅助导航算法研究[J];测绘科学;2003年04期
10 翟国君,黄谟涛,欧阳永忠,管铮;海洋测绘的现状与发展[J];测绘通报;2001年06期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 郭齐;电力系统调度中心间的计算机通信规约ICCP[J];电网技术;1997年04期
2 ;产品进入中东市场的捷径——国际符合性认证计划(ICCP)[J];安全与电磁兼容;2003年03期
3 ;渡船喷水式推进器的ICCP系统[J];世界海运;2001年02期
4 姚和平;电力系统计算机网络通信协议-ICCP[J];电力系统自动化;1996年02期
5 王文,赵君,赵林;EMS系统之间计算机通信系统模型的研究[J];东北电力技术;2001年08期
6 朱海;王顺杰;蔡鹏;;基于ICCP的水下直线段地磁匹配[J];中国惯性技术学报;2009年02期
7 李俊;包中华;龚沈光;胡鹏;吴建华;邢少华;;优化ICCP系统的船舶静电场隐身研究[J];海军工程大学学报;2011年01期
8 周友援;降低和控制水面舰艇和潜艇电磁场的实用方法[J];水雷战与舰船防护;1998年01期
9 张立;杨惠珍;;基于ICCP和TERCOM的水下地形匹配组合算法研究[J];弹箭与制导学报;2008年03期
10 吴宏悦;;基于地形熵和ICCP算法的水下辅助导航组合方法研究[J];舰船科学技术;2011年S1期
中国重要会议论文全文数据库 前4条
1 李希胜;毛淦明;;基于ICCP算法的地磁匹配技术研究[A];2010中国仪器仪表学术、产业大会(论文集1)[C];2010年
2 李胜全;金际航;王志刚;吴太旗;;一种改进ICCP算法实现重力匹配导航的方法[A];第二届中国卫星导航学术年会电子文集[C];2011年
3 刘跃占;官庆廉;;照明电器产品进入沙特阿拉伯市场的要求及程序[A];海峡两岸第八届照明科技与营销研讨会专题报告文集[C];2001年
4 叶锦渭;;宝钢—连铸分厂品种结构简述[A];板坯连铸技术研讨会论文汇编[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前3条
1 边文;“一统”企业通信[N];计算机世界;2002年
2 江苏 胡兵;学校电铃柔声控制器[N];电子报;2001年
3 上海慧能科技有限公司总经理 方兴其;种子基金促进科技型中小企业成长[N];中国高新技术产业导报;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 张悦;水下机器人地磁组合导航中ICCP算法的改进[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 魏东;重力匹配定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
3 张红伟;基于ICCP算法的水下潜器地形辅助定位改进方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
4 杨昆;重力场和地磁场辅助惯性导航技术研究[D];电子科技大学;2009年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026