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《电子科技大学》 2009年
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重力场和地磁场辅助惯性导航技术研究

杨昆  
【摘要】: 以潜艇为代表的水下工具需要长时间在水下隐蔽航行,严重依赖于无源导航系统。利用地球自有物理场来辅助惯性导航的无源导航理论和方法是现阶段国内外研究机构和学者研究的一个热点,而重力辅助导航技术和地磁辅助导航技术是其中的两个重要研究方向。 重力匹配导航和地磁匹配导航均是基于图的导航,分别是利用重力信息和地磁信息来限制惯性导航系统的误差增长,使导航系统的精度保持在要求的范围之内。这两种辅助导航系统有三个相同的要素:导航用测量仪器、导航用匹配图和匹配定位算法。其中,匹配定位算法是辅助导航系统的核心。 过去的研究大多集中在利用某一种辅助信息源来修正惯性导航的误差,随着相关技术和理论的更新完善,通过综合利用多种地球物理场的信息来辅助惯性导航系统提高导航的精度,已经成为导航研究的重要研究方向。同时在三维空间中的立体导航技术研究也取得了一定的进展,并作为导航研究的未来发展方向日益引起人们的注意。 论文对在二维平面上同时使用重力图和地磁图来辅助惯性导航的综合匹配算法和将该算法向三位空间的推广进行研究。首先利用重力图为主要匹配信息源,研究ICCP匹配算法的数学机理,引入四元数法来完成在二维平面上对目标函数极值条件的求解,明确了算法的基本原理和实现步骤。其次研究了利用地磁图信息来限制ICCP算法中对重力等值线上最近点的选择,实现导航精度的提高,并利用投影的方法,在满足两个假设条件的前提下将修改后的匹配算法推广到三维空间中。最后编写仿真软件,设计系统仿真实验,得出仿真结果,通过对结果的分析,表明论文中的重力图和地磁图综合匹配定位方法可以提高导航的精度,并且可以将该匹配算法推广到三维空间中。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2009
【分类号】:U666.12

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前5条
1 徐广晨;惯性/地球物理组合导航信息融合的研究[D];浙江工业大学;2010年
2 刘亚云;地磁匹配导航算法及地磁场模拟系统研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
3 杨挺;基于重力梯度的水下导航系统仿真[D];华中科技大学;2011年
4 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
5 侯玉峰;基于惯性导航的井下电机车精确定位系统的研究[D];辽宁工程技术大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 徐遵义;晏磊;宁书年;邹华胜;;海洋重力辅助导航的研究现状与发展[J];地球物理学进展;2007年01期
4 吴拥民;四元数在图形学中的应用[J];福建电脑;2005年11期
5 蔡兆云;魏海平;任治新;;水下地磁导航技术研究综述[J];国防科技;2007年03期
6 陈万春,肖业伦,赵丽红,邹晖;四元数的核心矩阵及其在航天器姿态控制中的应用[J];航空学报;2000年05期
7 彭富清;;地磁模型与地磁导航[J];海洋测绘;2006年02期
8 松本 刚 ,张守本;利用深海潜水艇进行海底重力测量[J];海洋地质动态;2002年01期
9 王可东;陈偲;;水下地形匹配等值线算法研究[J];宇航学报;2006年05期
10 袁书明,孙枫,刘光军,陈晶;重力图形匹配技术在水下导航中的应用[J];中国惯性技术学报;2004年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨云涛;石志勇;吕建刚;关贞珍;;A Magnetic Disturbance Compensation Method Based on Magnetic Dipole Magnetic Field Distributing Theory[J];Journal of China Ordnance;2009年03期
2 李豫泽;石志勇;杨云涛;;地磁辅助惯性导航匹配算法研究[J];兵工自动化;2008年06期
3 李大雨;刘新文;汪新兵;;无人机飞行仿真系统设计[J];兵工自动化;2009年07期
4 李大雨;刘新文;汪新兵;谢方明;;三维可视化地形图的设计与实现[J];兵工自动化;2009年11期
5 李大雨;刘新文;陈永明;;导弹试验可视化仿真系统[J];兵工自动化;2010年01期
6 杨云涛;石志勇;关贞珍;李豫泽;;一种基于磁偶极子磁场分布理论的磁场干扰补偿方法[J];兵工学报;2008年12期
7 孙艳丰;孔祥刚;张勇;文雯;;大坝浇筑进度可视化系统[J];北京工业大学学报;2009年10期
8 吕翀;庞永杰;张磊;;基于MPSO算法的水下机器人PD控制器[J];北京工业大学学报;2010年06期
9 徐亮,边宇枢,宗光华;水下机器人路径控制与仿真[J];北京航空航天大学学报;2005年02期
10 杨勇;王可东;;ICCP中单纯形优化的误匹配检测[J];北京航空航天大学学报;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王华;黄筱调;何晋;;基于模糊CMAC的水下灵巧手手指轨迹控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 ;Autonomous Underwater Vehicle Navigation Using an Adaptive Kalman Filter for Sensor Fusion[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
3 ;Identification of Non-linear Dynamic Model of UUV Based on ESN Neural Network[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
4 任凯;浦金云;;利用OpenGL实现舰船损管虚拟训练舱实时操作的方法[A];节能环保 和谐发展——2007中国科协年会论文集(一)[C];2007年
5 陈华;夏青;王洪威;岳利群;蒋秉川;;全球海量纹理数据的预处理技术研究[A];第十届中国科协年会论文集(一)[C];2008年
6 ;Fuzzy Neural Network controller for AUV based on RAN[A];2009中国控制与决策会议论文集(3)[C];2009年
7 桂慧;孙亮波;;基于OpenGL的数控铣削加工仿真系统的研究[A];2009系统仿真技术及其应用学术会议论文集[C];2009年
8 冯浩楠;杨照华;房建成;;地磁辅助导航系统发展及应用研究[A];2008中国仪器仪表与测控技术进展大会论文集(Ⅲ)[C];2008年
9 孙凯;李智刚;;微型ROV控制装置及控制方法[A];2009全国虚拟仪器大会论文集(二)[C];2009年
10 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
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 丁国强;惯性导航系统传递对准技术关键问题研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 毛宇峰;水下机器人系统体系结构及避障控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 李姗姗;水下重力辅助惯性导航的理论与方法研究[D];解放军信息工程大学;2010年
5 彭富清;海洋重力辅助导航方法及应用[D];解放军信息工程大学;2009年
6 江刚武;空间目标相对位置和姿态的抗差四元数估计[D];解放军信息工程大学;2009年
7 俞森;四元数矩阵的约化及矩阵方程的求解[D];国防科学技术大学;2010年
8 林龙信;仿生水下机器人的增强学习控制方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
9 刘素花;节能型自治式多功能海洋环境监测系统的数据采集控制器的研究[D];中国科学院研究生院(海洋研究所);2009年
10 包玉宝;关于四元数矩阵方程组解的若干研究[D];上海大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 张斌;基于MIMU的捷联惯性导航系统数据采集与处理技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 徐锋;水下地磁辅助导航研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张杰;近水面作业的机器人综合减摇机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 魏崇;基于信息融合的多传感器轨迹测量[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 郑秀华;基于虚拟仪器的SINS/GPS组合导航系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 彭妍;基于NURBS的船体曲面交互式CAD研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
7 赵学谦;船舶结构强度虚拟测试技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 刘洁;水声通信网络通信及显控软件研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 关红玲;用于避障研究的微型仿生机器鱼三维仿真系统[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 李亚梅;光纤陀螺测试与标定技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 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
2 张瑜,房建成;航天器天文导航模糊自适应卡尔曼滤波研究[J];北京航空航天大学学报;2004年08期
3 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
4 段宇,徐晓苏;模糊逻辑自适应卡尔曼滤波技术在GPS/INS组合导航系统中的仿真研究[J];传感技术学报;2003年02期
5 胡明城;高精度和高分辨率的全球重力场模型EGM96[J];测绘科技动态;1998年03期
6 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
7 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
8 车清太,张文松;MDJ-KY-1型煤矿电机车运输监控系统[J];测试技术学报;2003年04期
9 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
10 张少军;王宏力;蔡宗平;;MIMU/GPS组合导航模糊自适应卡尔曼滤波研究[J];电光与控制;2008年08期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 李姗姗;吴晓平;;水下重力无源导航系统组合模式的研究与设计[A];中国测绘学会九届四次理事会暨2008年学术年会论文集[C];2008年
2 杨震岱;;数字化地壳密度模型(DDM)的建立[A];1992年中国地球物理学会第八届学术年会论文集[C];1992年
中国博士学位论文全文数据库 前9条
1 谭佳琳;粒子群优化算法研究及其在海底地形辅助导航中的应用[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 田峰敏;水下地形导航模型求解与导航区初选策略研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 刘承香;水下潜器的地形匹配辅助定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
4 李涛;非线性滤波方法在导航系统中的应用研究[D];国防科学技术大学;2003年
5 冯庆堂;地形匹配新方法及其环境适应性研究[D];国防科学技术大学;2004年
6 宋迎春;动态定位中的卡尔曼滤波研究[D];中南大学;2006年
7 宋恩彬;信息融合与处理中几个问题的进展[D];四川大学;2007年
8 张爱军;水下潜器组合导航定位及数据融合技术研究[D];南京理工大学;2009年
9 寇义民;地磁导航关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 辛廷慧;水下地形辅助导航方法研究[D];西北工业大学;2004年
2 王锋堂;地球重力场模型(EGM96)三维可视化[D];首都师范大学;2004年
3 郭艳萍;等高线的三维可视显示研究[D];太原理工大学;2004年
4 魏东;重力匹配定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
5 吴太旗;组合导航多源信息融合方法研究及仿真[D];解放军信息工程大学;2004年
6 金银龙;海量重力场数据管理及可视化研究[D];武汉大学;2005年
7 顾建宏;基于OpenGL的三维河床地形实时可视化技术研究与实现[D];吉林大学;2006年
8 郑国芹;三维水下虚拟仿真系统的设计与研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
9 蒋卓强;基于遗传模拟退火算法的静态路径规划研究[D];重庆大学;2007年
10 高原;基于AMBE-2000声码器的数字加密电话的设计与实现[D];南京航空航天大学;2007年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 邓翠婷;黄朝艳;赵华;田海冬;;地磁匹配导航算法综述[J];科学技术与工程;2012年24期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 李慧;光泵磁力仪识别铁磁目标的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
2 李翔;基于路网特征的惯性导航辅助定位算法的研究与实现[D];解放军信息工程大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 庞发亮;石志勇;张丽花;曹征;;基于磁通门技术的车辆导航系统[J];兵工自动化;2006年02期
2 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
3 李希胜;王家鑫;汤程;王立锦;王绍纯;;高精度磁电子罗盘的研制[J];传感技术学报;2006年06期
4 曾庆化,刘建业,赖际舟,熊智;环形激光陀螺的最新发展[J];传感器技术;2004年11期
5 张为民,张赤军;关于绝对重力仪的发展和我们的思考[J];地球物理学进展;2002年01期
6 孙中苗,夏哲仁,石磐;航空重力测量研究进展[J];地球物理学进展;2004年03期
7 刘达伦,吴书清,徐进义,郭有光;绝对重力仪研究的最新进展[J];地球物理学进展;2004年04期
8 张赤军;边少锋;;地面扰动重力垂直梯度的确定[J];地球物理学进展;2005年04期
9 高德章,侯遵泽,唐建;东海及邻区重力异常多尺度分解[J];地球物理学报;2000年06期
10 杨文采,施志群,侯遵泽,程振炎;离散小波变换与重力异常多重分解[J];地球物理学报;2001年04期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 刘诗斌;微型智能磁航向系统研究[D];西北工业大学;2001年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 魏东;重力匹配定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【相似文献】
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1 许大欣;王勇;王虎彪;戴全发;蔡小波;;区域重力异常辅助导航定位的统计分析[J];中国惯性技术学报;2009年04期
2 王虎彪;王勇;许大欣;戴全发;;重力垂直梯度数据地图特征及其辅助导航[J];中国惯性技术学报;2010年01期
3 俞卫博;高敏;;基于传感器零值输出的旋转弹丸磁航向测量方法[J];探测与控制学报;2009年01期
4 李耀军;潘泉;沈贺;张绍武;凌志刚;;无人机景象匹配辅助导航仿真系统设计与实现[J];火力与指挥控制;2011年07期
5 童余德;边少锋;蒋东方;肖胜红;;实时ICCP算法重力匹配仿真[J];中国惯性技术学报;2011年03期
6 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
7 程辉,田金文,柳健;声纳技术在海底地形辅助导航中的应用[J];军民两用技术与产品;2003年11期
8 袁书明,严明,田炜;地形信息熵/INS组合导航技术研究[J];中国惯性技术学报;2004年01期
9 蒋本宁;惯导“漂移”现象及避免方法[J];中国民航飞行学院学报;2005年06期
10 林沂;晏磊;高伟;童庆禧;;辅助导航二维标量场模拟生成的组合改进算法[J];应用基础与工程科学学报;2008年04期
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1 王虎彪;王勇;郑晖;;重力匹配辅助导航中的航线设计研究[A];中国地球物理学会第二十七届年会论文集[C];2011年
2 姜晓峰;付先明;潘仲林;孟晓梅;汪业汉;凌至培;吴津民;牛朝诗;李光群;;功能性磁共振辅助导航手术治疗运动功能区病变[A];首届全国功能神经影像学和神经信息学研讨会论文汇编[C];2003年
3 许大欣;;利用重力异常匹配技术实现战略潜艇的导航[A];《大地测量与地球动力学进展》论文集[C];2004年
4 王虎彪;王勇;许大欣;戴全发;;基于重力梯度的水下辅助导航仿真[A];中国地球物理学会第二十四届年会论文集[C];2008年
5 杨立利;陈德玉;肖珊;陈华江;袁文;丰建民;肖建如;贾连顺;;脊柱外科手术中计算机辅助导航技术应用的初步经验[A];第八届全国脊柱脊髓损伤学术会议论文汇编[C];2007年
6 潘进社;王涛;翟福山;郑占乐;鲁洋;郝睿峥;;计算机辅助导航热塑膜定位经皮骶髂螺钉固定骶髂关节脱位实验研究[A];第18届中国康协肢残康复学术年会论文选集[C];2009年
7 毛宾尧;;人工髋关节技术进展[A];2008年浙江省骨科学学术年会论文汇编[C];2008年
8 陆微微;程华;王鹏;张钧;田金文;;SAR辅助导航中的控制点选择方法研究[A];第九届全国光电技术学术交流会论文集(下册)[C];2010年
9 曹梦龙;崔平远;;多自主车协作伪卫星自主导航技术[A];中国宇航学会深空探测技术专业委员会第五届学术年会论文集[C];2008年
10 易世华;刘代志;李夕海;齐玮;何元磊;;辅助导航地球变化磁场建模研究[A];国家安全地球物理丛书(六)——空间地球物理环境与国家安全[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前9条
1 驻重庆首席记者 朝霞;长江航运两大GPS船舶应用系统联网[N];中国交通报;2006年
2 钟梅 蔡鲁;巡逻艇全部装上GPS[N];人民公安报;2006年
3 ;物流发展趋势[N];国际经贸消息;2001年
4 王满宜 王军强;医学新方法机器人手术[N];北京日报;2005年
5 记者 王勇;汽车智能导航系统在沪问世[N];文汇报;2000年
6 记者 张昭红 吕琪;湖南广西统计信息网正式开通[N];中国信息报;2001年
7 陆苏平;上电所船舶智能导航仪被选为世博会安保必备品[N];中国航空报;2010年
8 周敏恒 康莉;中国卫通中标三峡水上智能交通系统[N];人民邮电;2004年
9 周国东 李世刚 龙巍 (本报记者 周国东 通讯员 李世刚 );科技信息化有效提升海事监管和公共服务水平[N];中国水运报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王文晶;基于重力和环境特征的水下导航定位方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 张红伟;水下重力场辅助导航定位关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2013年
3 彭富清;海洋重力辅助导航方法及应用[D];解放军信息工程大学;2009年
4 王素娟;基于恒星敏感器的风云四号气象卫星姿态确定方法研究及实现[D];中国气象科学研究院;2009年
5 张洪磊;导航辅助置入下颈椎椎弓根螺钉的准确性研究[D];山东大学;2009年
6 曹梦龙;车载导航系统自主重构技术与信息融合算法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
7 刘凤鸣;重力梯度辅助导航定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 邓鹤;基于飞行昆虫视觉机理的导航新方法[D];华中科技大学;2011年
9 黄勇;计算机辅助导航技术的临床应用研究[D];苏州大学;2013年
10 潘超;昆虫视觉启发的光流复合导航方法研究[D];华中科技大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李斌;基于视频图像的智能车辆辅助导航方法研究[D];西北工业大学;2005年
2 皮燕妮;智能车视觉/雷达辅助导航关键技术研究[D];西北工业大学;2005年
3 王强;智能车辆视觉辅助导航中的道路检测技术研究[D];南京航空航天大学;2005年
4 张俊宁;基于PDA的移动导航资源系统的设计与实现[D];大连理工大学;2006年
5 辛廷慧;水下地形辅助导航方法研究[D];西北工业大学;2004年
6 鲁洋;计算机辅助导航热塑膜定位固定无移位髋臼后柱骨折的实验研究[D];河北医科大学;2009年
7 徐锋;水下地磁辅助导航研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 陈晓勇;导航手术及传统手术下同期双侧人工全膝关节置换术的比较研究[D];第四军医大学;2013年
9 董济洲;基于个人的GPS定位和惯性辅助导航技术研究[D];北京交通大学;2008年
10 马思宇;基于达芬奇平台的GPS与惯性辅助导航技术研究[D];北京交通大学;2009年
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