肖赛男

(湖南城市学院信息科学与工程学院，湖南 益阳 413000)

1.引言

地形匹配技术是地形辅助导航的关键技术之一，它在航空领域应用广泛，在水下运载体的海底地形匹配定位、机器人导航定位以及陆地车辆导航等方面也有着广阔的应用前景。

地形匹配的过程，实际上是将实时测出的地形高程图（实时图）与飞行器内预先制备的基准地形高程图（基准图）在空间上进行对准的过程，以获取飞行器精确导航定位信息。经典的平均绝对差(MAD)、平均均方差(MSD)和互相关(COR)等地形轮廓匹配算法可以完成匹配定位。但是这些方法是基于对应点之间的差值关系计算相关度的，要求两幅地形图是在相同尺度的坐标系下，并且待匹配两图之间不存在旋转变换。但是多数情况下，由于生成手段、时间等因素的不同，同一区域的不同时相DEM覆盖区域不可能完全重合，可能存在一定的未重合区域和定量的旋转、平移、缩放等变换。解决存在缩放、旋转条件下的地形匹配问题，可大大降低三维实时地形图测量的要求，增强地形匹配的适应性，具有非常重要的现实意义。

本文提出了改良的树描述符匹配算法，用树描述符对地形特征（山谷线）进行重建，通过搜索树描述符中最长公共子串的方法获得最大同构子树，建立2个同构子树之间的匹配关系完成匹配工作。该算法可应用于存在缩放、旋转条件下的地形匹配问题。

2.地形匹配技术的原理

地形匹配技术的依据是地形的凹凸不平特征与地理位置之间的对应关系，利用这种地形特征，在运动载体实时测量得到的地形图与已知的三维地形基准图进行配准，从而确定载体自身的位置信息。……