宋子奇，卞红雨，Adam Zielinski，张志刚

（1. 哈尔滨工程大学 水声技术重点实验室 哈尔滨 150001；2 哈尔滨工程大学 水声工程学院 哈尔滨 150001；3. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Victoria, Victoria, B.C., Canada）

基于地形图像特征与模糊决策的海底地形可导航性分析方法

宋子奇1,2,3，卞红雨1,2，Adam Zielinski3，张志刚1,2

（1. 哈尔滨工程大学 水声技术重点实验室 哈尔滨 150001；2 哈尔滨工程大学 水声工程学院 哈尔滨 150001；3. Department of Electrical and Computer Engineering, University of Victoria, Victoria, B.C., Canada）

基于多波束测深数据和图像匹配技术的水下地形辅助导航方法需要对实施区域的地形可导航性进行评估，其中的地形独特性计算需要提取图像特征，并利用各特征参数进行综合评判。地形图像的直方图包含实际地理区域的起伏程度信息，通过定义直方图复杂度对此信息进行了有效提取。均方根对比度和拉普拉斯模方和分别侧重描述了地形整体和局部的变化程度，图像的二维熵从信息论的角度反映了地理区域包含的信息量。此外，依据单一特征参数对于待评价地形的可导航性进行排名，其结果存在不一致性，利用模糊综合评判对各参数的信息进行了有效综合。通过实测多波束地形数据仿真分析，基于图像纹理特征的地形匹配方法，在模糊评判结果最优的地形区域能够将匹配误差限制在2 m以内，结果验证了该可导航性分析方法的有效性。

水下地形辅助导航；图像匹配；模糊评价；多波束测深；可导航性分析

水下潜器的自主导航目前主要依靠惯性导航系统（INS）。地形匹配导航技术作为一种无源、无累积误差的定位手段，能够实时对惯导系统进行辅助修正，尤其适用于长时间、大航程的水下任务[1-2]。……