基于惯导误差特性的地磁匹配正交搜索方法
2021-06-01韩勇强张延顺陈家斌
北京理工大学学报 2021年5期
韩勇强,张延顺,陈家斌
(1. 北京理工大学 自动化学院,北京 100081;2. 北京航空航天大学 仪器科学与光电工程学院,北京 100191)
地磁导航与其他导航相比,可完全自主工作,具有隐蔽性好[1]、不受气候等条件限制的特点,是一种重要的自主导航定位手段[2-3].学者们在车载、地下、空中、室内和水下[4-8]等环境下进行了地磁匹配导航研究.地磁网格大小和匹配方法是影响匹配定位性能的两个重要因素.若地磁网格过小,匹配搜索的遍历时间将明显增加,且需要更大的存储空间.若地磁网格过大,地磁图网格量化误差过大,降低匹配定位精度[9-10].插值是解决这一矛盾的有效办法.基于MAD的匹配方法是快速简单实用的匹配方法[11-12],适合工程应用.但高空高速飞行载体匹配导航对匹配定位时间提出了更严格的要求.因此,需要深入研究搜索策略,进一步提高系统实时性[13-14].
在地磁匹配搜索策略方面,LIU等[15]在研究没有先验磁性图的自动水下航行器(AUV)的导航问题时,提出了一种基于分段搜索策略的优化导航算法.LIN等[16]从INS得出的搜索窗口利用逐步外推法对最近点进行匹配搜索.以上方法从图像和数据处理角度改善了匹配性能.
利用惯性信息辅助也是提高匹配性能的有效方式.WANG等[17]为解决地磁图信息丰富度低时匹配精度低的问题,利用惯导解算轨迹所确定的三角形与BPNN神经网络训练地磁图等势线信息进行匹配,来获得最佳匹配位置.本文在高空高速飞行器采用的惯……
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