基于空間分布的重力場持續(xù)適配能力評估方法
發(fā)布時間:2021-08-13 09:41
重力匹配導航需要在重力場特征豐富的區(qū)域進行,現(xiàn)有的重力場適配性評估方法多針對單條測線或局部區(qū)域,未考慮到重力特征的空間分布。為了評估重力場持續(xù)適配能力,提出了將重力場適配半徑作為評估重力場特征區(qū)域空間適配性能指標參數(shù)。從適配半徑定義出發(fā),闡述了其物理意義內(nèi)涵,證明了其與匹配測線覆蓋全區(qū)域的最小輻射半徑的關(guān)系,并根據(jù)適配半徑不同分布形態(tài),推導了具體計算方法。適配性評估實例表明,中國南海重力場適配半徑為95 n mile,說明重力匹配導航技術(shù)在南海范圍具有較好適用性。適配半徑直接反映了特征區(qū)域提供持續(xù)重力匹配導航的能力,可作為重力匹配導航系統(tǒng)工程應(yīng)用重力場持續(xù)適配能力評估和航跡規(guī)劃的依據(jù)。
【文章來源】:中國慣性技術(shù)學報. 2019,27(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
匹配點分布于特征區(qū)域Fig.2Distributionofgravitymatchingpointsin
頡V亓Σ庀叩目占涑叨紉話閽緞∮諤卣髑?潁?可以簡化為質(zhì)點模型,并以測線中心點表示。如圖2所示,外圍矩形表示待評估特征區(qū)域,內(nèi)部分布的點集表示匹配測線。重力匹配測線是預(yù)先設(shè)計好的重力場特征豐富區(qū)域,能夠保證重力匹配性能的穩(wěn)定可靠。重力匹配導航系統(tǒng)工作時,只有經(jīng)過匹配測線附近時才啟動匹配程序并對慣導信息進行校準。當艦船在此區(qū)域游弋航行時,只有重力匹配測線足夠多而且分布較均勻時,才有利于隨時進行重力匹配導航校正。當重力匹配測線多但分布較集中時,這個特征區(qū)域的適配性也是較差的。如圖3所示,當艦船處理右上區(qū)域時,將無法實現(xiàn)重力匹配導航。圖2匹配點分布于特征區(qū)域Fig.2Distributionofgravitymatchingpointsincharacteristicarea圖3匹配點集中分布示意圖Fig.3Collectivedistributionofgravitymatchingpointsincharacteristicarea3.2匹配性能評估參數(shù)-適配半徑針對匹配測線的空間分布情況,本文提出以適配半徑作為特征區(qū)域匹配性能的評估參數(shù)指標。適配半徑可以定義為特征區(qū)域內(nèi)不含任何匹配測線的最大圓半徑。如圖4中,矩形區(qū)域內(nèi)黑點為匹配點,C1、C2、C1C3C2Rp圖4特征區(qū)域適配半徑Fig.4AdaptationradiusincharacteristicareaC3都在特征區(qū)域內(nèi)且不含任何匹配測線,若C1半徑達到最大,則為適配半徑。設(shè)矩形區(qū)域用M表示,即minM{(x,y)|X≤x≤maxminmaxX,Y≤y≤Y},匹配測線集用P表示,即P{|1,2,,}ipiN,其中minmaxminmaxX、XY、Y、為矩形邊界,N為匹配測線個數(shù),則滿足條件圓可以表示為{|,,1,2,,}RRiRCRCMpCiN(5)式中,RC表示以半徑R的圓
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于重力場特征參數(shù)信息熵的適配區(qū)選擇方法[J]. 馬越原,歐陽永忠,黃謨濤,鄧凱亮,曲政豪. 中國慣性技術(shù)學報. 2016(06)
[2]基于SPSS的重力匹配區(qū)域選擇算法[J]. 夏冰,蔡體菁. 中國慣性技術(shù)學報. 2010(01)
本文編號:3340193
【文章來源】:中國慣性技術(shù)學報. 2019,27(06)北大核心EICSCD
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
匹配點分布于特征區(qū)域Fig.2Distributionofgravitymatchingpointsin
頡V亓Σ庀叩目占涑叨紉話閽緞∮諤卣髑?潁?可以簡化為質(zhì)點模型,并以測線中心點表示。如圖2所示,外圍矩形表示待評估特征區(qū)域,內(nèi)部分布的點集表示匹配測線。重力匹配測線是預(yù)先設(shè)計好的重力場特征豐富區(qū)域,能夠保證重力匹配性能的穩(wěn)定可靠。重力匹配導航系統(tǒng)工作時,只有經(jīng)過匹配測線附近時才啟動匹配程序并對慣導信息進行校準。當艦船在此區(qū)域游弋航行時,只有重力匹配測線足夠多而且分布較均勻時,才有利于隨時進行重力匹配導航校正。當重力匹配測線多但分布較集中時,這個特征區(qū)域的適配性也是較差的。如圖3所示,當艦船處理右上區(qū)域時,將無法實現(xiàn)重力匹配導航。圖2匹配點分布于特征區(qū)域Fig.2Distributionofgravitymatchingpointsincharacteristicarea圖3匹配點集中分布示意圖Fig.3Collectivedistributionofgravitymatchingpointsincharacteristicarea3.2匹配性能評估參數(shù)-適配半徑針對匹配測線的空間分布情況,本文提出以適配半徑作為特征區(qū)域匹配性能的評估參數(shù)指標。適配半徑可以定義為特征區(qū)域內(nèi)不含任何匹配測線的最大圓半徑。如圖4中,矩形區(qū)域內(nèi)黑點為匹配點,C1、C2、C1C3C2Rp圖4特征區(qū)域適配半徑Fig.4AdaptationradiusincharacteristicareaC3都在特征區(qū)域內(nèi)且不含任何匹配測線,若C1半徑達到最大,則為適配半徑。設(shè)矩形區(qū)域用M表示,即minM{(x,y)|X≤x≤maxminmaxX,Y≤y≤Y},匹配測線集用P表示,即P{|1,2,,}ipiN,其中minmaxminmaxX、XY、Y、為矩形邊界,N為匹配測線個數(shù),則滿足條件圓可以表示為{|,,1,2,,}RRiRCRCMpCiN(5)式中,RC表示以半徑R的圓
【參考文獻】:
期刊論文
[1]基于重力場特征參數(shù)信息熵的適配區(qū)選擇方法[J]. 馬越原,歐陽永忠,黃謨濤,鄧凱亮,曲政豪. 中國慣性技術(shù)學報. 2016(06)
[2]基于SPSS的重力匹配區(qū)域選擇算法[J]. 夏冰,蔡體菁. 中國慣性技術(shù)學報. 2010(01)
本文編號:3340193
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