本文選題：適配性評價　切入點：地磁匹配　出處：《哈爾濱工業(yè)大學》2014年碩士論文

【摘要】：地磁導航技術通過測量地磁場數據來得到位置信息，因為不需要向外發(fā)射和接收信號而具有極佳的隱蔽性；此外地磁傳感器具有體積小、重量輕和成本低的特點，這些優(yōu)點使地磁導航具備重要的應用前景和研究價值。本文研究了基于地磁匹配技術的地磁輔助慣性導航相關技術，主要包括地磁區(qū)域適配性評價、地磁匹配算法和基于濾波技術的組合導航算法。 本文首先研究了地磁匹配區(qū)域大小的確定準則和地磁特征參數，，給出了一種地磁匹配概率統(tǒng)計方法，并用此方法計算了各個區(qū)域的匹配概率。為了解決特征參數到匹配概率映射的非線性問題，給出了基于BP網絡的從地磁特征值到匹配概率的映射模型，并對其進行了仿真驗證。 其次，對地磁匹配算法進行了研究。本文通過對地磁等值線匹配算法和迭代最近等值線點算法的研究，表明前者只能矯正參考軌跡的平移誤差，后者能夠矯正平移和航向誤差。針對以上兩種算法在參考軌跡存在速度誤差情況下的不足，本文研究了遺傳算法、參考軌跡誤差模型以及仿射變換，并給出了基于遺傳算法的仿射變換算法。仿真驗證了該算法能夠在參考軌跡存在速度誤差的情況下進行匹配。 最后，研究了基于濾波算法的組合導航算法。針對系統(tǒng)的非線性，重點研究了擴展卡爾曼濾波和無跡卡爾曼濾波算法。根據捷聯慣導誤差模型、匹配結果和磁場值構建了完整的濾波器。通過對組合導航算法的仿真，驗證了該系統(tǒng)的有效性。
[Abstract]:Geomagnetic navigation technology obtains position information by measuring geomagnetic data because it has excellent concealment without the need to transmit and receive signals outwardly; in addition, geomagnetic sensors are characterized by small size, light weight and low cost.These advantages make geomagnetic navigation have important application prospect and research value.In this paper, geomagnetic aided inertial navigation technology based on geomagnetic matching technology is studied, including geomagnetic region suitability evaluation, geomagnetic matching algorithm and integrated navigation algorithm based on filtering technology.In this paper, the criterion of determining the size of geomagnetic matching region and the geomagnetic characteristic parameters are studied. A statistical method of geomagnetic matching probability is presented, and the matching probability of each region is calculated by this method.In order to solve the nonlinear problem of mapping feature parameters to matching probability, a mapping model from geomagnetic eigenvalue to matching probability based on BP neural network is presented and verified by simulation.Secondly, the geomagnetic matching algorithm is studied.Based on the research of geomagnetic contour matching algorithm and iterative nearest isoline point algorithm, it is shown that the former can only correct the translation error of the reference trajectory, and the latter can correct the translation and heading errors.In this paper, the genetic algorithm, reference trajectory error model and affine transformation are studied, and the affine transformation algorithm based on genetic algorithm is given.The simulation results show that the algorithm can match the speed error of the reference trajectory.Finally, the integrated navigation algorithm based on filter algorithm is studied.The extended Kalman filter and the unscented Kalman filter algorithm are studied for the nonlinearity of the system.According to strapdown inertial navigation error model, matching results and magnetic field values, a complete filter is constructed.The effectiveness of the system is verified by the simulation of the integrated navigation algorithm.
【學位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TN966

【參考文獻】

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本文編號：1712892