水下地磁匹配导航定位关键技术研究PDF电子书下载
交通运输
- 作 者：王胜平
- 出 版 社：武汉：中国地质大学出版社
- 出版年份：2017
- ISBN：9787562540151
- 页数：149 页
图书介绍：本书主要讲述海洋地磁数据测量与数据处理；局域海洋地磁场模型建立；ERCOM、ICCP地磁匹配导航算法及改进；SITAN地磁匹配导航算法及改进；海洋地磁匹配导航误匹配诊断；导航区域适配性能分析及适配航向选择；水下地磁导航系统组成及误差分析。水下导航定位系统性能是衡量水下潜航器性能的重要指标之一。尤其是以潜艇为代表的军用水下潜航器，对水下导航定位系统在自主性、无源性以及精度等方面提出了更高的要求。地磁匹配导航技术目前尚不成熟，国际上仅少数国家具备地磁匹配导航系统研制能力。我国在该方面还处于基础理论研究阶段，完整的地磁匹配导航系统尚未出现。因此，对水下地磁匹配导航开展深入研究显得非常必要和迫切。 查看图书目录点击购买PDF全本电子书 上一篇：汽车电工电子技术基础下一篇：汽车运用基础 《水下地磁匹配导航定位关键技术研究》目录 标签：地磁 匹配 定位 关键 导航
第一章 绪论1
第一节 研究背景及意义1
第二节 国内外研究现状4
一、地磁匹配导航系统研究现状4
二、地磁匹配导航相关理论算法研究现状5
第三节 研究内容及章节安排9
第二章 海洋磁力测量与数据处理11
第一节 海洋地磁测量11
一、系统组成11
二、测量比例尺和测线布设13
三、海洋磁力测量14
第二节 海洋地磁数据处理15
一、地磁数据质量控制16
二、日变改正18
三、船磁模型建立及改正19
四、拖鱼归位计算20
五、地磁场总强度计算22
六、磁异常计算23
七、地磁测量精度综合评估24
第三节 本章小结25
第三章 局域海洋地磁场模型建立26
第一节 Taylor多项式建模26
第二节 Legendre多项式建模方法研究31
第三节 样条曲面建模方法研究36
第四节 多面函数建模方法研究41
第五节 球冠谐和分析建模方法研究46
第六节 矩谐分析建模方法研究53
第七节 建模方法比较及最优建模方法59
第八节 本章小结60
第四章 TERCOM、ICCP地磁匹配导航算法及改进61
第一节 TERCOM算法及改进61
一、TERCOM算法基本原理61
二、基于自适应角度探测机制的TERCOM算法改进63
三、关键技术研究64
四、试验及分析66
第二节 ICCP算法及改进68
一、ICCP算法基本思想68
二、ICCP地磁匹配导航的实施过程72
三、ICCP算法局限性72
四、预平移ICCP算法75
第三节 基于改进TERCOM与ICCP联合的高精度导航算法77
一、改进TERCOM算法及其性能77
二、改进ICCP算法78
三、改进TERCOM与ICCP联合匹配导航算法实施过程79
四、实验验证与算例分析81
第四节 本章小结83
第五章 SITAN地磁匹配导航算法及改进84
第一节 SITAN算法的基本原理84
第二节 SITAN算法的局限性88
第三节 改进的SITAN匹配导航方法89
一、SITAN实时导航改进原理90
二、改进SITAN导航算法可靠性分析91
三、改进SITAN导航算法实施过程92
四、实验验证与算例分析93
第四节 本章小结95
第六章 海洋地磁匹配导航误匹配诊断96
第一节 误匹配特点分析96
一、INS初始误差过大引起的误匹配96
二、地磁变化平缓或相似性较大区域98
三、航迹沿等值线梯度方向分布99
第二节 基于相似度极值探测的TERCOM误匹配诊断100
第三节 基于M值与角度联合的ICCP误匹配判断法102
第四节 SITAN匹配算法中的误匹配诊断103
第五节 基于INS信息的误匹配综合诊断和修复103
一、误匹配综合诊断原理104
二、误匹配综合诊断算法的实施流程106
第六节 实验验证及算例分析107
第七节 本章小结111
第七章 导航区域适配性能分析及适配航向选择112
第一节 导航区域适配性分析112
一、地磁特征表述统计参量113
二、特征参量显着性分析114
第二节 基于共生矩的适配航向确定118
一、地磁共生矩阵建立原理118
二、基于地磁共生矩的水下地磁匹配导航适配航向确定120
三、试验验证123
第三节 本章小结125
第八章 水下地磁匹配系统组成及误差分析126
第一节 地磁匹配导航系统126
一、地磁匹配导航原理126
二、惯导系统128
三、磁测仪129
四、背景场129
五、压力传感器130
六、匹配算法130
第二节 水下地磁匹配导航系统误差源130
一、INS误差130
二、地磁背景场误差132
三、实测地磁数据误差133
四、地磁匹配导航算法误差134
第三节 本章小结135
第九章 总结及展望136
第一节 本书总结136
第二节 需进一步研究的问题及展望138
主要参考文献139
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摘要：本文以“水下地磁匹配导航定位关键技术研究.pdf电子书版文档下载”为中心，详细探讨了水下地磁匹配导航定位技术的关键问题。文章首先概述了水下地磁匹配导航定位技术的背景和意义，接着从技术原理、系统设计、实验验证和未来发展趋势四个方面进行了深入分析，旨在为我国水下地磁匹配导航定位技术的发展提供有益的参考。
1、技术原理
水下地磁匹配导航定位技术是一种基于地磁场的导航定位方法。该技术利用水下地磁场的空间分布特性，通过测量接收器接收到的地磁信号，与预先存储的地磁模型进行匹配，从而实现水下航行器的定位。技术原理主要包括地磁信号采集、信号处理、地磁模型构建和匹配算法设计等环节。
地磁信号采集是水下地磁匹配导航定位技术的第一步，它通过接收器收集周围环境的地磁信息。信号处理环节对采集到的地磁信号进行滤波、去噪等处理，以提高信号质量。地磁模型构建则是根据实际应用场景，建立地磁场的数学模型，为后续的匹配算法提供依据。最后，匹配算法设计是实现定位精度的关键，它通过比较接收器接收到的地磁信号与地磁模型之间的差异，计算出航行器的位置。
水下地磁匹配导航定位技术的原理具有以下特点：一是具有较好的抗干扰能力，能够在复杂的水下环境中稳定工作；二是定位精度较高，能够满足水下航行器的导航需求；三是系统结构简单，易于实现和部署。
2、系统设计
水下地磁匹配导航定位系统主要包括接收器、数据处理单元和导航控制单元三个部分。接收器负责采集地磁信号，数据处理单元对采集到的信号进行处理，导航控制单元根据处理结果进行导航控制。
接收器是水下地磁匹配导航定位系统的核心部件，其性能直接影响系统的定位精度。目前，常见的接收器有磁力计、磁通门磁力计和光纤磁力计等。数据处理单元负责对接收器采集到的信号进行滤波、去噪、积分等处理，以提高信号质量。导航控制单元根据处理后的信号，结合预先建立的地磁模型，计算出航行器的位置，并输出导航指令。
系统设计时，需要考虑以下因素：一是接收器的选择，应根据实际应用场景和性能需求进行选择；二是数据处理单元的设计，应保证信号处理效果；三是导航控制单元的设计，应保证导航精度和稳定性。
3、实验验证
为了验证水下地磁匹配导航定位技术的可行性和有效性，研究人员进行了大量的实验。实验主要包括以下几个方面：一是地磁信号采集实验，验证接收器的性能；二是信号处理实验，验证数据处理单元的效果；三是匹配算法实验，验证匹配算法的精度和稳定性。
实验结果表明，水下地磁匹配导航定位技术在实际应用中具有较好的性能。在地磁信号采集实验中，接收器能够稳定地采集到地磁信号；在信号处理实验中，数据处理单元能够有效地去除噪声，提高信号质量；在匹配算法实验中，匹配算法具有较高的精度和稳定性。
实验验证为水下地磁匹配导航定位技术的实际应用提供了有力支持，为我国水下地磁匹配导航定位技术的发展奠定了基础。
4、未来发展趋势
随着水下地磁匹配导航定位技术的不断发展，未来发展趋势主要体现在以下几个方面：一是提高定位精度，通过改进匹配算法、优化数据处理方法等手段，提高定位精度；二是拓展应用领域，将水下地磁匹配导航定位技术应用于更广泛的水下场景，如深海探测、水下救援等；三是降低系统成本，通过技术创新和工艺改进，降低系统成本，提高市场竞争力。
未来，水下地磁匹配导航定位技术将在水下航行器、水下机器人等领域发挥重要作用，为我国水下科技事业的发展贡献力量。
总结：本文对水下地磁匹配导航定位关键技术研究.pdf电子书版文档下载进行了详细阐述，从技术原理、系统设计、实验验证和未来发展趋势四个方面进行了深入分析。水下地磁匹配导航定位技术具有较好的抗干扰能力、定位精度高、系统结构简单等特点，为我国水下科技事业的发展提供了有力支持。未来，水下地磁匹配导航定位技术将在水下航行器、水下机器人等领域发挥重要作用。
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