地磁导航匹配算法及仿真研究

admin · 发表于 2023-10-16 15:49:37

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地磁导航就是以地磁场为信息源获得运动载体位置信息的导航定位技术，具有全天时全天候导航、隐蔽性和抗干扰强、误差不随时间累积及传感器体积小、功耗低等优点。地磁匹配算法是地磁导航的关键，匹配结果既可以直接作为导航系统的定位输出，也可以与惯导系统进行组合滤波，从而抑制惯导系统的累积误差，提高系统的定位精度。本文主要研究基于数字地磁图的地磁匹配导航。首先对地磁导航相关基础理论进行了研究，在此基础上，利用小波变换对磁测数据进行去噪处理，并对地磁匹配算法进行了研究和仿真分析，最后介绍了地磁基准图制备与地磁匹配算法的仿真平台开发。本论文重点阐述了：1) 一种基于小波变换的消除似尖脉冲的降噪方法。该方法针对磁测数据中可能出现的似尖脉冲误差，依据小波变换模极大值在不同尺度的传播特性及小波系数相关性的特点，对该类噪声在小波分解的各层系数进行追踪并进行相应处理，再对处理后的小波系数进行信号重构以达到去噪的目的。通过仿真实验验证了该方法的有效性，使用该方法的降噪效果要优于普通的小波变换去噪方法。2) 一种改进的轮廓匹配算法和一种新的搜索区域的确定方法。该算法针对惯性导航系统积累的航向角误差对传统地磁轮廓匹配算法的精度及可靠性的影响，通过引入旋转角度搜索，使得匹配轨迹与真实轨迹尽可能平行以提高匹配精度；搜索区域的确定方法是为了减小算法运算量、提高运算效率并降低误匹配的概率，该方法对搜索区域进行了新的界定，减小了搜索范围；通过仿真实验验证了算法的有效性，提高了匹配的精度。

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