全張量多特征融合的重力梯度輔助導(dǎo)航匹配區(qū)選擇準(zhǔn)則研究.pdf

1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)(INS)作為無源自主導(dǎo)航的常用導(dǎo)航設(shè)備是水下潛器的必備系統(tǒng)。但是，慣性導(dǎo)航系統(tǒng)由于陀螺的漂移，其系統(tǒng)誤差會隨時(shí)間累積。為了保證水下潛器的隱蔽性，有必要采用其他無源導(dǎo)航方式進(jìn)行慣導(dǎo)系統(tǒng)的輔助導(dǎo)航。
　　利用地球自有的物理場來輔助導(dǎo)航是一種無源的導(dǎo)航方法。地磁輔助導(dǎo)航和重力輔助導(dǎo)航是其中兩個(gè)重要研究方向。要實(shí)現(xiàn)地磁輔助導(dǎo)航，必須從磁場傳感器的測量數(shù)據(jù)中補(bǔ)償水下潛器的干擾磁場，否則精度無法得到保證;重力測量會受到載體運(yùn)動(dòng)等

2、外部因素的影響;而重力梯度的測量不受水下潛器機(jī)動(dòng)性能的制約，重力梯度輔助導(dǎo)航作為一種無源的自主導(dǎo)航方式越來越受到關(guān)注。
　　參考圖是重力梯度輔助導(dǎo)航技術(shù)的三要素之一，而地球海洋環(huán)境復(fù)雜，有必要充分利用重力梯度全張量進(jìn)行多特征信息融合，獲得匹配區(qū)選擇準(zhǔn)則，從而獲得合適的匹配區(qū)，有效提高輔助導(dǎo)航系統(tǒng)的定位精度。
　　本文進(jìn)行了全張量多特征融合的重力梯度匹配區(qū)選擇準(zhǔn)則的研究。首先，介紹了重力及重力梯度的概念、重力梯度正演方法以及全

3、張量重力梯度多特征參數(shù)，提取并分析了全張量基準(zhǔn)圖的多特征參數(shù)。
　　然后，對全張量重力梯度5個(gè)獨(dú)立分量信息的多個(gè)特征參數(shù)進(jìn)行提取和統(tǒng)計(jì)，分析了特征參數(shù)對匹配性能的影響，并以此提出全張量多特征融合的匹配區(qū)選擇準(zhǔn)則。仿真結(jié)果表明:在利用該準(zhǔn)則劃分的匹配區(qū)內(nèi)，導(dǎo)航匹配率可達(dá)到90％以上。
　　最后，基于支持向量機(jī)的方法，運(yùn)用K-fold交叉驗(yàn)證法和格網(wǎng)尋優(yōu)法得到最優(yōu)支持向量機(jī)模型參數(shù)，進(jìn)行了全張量多特征融合的重力梯度匹配區(qū)選擇準(zhǔn)則