结合地形和环境特征的水下导航定位方法研究

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1、乘兩大聲硕±学位论文结合地形和环境特征的水下导航定位方法研究专业名称：仪器仪表工程研究生姓名：巧郡郡导师姓名：徐晓苏本论文获国家自然科学基金项目（５ｉｎ５０８２，６１４７３０８５）资助。ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＵｎｄｅｒｗａｔｅｒＮａｖｉａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｇＢａｓｅｄｏｎＴｅｒｒａｉｎａｎｄＥｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌＦｅａｔｕｒｅｓＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏ凸Ｓｕｂｍｉｔｅｄ化ＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｏｒｔｈｅＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉ

2、ｎｇＢＹＴＡＮＧＪｕｎｉｍｊＳｕｅｒｖｉｓｅｄｂｐｙＰｒｏｆ．ＸＵＸｉａｏｓｕＳｃｈｏｏｌｏｆＩｎｓｔｒｕｍｅｎｔＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｏｕｔｈｅａｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＭａｙ２０１５东南大学学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研巧工作及取得的研巧，成果，除论文中不包含其他人己经发。尽我所知了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外表或撰写过的研究成果，也不包含为获得东南大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已

3、在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：哈却日期：第东南大学学位论文使用授权声明东南大学、中国科学技术信息研究所、国家图书馆有权保留本人所送交学位论文的复印件和电子文挡，可采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。本人电子文档的内容和纸质论文的内容相一致。除在保密期内的保密论文外，允许论文被查阅和借阅，可Ｗ公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。论文的公布（包括刊登）授权东南大学研巧生院办理。楚涕＾兴研巧生签名；概卸种＞导师签名：日期：＆可＾摘要一高精度导航定位技术是实现水下潜器长时间隐蔽潜航的关键技术之。本文着重研

4、巧一种结合地形和环境特征的水下导航定位方法。通过对不同地形区域地形信息量的分ｉ析，将地形划分为地形适配区ｔｌ及地形非适酷区，在地形适配区，选用地形辅助导航方法来校正主惯性导航系统的定位误差，在地形非适配区，采用基于海洋环境特征的同步定位与构图算法来修正主惯性导航系统的位置误差。主要工作如下：（１）对衡量导航区域地形信息量的特征参数进行了介绍，并考虑到传统地形适配区选择方法的不足一，提出了种基于摘值法赋权灰色关联决策的地形适配区选择方法，最后通过仿真实验证明了算法的有效性及优点。（２）对基于ＩＣＣＰ算法的地形辅助导航系统的基本原理进行了介绍，并重

5、点对ＩＣＣＰ算法中的关键技术进行了分析，结合地形辅助导航原理，构建了ＳＩＮＳ／ＴＡＮ系统模型，最终，经过仿真实验证明算法的有效性。（３）对同步定位与构图算法的基本原理进行了介绍，重点对ＳＬＡＭ中几个基本问题进行了分析，主要有地图表示方法、系统模型构建、ＳＬＡＭ的性质及数据关联算法，并对最近邻数据关联方法进行了改良，经过仿真试验对比了改良前后两种数据关联方法的优缺点。（４）考虑到水下环境的特殊性，本文采用基于ＥＫＦ的ＳＬＡＭ算法在地形非适配区对惯导位置误差进行修正－Ｍ，并重点介绍了水下潜器ＥＫＦＳＬＡ算法的具体执行过程，包括预测、观测、更

6、新／扩充Ｈ个阶段，最后通过仿真对其有效性进行了验证。关键词：惯性导航；地形信息量；地形辅助导航；ＩＣＣＰ算法；ＳＬＡＭ算法ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＩ－Ｉｗｉｔｈｔｔｉｓｗｅｌｌｋｎｏｗｎｔｈａｔｔｈｅｅ打ｏｒｓｏｆｎｅｒｔｉａｌＮａｖｉａｔｉｏ凸Ｓｓｔｅｍａｒｅｉｎｃｒｅａｓｉｎｉｍｅ．ｇｙｇ－－巧ｖｅｈＴｏ且ｃｈｉｅｖｅｔｈｅｏａｌｏｆｌｏｎｔｉｍｅａｎｄｈｉｈｒｅｃｉｓｉｏ打ｎａｖｉａｔｉｏｎｆｔ）ｒａｎｕｎｄｅｒｗａｔｉｃｌｅａ打ｇｇｇｐｇ，ｕｎｄｅｒｗａｔ巧ｎａｖｉａｔｉ

7、ｏｎｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｃｏｍｂｉｎｅｓｔｅｒｒａｉｎａｎｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ佐ａｔｕｒｅｓｉｓｇｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｔｏｔａｌｔｅｒｒａｉｎｉｓｄｉｖｉｄｅ过ｉｎｔｏｍａｔｃｈｉｎｇａｒｅａｓａｎｄｕｎｍａｔｃｈａｂｌｅａｒｅａｓａｃｃｏｒｄｉｎ化ｇｔｅｒｒａｉｎｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄＴＡＮｉｓｕｓｅｄＵ）ｃｏｒｒｅｃｔｔｈｅｅｒｒｏｒｏｆＩＮＳｉｎｍａｔｃｈｉｎｇａｒｅａｓｗｈｉｌｅ，ＳＬＡＭｉｓｕｓｅｄ