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题目:地磁辅助导航关键技术研究

关键词:地球物理场导航;地磁辅助导航;地磁轮廓匹配;自适应MAGCOM;地磁导航实验

  摘要



       地磁导航作为一种新兴的导航技术,具有不受地形、位置的限制,可以实现全地域、全天候导航的优良特征,能够弥补现有导航方法的不足,尤其可以有效辅助惯性导航系统修正导航信息,具有广阔的发展前景。

       本文针对地磁辅助导航系统应用中的关键技术进行了研究和实验验证,主要研究成果包括以下3点。

      (1)定性分析地磁传感器误差、速度误差、航向角误差和地图网格大小对匹配概率影响的物理机理,基于MAGCOM(Magnetic Contour Matching)算法开展大量仿真实验,给出了不同误差源与算法可靠性间的关系。

       (2)为克服速度误差和航向角误差对传统MAGCOM算法定位可靠性的影响,研究了基于旋转、缩放和平移三自由度变换的Adaptive Transform MAGCOM算法,利用计算机仿真和传统MAGCOM算法进行了比较测试,实验结果表明新算法匹配正确率和可靠性明显优于原算法。

      (3)设计了地磁辅助导航系统原理样机的总体架构,研发了地磁辅助导航系统的软件和硬件,并将MAGCOM和Adaptive Transform MAGCOM算法移植到嵌入式处理器中。在完成大量半物理仿真实验的基础上,在内蒙古进行了多次跑车实验测试,实际匹配概率≥90%,达到了预定的指标要求。