地形辅助导航

摘要： 利用地形信息辅助惯性系统导航,能有效地约束误差的累积,匹配算法作为地形辅助导航的核心,不同的算法在匹配精度和时间上各有特点.为了改善单一算法的缺陷,以水下地形辅助导航应用为背景,根据这些算法的特性,提出了一种将TERCOM算法和SITAN算法进行组合的方案,综合了两种算法的特性,引入可靠性比值,并在地形条件差异较大的两个代表区域进行匹配,仿真结果验证了算法的有效性.

摘要： 针对目前水下地形辅助导航性能在单一算法下受多因素影响而无法得到最佳发挥的问题,采用双线性插值法制备了相应分辨率的水下数字地图,采用地形轮廓相关匹配(TERCOM)算法和基于直接概率准则的质点滤波(PMF)算法组成的组合匹配算法,较为全面地仿真分析了潜航器航速、测深误差、航向误差、航速误差、初始位置偏差和水下地形特征等诸多因素对导航性能的影响规律,对组合算法在复杂条件下的应用性能进行了剖析.仿真结果表明,在复杂条件下组合算法具有较强的稳定性和抗误差性,通过合理地选择应用参数,可有效降低匹配误差,提高导航性能,研究成果可为匹配算法在水下导航工程实践中的应用提供参考.

摘要： 提出了一种利用地形辅助导航精确获取位置信息的直升机低空飞行告警方法,该方法通过地形辅助导航修正惯导系统误差,然后利用直升机飞行动力学模型预测逃逸轨迹并生成告警边界,最终实现直升机近地告警.仿真测试结果表明,本文采用的地形辅助导航方法能够有效修正惯导误差,基于此实现的直升机近地告警方法能够有效提高直升机飞行的安全性.

摘要： 针对目前水下地形辅助导航性能在单一算法下受多因素影响而无法得到最佳发挥的问题,采用双线性插值法制备了相应分辨率的水下数字地图,采用地形轮廓相关匹配(TERCOM)算法和基于直接概率准则的质点滤波(PMF)算法组成的组合匹配算法,较为全面地仿真分析了潜航器航速、测深误差、航向误差、航速误差、初始位置偏差和水下地形特征等诸多因素对导航性能的影响规律,对组合算法在复杂条件下的应用性能进行了剖析.仿真结果表明,在复杂条件下组合算法具有较强的稳定性和抗误差性,通过合理地选择应用参数,可有效降低匹配误差,提高导航性能,研究成果可为匹配算法在水下导航工程实践中的应用提供参考.

摘要： 针对在复杂应用条件下水下地形辅助导航定位精度提高的问题,制备了多分辨率数字地图,并基于经典成熟的TERCOM算法,通过仿真分析得出了潜航器航速、测深精度、初始位置偏差、水下地形特征、数字地图分辨率等主要因素对匹配精度的影响规律,为日后匹配算法在水下导航工程实践中的更好应用、数字地图制作及相关测量工作提供了相关参考.仿真结果证明:该算法可以应用于地形导航,而且合理地选择应用参数能有效降低匹配误差,提高匹配性能.

摘要： 地形辅助导航技术是一种利用地形特征来修正惯性导航误差的技术.由于本质上它是一个非线性的问题,可以采用基于扩展卡尔曼滤波的方法和无迹卡尔曼滤波来修正导航误差.本文对两种方法进行深入比较分析,结果表明,在处理地形匹配问题上,无迹卡尔曼滤波的精度比扩展卡尔曼滤波有了明显提高,而且降低了对匹配区域的地形要求.在模型状态维数不高的情况下,无迹滤波具有更强的工程实用性。

摘要： 该文阐述地形辅助导航原理，系统构成，提供几种适于直升飞机和固定翼飞机的惯性地形辅助导航算法；以及平坦地形上空的地形辅助导航技术，并提供仿真，飞行结果数据。

摘要： 新兴的地形辅助导航技术是目前很有前途的一种辅助导航技术。

摘要： 本文提出了一种用于地形辅助导航中地形匹配性能的分析方法.该方法通过分析主要的地形信息参数与TERCOM匹配概率之间的关系,来对选定地形的匹配性能作出评价.仿真实验结果表明,这种对匹配区域地形匹配性能评价方法是有效的.

摘要： 地形导航性评价是在地形辅助导航技术的研究过程中需要解决的问题。该文根据均匀设计的基本原理，设计了一种采用均匀设计试验来评价地形导航性的方法，即基于均匀设计的地形导航性评价方法，解决了对复要地形的导航性评价问题。

摘要： 组合导航系统的设计分为直接法和间接法,前者能更准确地描述系统的动态性能.以直接法构建INS/TAN组合导航系统结构,使用简单凸联合算法对分别来自于INS和TAN的导航位置信息进行直接融合.仿真实验证明,该算法在组合导航系统中有效.

摘要： 组合导航系统的设计分为直接法和间接法,前者能更准确地描述系统的动态性能.以直接法构建INS/TAN组合导航系统结构,使用简单凸联合算法对分别来自于INS和TAN的导航位置信息进行直接融合.仿真实验证明,该算法在组合导航系统中有效.

摘要： 组合导航系统的设计分为直接法和间接法,前者能更准确地描述系统的动态性能.以直接法构建INS/TAN组合导航系统结构,使用简单凸联合算法对分别来自于INS和TAN的导航位置信息进行直接融合.仿真实验证明,该算法在组合导航系统中有效.

摘要： 组合导航系统的设计分为直接法和间接法,前者能更准确地描述系统的动态性能.以直接法构建INS/TAN组合导航系统结构,使用简单凸联合算法对分别来自于INS和TAN的导航位置信息进行直接融合.仿真实验证明,该算法在组合导航系统中有效.

摘要： 本文在分析TERCOM算法的基础上,针对TERCOM算法难以连续定位、实时性较差的缺点,提出了一种连续TERCOM相关匹配算法,算法利用一组FIFO队列,递归地计算最佳相关匹配结果.该算法在不影响计算精度的同时极大地减少了计算量,从而提高计算速度,并连续输出定位结果.仿真结果表明该算法可以在一个采样周期(250ms)之内完成一次相关匹配计算并输出定位结果,能满足实时系统的要求,而通常的TERCOM算法在相同的计算条件下需要更多的计算时间,难以满足实时系统的要求.

摘要： 本发明公开一种基于地形辅助的水下载体紧组合导航方法，主要步骤包括：根据水下载体的运动状态选取状态量，建立水下载体组合导航系统模型，初始化水下地形组合导航系统；初始化高斯和粒子滤波器，搭建高斯过程‑高斯和粒子滤波框架并进行水下载体紧组合导航。采用高斯过程‑高斯和粒子滤波紧组合导航框架，可充分利用传感器信息，方法可移植性强，适用于非线性非高斯的实际系统，并且具有免重采样的优点，相较于传统的粒子滤波组合导航，组合导航精度更高，有利于推进基于地形辅助的水下载体组合导航系统的实际应用。

摘要： 本申请公开了用于校正惯性导航解算的具有通用地形传感器的地形参考导航系统。公开了一种用于交通工具的地形参考导航系统，并且其包括惯性测量单元和被配置为收集地形相关数据的一个或多个通用地形传感器。地形参考导航系统包括与通用地形传感器和惯性测量单元进行电子通信的一个或多个处理器，以及耦合到该处理器的存储器。存储器将数据存储到一个或多个数据库中并存储程序代码，该程序代码在由处理器执行时使地形参考导航系统基于地形值确定预测的地形值，其中从一个或多个传感器特定地形数据库中检索地形值。前卡尔曼滤波器处理值被发送到卡尔曼滤波器。卡尔曼滤波器基于前卡尔曼滤波器处理值来确定导航校正和传感器校正。

摘要： 本发明涉及一种基于混合地形轮廓匹配TERCOM算法和粒子滤波的地形辅助导航方法，目的是解决在大的初始位置误差，平坦地形区域以及飞行器高机动飞行时滤波器的发散问题。该导航方法包含搜索模式、跟踪模式以及丢失模式和模式逻辑装换，在搜索模式下，分别利用平均绝对差MAD算法、均方差MSD算法和交叉相关COR算法批处理测量信息获得位置估计信息，并根据一致性表决算法，在大的初始位置误差下快速、准确地实现初始定位；在跟踪模式下采用粒子滤波递推处理测量信息实现连续匹配定位；丢失模式和模式逻辑转换实现初始定位后由搜索模式转入跟踪模式，出现伪定位后由跟踪模式转换为搜索模式。本发明能够保证在大的初始位置误差稳定可靠地实现连续定位。

摘要： 本发明涉及无人机地形辅助导航方法领域，具体是一种基于蚁群算法路径规划的无人机地形辅助导航方法，其具体步骤如下：S1：载入地形高程数据；S2：根据地形信息量，判断地形是否可匹配；S3：导入适配性地图，设置初始参数；S4：依据蚁群算法对路径进行规划；S5：用ICCP匹配所得位置信息对惯性导航系统输出位置信息进行校正；针对惯导误差随时间积累的问题，采用基于ICCP算法的地形辅助导航方法对惯导误差进行修正，以实现无人机长航时高精度的定位要求；针对地形辅助导航在地形变化不明显的区域无法有效修正惯导积累误差的问题，通过对导航区域地形信息量的计算，利用熵值法赋权灰色关联决策将地形划分为地形适配区与地形非适配区。

摘要： 本发明公开了一种支持多分辨率地形数据的自适应地形辅助惯性导航方法，该方法的步骤包括：(1)通过配置文件对飞行区域内不同分辨率的地形数据库信息进行配置；(2)飞行载体在执行飞行任务过程中根据配置文件中描述的地形数据库信息，实时获取载体所在区域的最高分辨率的地形高程数据；(3)根据当前飞行载体所在区域地形数据的最高分辨率，自适应调节滤波参数并执行相适应的地形辅助惯性导航算法。本发明给出的自适应地形辅助惯性导航方法可使载体在飞行过程中针对不同飞行区域采用不同分辨率的地形高程数据，从而提高地形辅助导航算法的适应性，最大程度提高地形辅助导航算法的性能。

摘要： 本发明一种基于混合地形轮廓匹配TERCOM算法和粒子滤波的地形辅助导航方法，目的是解决在大的初始位置误差，平坦地形区域以及飞行器高机动飞行时滤波器的发散问题。该导航方法包含搜索模式、跟踪模式以及丢失模式和模式逻辑装换，在搜索模式下，分别利用平均绝对差MAD算法、均方差MSD算法和交叉相关COR算法批处理测量信息获得位置估计信息，并根据一致性表决算法，在大的初始位置误差下快速、准确地实现初始定位；在跟踪模式下采用粒子滤波递推处理测量信息实现连续匹配定位；丢失模式和模式逻辑转换实现初始定位后由搜索模式转入跟踪模式，出现伪定位后由跟踪模式转换为搜索模式。本发明能够保证在大的初始位置误差稳定可靠地实现连续定位。

摘要： 本发明公开了一种AUV远距离地形等深线辅助导航方法，属于水下导航与定位领域。本发明使用海底地形等深线图作为先验海图进行匹配定位，减少先验海图地形特征数量及分辨率对匹配结果的影响，在粒子滤波过程中，根据粒子距离等深线最短距离实现粒子权重更新。根据等深线地图匹配属性，利用等深线疏密计算地形置信度，将地形置信度考虑到等深线辅助导航定位中，实现在地形特征贫乏、低分辨率先验海图基础上的远距离地形辅助导航。本发明在进行远距离地形辅助导航中，能源成为限制AUV实现远距离水下定位的重要问题，为此提出利用单波束声呐进行水深信息测量，有效延长AUV水下续航能力。

摘要： 本发明通过充分考虑惯性导航系统的导航误差特性，将短时间内的惯性导航精准航向及航行距离信息考虑到地形辅助导航方法中，提高匹配算法的鲁棒性。在初始搜索阶段，根据惯性导航得到的位置信息设置初始搜索范围，并根据水深测量数据进行路径初始化，根据水深测量数据、惯性导航提供的航向及航行距离信息进行路径点筛选，并对得到的路径与惯性导航航行距离进行比较判断是否进行窗口滑动，实现分段匹配定位。在每个分段中根据价值函数进行最终路径确定，完成整条路径的匹配定位。

摘要： 本发明公开了一种基于改进樽海鞘群算法的水下地形辅助导航方法，包括：步骤一：制作海底数字地形图；步骤二：多波束对海底地形进行采集，形成子图；步骤三：利用改进樽海鞘群算法实现子图在海底数字地形图中位置的定位。本发明实现了利用智能群算法对水下定位进行二维匹配定位，相对传统水下定位方法，本方法不需要求函数的一阶和二阶导数、矩阵的逆等。在目标函数较为复杂的情况下，计算量较小。

摘要： 本发明公开了一种融合图像与地形的辅助导航定位方法，在航空器飞行过程中，基于飞行控制系统参数，结合数字地形高程数据库，通过组合Sandia惯性地形辅助导航系统（SITAN）和实测地面图像，基于图像匹配算法实现对惯性导航系统（INS）的导航定位修正，为航空器提供高精度的导航定位。