【技术实现步骤摘要】
基于粒子滤波的变尺度单方向重力采样矢量匹配定位方法
本专利技术属于重力辅助惯导系统匹配方法领域，具体涉及一种基于粒子滤波的变尺度单方向重力采样矢量匹配定位方法。
技术介绍
水下运载体长时间隐蔽航行最常用的无源导航方式是惯导系统，但惯导误差会随着时间累积。为保证导航的隐蔽性和自主性，利用地球物理特征的无源导航来校正惯导误差，因此开展了地形匹配导航技术、重力辅助导航技术、地磁辅助导航技术等研究。对于水下导航，地形数据的测量比较困难，地球的磁场不是很稳定，重力场稳定而且重力数据可以利用卫星数据反演，因此应用重力导航具有很大的优势。重力匹配算法是重力辅助惯导技术的核心技术之一，它是利用重力仪实时测量的重力信息与预存重力图信息以一定的算法进行比较，从而估计惯导的位置。现阶段借鉴较为成熟的地形匹配，重力匹配算法按照采样方式主要分为两大类，序列匹配和单点匹配。序列匹配是一种验后估计或批处理方法，每一次匹配都要在采样到足够的点数后进行，所以实时性比较差，主要以ICCP算法和相关分析法为代表。ICCP算法最初由图像配准算法发展而来的，是一种寻找全局意义下的最优对准方法，精度叫较高。...
【技术保护点】
基于粒子滤波的变尺度单方向重力采样矢量匹配定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将水下运载体的经纬度差值作为状态变量，将重力仪实时测量的水下载体当前位置的重力异常值作为观测量，建立重力辅助惯导单点匹配模型：Δxk,k+1＝Δxk‑1,k+ΔUk+ek (1)yk+1＝hk+1(xk+1)+vk+1 (2)式中，Δxk,k+1表示k时刻到k+1时刻水下运载体的经纬度差值，k≥1，当k＝0时，Δx0,1＝ΔU0+e0ΔUk为惯导系统给出的k时刻的位置偏移增量，ek为惯导系统k时刻的高斯白噪声误差，yk+1表示k+1时刻的重力仪测量的重力异常值，x...
【技术特征摘要】
1.基于粒子滤波的变尺度单方向重力采样矢量匹配定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、将水下运载体的经纬度差值作为状态变量，将重力仪实时测量的水下载体当前位置的重力异常值作为观测量，建立重力辅助惯导单点匹配模型：Δxk,k+1＝Δxk-1,k+ΔUk+ek(1)yk+1＝hk+1(xk+1)+vk+1(2)式中，Δxk,k+1表示k时刻到k+1时刻水下运载体的经纬度差值，k≥1，当k＝0时，Δx0,1＝ΔU0+e0，ΔUk为惯导系统给出的k时刻的位置偏移增量，ek为惯导系统k时刻的高斯白噪声误差，yk+1表示k+1时刻的重力仪测量的重力异常值，xk+1为惯导系统输出的k+1时刻水下运载体的经纬度信息，hk+1(xk+1)表示在xk+1处在重力基准图上读取的重力异常值，vk+1表示k+1时刻的测量误差，设定为高斯白噪声；步骤二、利用重力辅助惯导单点匹配模型得到基于粒子滤波的匹配点；具体包括：S201、由惯导初始位置的先验概率生成j个初始采样粒子其中，l＝1,2,3……j，采样粒子的运动规律与水下运载体的运动规律一致，则采样粒子的状态方程为Δqk,k+1＝Δqk-1,k+ΔUk+ek(3)式中，Δqk,k+1表示k时刻到k+1时刻采样粒子的经纬度差值，k≥1，当k＝0时，Δq0,1＝ΔU0+e0；S202、利用得到第一个时刻采样粒子的经纬度信息，利用重力仪测量的y1与各个粒子在重力基准图上读取的重力异常值的差值计算各个粒子的权值各个粒子的经纬度信息乘以相应的权值得到当前时刻水下运载体的匹配点x′1，按照对第一个时刻匹配点的计算方法计算第2,3……个时刻的匹配点；步骤三、当k<3时，认定匹配点x′k可信；当k≥3时，对x′k-n中的所有匹配点计算其重力异常变化率Gk-n，n＝1,2,......k-1；从x′k-n中选出h个匹配点分别与当前匹配点x′k组成h个匹配...
【专利技术属性】
技术研发人员：王博，于力，肖烜，邓志红，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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