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一种磁异常干扰下基于动能的导航方法技术

技术编号:23443546 阅读:106 留言:0更新日期:2020-02-28 18:26
本发明专利技术提供的是一种地磁场异常干扰下基于动能的导航方法。当小球从山顶滑至谷底的过程中,小球的重力势能转化为动能,小球即使达到谷底,也会因为存在动能继续运动。本发明专利技术受此启发,当潜航器陷入局部区域时,潜航器保持与下落相同的运动趋势继续航行,直至摆脱局部区域。本发明专利技术能保证潜航器在不使用磁图等先验条件的情况下快速摆脱磁场异常区,使得系统具有更好的可靠性,为摆脱异常区域磁场干扰提供了一种新的导航方法。

A navigation method based on kinetic energy under the interference of magnetic anomaly

【技术实现步骤摘要】
一种磁异常干扰下基于动能的导航方法
本专利技术适用于陷入磁异常区域的导航器,特别是涉及一种磁异常干扰下基于动能的导航方法。
技术介绍
基于地球物理场的导航,传统的方法均需要知道物理场分布图的先验信息以完成匹配过程,但是先验地磁图的绘制由于种种原因,其精确性和完整性难以得到保证。因此基于传统方法的物理场导航的精确度和可靠性无法保证。近年来种种研究表明,地球这些地磁匹配导航系统均依赖于磁测后所构建的地磁图,其系统对利用地磁数据构建的磁图完整度、精确度要求极高,需要大量密集的测点位置和测量数据。受地磁场缓慢时变、地磁异常、观测规模等因素的影响,先验地磁图的获取是地磁匹配导航的重要制约因素。利用地球磁场导航时,当存在地磁异常干扰时,尤其是凹陷的异常区域,潜航器受地磁力方向指向区域中心,将扰乱地磁参量分布的固有磁趋势。由于跟踪异常磁场而使得导航路径陷入局部极小点,深陷其中难以逃离,导致无法对潜航器进行有效导航。近年来,以磁图匹配导航算法为基础,学者们提出了许多摆脱磁场干扰的方法,相对成熟。但在无先验磁图的前提下,摆脱磁异常区域的研究还有所欠缺。<本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁异常干扰下基于动能的导航方法,其特征在于,包括以下步骤:/n步骤1:潜航器正常行进,不断计算最近5个时刻损失函数的均值与当前损失函数值的比值

【技术特征摘要】
1.一种磁异常干扰下基于动能的导航方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1:潜航器正常行进,不断计算最近5个时刻损失函数的均值与当前损失函数值的比值其中,Βk,Βk-i分别对应k,k-i时刻潜航器所处位置的地磁矢量;
步骤2:当更新停止时,比值将趋向于1,即gk≈1,判断当前位置是否为目的地点;
步骤3:若损失函数的值趋近于零,即F(Βk)<ε,其中ε为极小量时,则达到目的地,此时潜航器停止行进,如果没有达到目的地,即F(Βk)>>ε,则判断当前陷入磁异常区域;
步骤4:当小球从山顶滑至谷底的过程中,小球的重力势能转化为动能,小球即使达到谷底,也会因为存在动能继续运动,受此启发,当陷入异常区域后,导航器保持与之前磁场下落相同的运动趋势继续航行,同时不断计算gk值;
步骤5:导航器走出局部极值区的过程中,损失函数不断增大,损失函数的变化趋势将恢复正常,当gk>1时,判断已摆脱磁异常...

【专利技术属性】
技术研发人员:张涛张晨张佳宇张江源夏茂栋王健朱永云张亮魏宏宇张硕骁
申请(专利权)人:东南大学
类型:发明
国别省市:江苏;32

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