一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统。所述方法包括：当惯性导航系统的灵敏度不正常时，在当前海域的设定区域内进行往返的航迹重力异常的测量，得到多个重力异常测量数据；将相邻的轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据；根据当前区域的重力异常数据按照网格线对应相减，确定区域预装重力差面数据；根据区域重力差测量面数据和区域预装重力差面数据确定潜艇的当前位置；根据当前位置校正所述惯性导航系统；根据校正后的惯性导航系统进行导航；本发明专利技术提高潜艇的安全性和隐蔽性本发明专利技术所提供的一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统，提高潜艇的安全性和隐蔽性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统
本专利技术涉及水下潜器重力导航领域，特别是涉及一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统。
技术介绍
传统的重力匹配辅助导航，其匹配底图为全球海洋重力异常，有些区域变化明显利于匹配，有些区域变化平缓，没有明显的特征用于匹配。因此，为了明确的得到易匹配区，将特征明显的区域筛选出来构建了重力灯塔数据库。那么，在特征不明显的区域只能采用其他非重力导航手段，如卫星导航(需要上浮海面)、声呐导航(需要发送声呐，易被侦听)、天文导航(需要上浮海面)、地磁导航(易受潜艇自身磁性干扰)等等，这些导航技术安全性和隐蔽性不强。降低了潜艇的安全性、隐蔽性。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统，提高潜艇的安全性和隐蔽性。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种基于相邻测线重力差信息的导航方法，包括：获取惯性导航系统的灵敏度；判断所述灵敏度是否正常；若所述灵敏度不正常，则在当前海域的设定区域内进行往返的航迹重力异常的测量，得到多个重力异常测量数据；所述往返的航迹包括多条，且所述航迹互相平行；将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据；根据所述惯性导航系统确定潜艇的指示位置；根据所述指示位置确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据；所述海洋重力异常地图中的重力异常数据是标准格网；根据当前区域的重力异常数据按照网格线对应相减，确定区域预装重力差面数据；根据所述区域重力差测量面数据和所述区域预装重力差面数据确定所述潜艇的当前位置；根据所述当前位置校正所述惯性导航系统；根据校正后的惯性导航系统进行导航；若所述灵敏度正常，则根据所述惯性导航系统进行导航。可选的，所述将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据，之前还包括：判断所述每个测量点的重力异常测量数据的位置是否属于设定范围；若所述每个测量点的重力异常测量数据的位置不属于所述设定范围，则将所述测量点剔除；若所述每个测量点的重力异常测量数据的位置属于所述设定范围，则将所述测量点保留。可选的，所述将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据，具体包括：将所述测量点最少的轨迹作为基准轨迹；根据所述基准轨迹上的测量点确定剩余轨迹上的测量点；所述基准轨迹上的测量点的经度与所述剩余轨迹上的测量点的维度对应或者所述基准轨迹上的测量点的经度与所述剩余轨迹上的测量点的经度对应；将所述轨迹两两相减，确定航迹间重力差值；航迹间重力差值确定所述区域重力差测量面数据。可选的，所述根据所述指示位置确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据，具体包括：根据所述设定区域确定重力差区域；根据所述重力差区域确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据。一种基于相邻测线重力差信息的导航系统，包括：灵敏度获取模块，用于获取惯性导航系统的灵敏度；第一判断模块，用于判断所述灵敏度是否正常；往返的航迹重力异常测量模块，用于若所述灵敏度不正常，则在当前海域的设定区域内进行往返的航迹重力异常的测量，得到多个重力异常测量数据；所述往返的航迹包括多条，且所述航迹互相平行；区域重力差测量面数据确定模块，用于将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据；指示位置确定模块，用于根据所述惯性导航系统确定潜艇的指示位置；重力异常数据确定模块，用于根据所述指示位置确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据；所述海洋重力异常地图中的重力异常数据是标准格网；区域预装重力差面数据确定模块，用于根据当前区域的重力异常数据按照网格线对应相减，确定区域预装重力差面数据；当前位置确定模块，用于根据所述区域重力差测量面数据和所述区域预装重力差面数据确定所述潜艇的当前位置；惯性导航系统校正模块，用于根据所述当前位置校正所述惯性导航系统；第一导航模块，用于根据校正后的惯性导航系统进行导航；第二导航模块，用于若所述灵敏度正常，则根据所述惯性导航系统进行导航。可选的，还包括：第二判断模块，用于判断所述每个测量点的重力异常测量数据的位置是否属于设定范围；测量点剔除模块，用于若所述每个测量点的重力异常测量数据的位置不属于所述设定范围，则将所述测量点剔除；测量点保留模块，用于若所述每个测量点的重力异常测量数据的位置属于所述设定范围，则将所述测量点保留。可选的，所述区域重力差测量面数据确定模块具体包括：基准轨迹确定单元，用于将所述测量点最少的轨迹作为基准轨迹；剩余轨迹上的测量点确定单元，用于根据所述基准轨迹上的测量点确定剩余轨迹上的测量点；所述基准轨迹上的测量点的经度与所述剩余轨迹上的测量点的维度对应或者所述基准轨迹上的测量点的经度与所述剩余轨迹上的测量点的经度对应；航迹间重力差值确定单元，用于将所述轨迹两两相减，确定航迹间重力差值；区域重力差测量面数据确定单元，用于航迹间重力差值确定所述区域重力差测量面数据。可选的，所述重力异常数据确定模块具体包括：重力差区域确定单元，用于根据所述设定区域确定重力差区域；重力异常数据确定单元，用于根据所述重力差区域确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据。根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术所提供的一种基于相邻测线重力差信息的导航方法及系统，当惯性导航系统的灵敏度不正常时，即无重力特征或重力特征较弱区域，通过将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据，可以使无特征重力异常区域重新出现利于匹配导航的特征，削弱了艇载重力仪测量时的系统误差，使得该重力差准确且接近于预装重力差，利于准确匹配，在重力特征不明显的区域，潜艇无需上浮进行通信，提高了潜艇的隐蔽性和安全性。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术所提供的一种基于相邻测线重力差信息的导航方法流程示意图；图2为本专利技术所提供的南北往返的航迹重力异常的测量示意图；图3为本专利技术所提供的东西往返的航迹重力异常的测量示意图图4为本专利技术所提供的测量点保留的航迹示意图；图5为本专利技术所提供的保留测量值的渲染图；图6为本专利技术所提供的区域重力差测量面数据示意本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于相邻测线重力差信息的导航方法，其特征在于，包括：/n获取惯性导航系统的灵敏度；/n判断所述灵敏度是否正常；/n若所述灵敏度不正常，则在当前海域的设定区域内进行往返的航迹重力异常的测量，得到多个重力异常测量数据；所述往返的航迹包括多条，且所述航迹互相平行；/n将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据；/n根据所述惯性导航系统确定潜艇的指示位置；/n根据所述指示位置确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据；所述海洋重力异常地图中的重力异常数据是标准格网；/n根据当前区域的重力异常数据按照网格线对应相减，确定区域预装重力差面数据；/n根据所述区域重力差测量面数据和所述区域预装重力差面数据确定所述潜艇的当前位置；/n根据所述当前位置校正所述惯性导航系统；/n根据校正后的惯性导航系统进行导航；/n若所述灵敏度正常，则根据所述惯性导航系统进行导航。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于相邻测线重力差信息的导航方法，其特征在于，包括：
获取惯性导航系统的灵敏度；
判断所述灵敏度是否正常；
若所述灵敏度不正常，则在当前海域的设定区域内进行往返的航迹重力异常的测量，得到多个重力异常测量数据；所述往返的航迹包括多条，且所述航迹互相平行；
将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据；
根据所述惯性导航系统确定潜艇的指示位置；
根据所述指示位置确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据；所述海洋重力异常地图中的重力异常数据是标准格网；
根据当前区域的重力异常数据按照网格线对应相减，确定区域预装重力差面数据；
根据所述区域重力差测量面数据和所述区域预装重力差面数据确定所述潜艇的当前位置；
根据所述当前位置校正所述惯性导航系统；
根据校正后的惯性导航系统进行导航；
若所述灵敏度正常，则根据所述惯性导航系统进行导航。


2.根据权利要求1所述的一种基于相邻测线重力差信息的导航方法，其特征在于，所述将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据，之前还包括：
判断所述每个测量点的重力异常测量数据的位置是否属于设定范围；
若所述每个测量点的重力异常测量数据的位置不属于所述设定范围，则将所述测量点剔除；
若所述每个测量点的重力异常测量数据的位置属于所述设定范围，则将所述测量点保留。


3.根据权利要求1所述的一种基于相邻测线重力差信息的导航方法，其特征在于，所述将相邻的所述轨迹上的相同纬度或相同经度的测量点的重力异常测量数据对应相减，得到区域重力差测量面数据，具体包括：
将所述测量点最少的轨迹作为基准轨迹；
根据所述基准轨迹上的测量点确定剩余轨迹上的测量点；所述基准轨迹上的测量点的经度与所述剩余轨迹上的测量点的维度对应或者所述基准轨迹上的测量点的经度与所述剩余轨迹上的测量点的经度对应；
将所述轨迹两两相减，确定航迹间重力差值；
航迹间重力差值确定所述区域重力差测量面数据。


4.根据权利要求1所述的一种基于相邻测线重力差信息的导航方法，其特征在于，所述根据所述指示位置确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据，具体包括：
根据所述设定区域确定重力差区域；
根据所述重力差区域确定海洋重力异常地图中的当前区域的重力异常数据。


5.一种基于相邻测线重力差信息的导航系统，其特征在于，包括：
灵敏度获取模块，用于获取惯性导航系统的灵敏度；
...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖云，任飞龙，刘晓刚，
申请(专利权)人：中国人民解放军六一五四零部队，西安航天天绘数据技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11