【技术实现步骤摘要】
一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法
[0001]本专利技术涉及一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，属于极区水下航行器导航、路径规划领域。
技术介绍
[0002]两极是全球气候变化的驱动器，且两极地区蕴含丰富的资源，两极地区在未来海战以及非战争领域都具有重要地位。随着科学技术和经济的发展，两极科考任务势在必行，而极区水下航行器的精确定位、导航与路径规划则是重中之重。
[0003]现有的极区导航手段主要是卫星导航和惯性导航，但由于极区上空卫星分布较少，同时频繁出现磁暴等现象，卫星信号容易受到影响，所以惯性导航技术是目前极区导航最为重要的方法，但无论是平台式还是捷联式惯性导航系统都存在难以精确定位的问题。因此将地球物理信息、路径规划算法和惯性导航技术结合，利用地球地理物理信息数据库辅助惯导，具有广阔的应用前景。
[0004]路径规划最初广泛用于移动机器人的研究，指机器人按照开始设置的性能指标搜索出一条从初始位置到目标位置的最优路径。极区数据库辅助导航主要通过极区重力值和深度数据来辅助惯性...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，其特征在于，步骤如下：步骤一：获取极区重力值和深度数据，并对部分稀疏区间进行精准性插值；步骤二：对其进行网格化，构建网格地图，绘制重力和深度等值线；步骤三：叠加融合重力和深度网格图，并计算每个规定大小网格窗口的可匹配度；步骤四：将所有格网点分为五类，并将这五类格网点按性质划分区域；步骤五：设置匹配优先级，优先级依次为第一类>第二类>第三类>第四类>第五类，第五类点为严格禁止规划为航线区域类；步骤六：建立有向图模型，给所有的有向边加上权值；步骤七：根据极区水下航行器当前位置、目标位置进行路径规划，确定某次极区水下航行器航行路线；步骤八：根据路径规划算法规划的路径，避开水下冰山等危险航行环境，并在航行过程中通过匹配算法，使用数据库导航辅助惯性导航，抑制惯导系统长时间使用误差累积效应，使得极区水下航行器安全、快速、精准的到达目标点。2.根据权利要求1所述的一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，其特征在于，步骤三所述计算每个规定大小网格窗口的可匹配度的具体为：σ＝(R
long
+R
lat
)/2)/2式中，R
long
和R
lat
分别是计算某一选定窗口内重力值和深度值在沿经线方向和纬线方向的可匹配度，σ为某一选定窗口内重力值和深度值在沿经线方向和纬线方向可匹配度的平均值，反映该窗口内数据的变化幅度，可以作为评估该位置窗口是否可为可匹配位置的一个因素；m和n表示选定窗口格网地图的尺寸大小，g(i，j)为(i，j)点的重力值，h(i，j)为(i，j)点的深度值；若该窗口格网内某相邻位置(i，j)和(i，j+1)或(i，j)和(i+1，j)间数据梯度越大，即该窗口相邻位置的数据变化更明显，则该窗口的σ值越大，即该窗口越适合用来进行匹配辅助惯性导航系统。3.根据权利要求1所述的一种用于极区水下航行器数据库辅助导航路径规划方法，其特征在于，步骤四所述分类为：第一类为既有重力值又有深度值的点，第二类为只有重力值的点，第三类为只有深度值的点，第四类为既没有重力值也没有深度值的点，第五类为存在水下冰山等危险航线环境的点；其中，将第四类网格点的可匹配度设置为第二类和第三类点可匹配...
【专利技术属性】
技术研发人员：奔粤阳，汤瑞，赵玉新，周广涛，吴磊，李倩，戴平安，张嘉宁，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：
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