基于不规则三角网的水下地形导航数据库构建方法的优化（英文） 被引量：3

1

作者 王立辉 高贤志 +2 位作者 梁冰冰 余乐 祝雪芬 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期345-349,共5页

采用规则格网模型构建地形导航数据库时,存在精度较低以及效率较低的问题。为了优化地形导航数据库构建方法,提出了一种基于不规则三角网的地形导航数据库构建方法。基于分割合并法对源数据点按经纬度坐标进行分割,分别求出每个数据块... 采用规则格网模型构建地形导航数据库时,存在精度较低以及效率较低的问题。为了优化地形导航数据库构建方法,提出了一种基于不规则三角网的地形导航数据库构建方法。基于分割合并法对源数据点按经纬度坐标进行分割,分别求出每个数据块数据点的凸壳,然后依据改进的凸壳算法逐点加入非凸壳数据点形成子块三角网,用改进的三角网合并算法对相邻的凸壳子块进行合并,完成子三角网的优化合并形成完整的地形导航数据库。仿真结果表明基于不规则三角网的地形导航数据库构建方法具有效率高、精度高、分辨率可调整的优点。 展开更多

关键词 水下地形导航数据库 不规则三角格网 凸壳算法 分割合并算法

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水下地形导航匹配区选取的模糊推理方法 被引量：5

2

作者 王立辉 乔楠 余乐 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期140-145,共6页

为解决水下地形导航数据库中单一地形特征参数描述地形匹配特征不全面的问题,在Fuzzy模糊决策应用的基础上,提出基于Vague集模糊推理的地形数据库匹配性的综合评价方法.Vague集用真隶属度函数和假隶属度函数来界定地形导航数据库的地形... 为解决水下地形导航数据库中单一地形特征参数描述地形匹配特征不全面的问题,在Fuzzy模糊决策应用的基础上,提出基于Vague集模糊推理的地形数据库匹配性的综合评价方法.Vague集用真隶属度函数和假隶属度函数来界定地形导航数据库的地形特征对导航匹配特性的影响,并依照加权记分函数法求得各匹配区的综合评价值.仿真结果表明,综合评价值越大的地形区域,匹配误差越小,即匹配性能越优.说明Vague集评价法能有效选择最优匹配区,能一定程度上解决单一地形图特征评价不全面的问题. 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 地形高度匹配 地形特征量 隶属度函数 模糊集理论

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基于海底底质及地形特征的地形辅助导航适配区选择方法 被引量：1

3

作者 常乐 程建华 +1 位作者 葛靖宇 周欣进 《舰船科学技术》 北大核心 2024年第7期148-153,共6页

随着多波束测深技术的不断发展,地形辅助导航广泛应用于海上舰船。本文针对传统特征参数没有包含深度以及海底底质因素而导致水下地形导航适配区判定不准确的问题,提出基于海底底质及区域地形特征的地形辅助导航适配区选择方法。本方法... 随着多波束测深技术的不断发展,地形辅助导航广泛应用于海上舰船。本文针对传统特征参数没有包含深度以及海底底质因素而导致水下地形导航适配区判定不准确的问题,提出基于海底底质及区域地形特征的地形辅助导航适配区选择方法。本方法基于多波束探测数据,对区域地形数据进行统计分析,通过层次分析法对地形特征参数以及海底底质等适配性评价指标进行综合分析,得出权重向量并构建适配区选择准则函数,对匹配区域进行适配性判断。利用ICCP算法进行地形匹配蒙特卡洛仿真实验,实验结果表明,适配性选择函数克服了传统特征参数对匹配区域分析不全面的问题,可有效选择适配区,适配区内匹配误差小于5 m。 展开更多

关键词 水下地形导航 适配区选择 ICCP算法 特征参数 海底底质

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基于支持向量机的水下地形匹配导航中适配区划分方法研究 被引量：11

4

作者 张凯 赵建虎 王锲 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2013年第6期72-77,共6页

提出了一种基于支持向量机的地形背景场适配/误配区自动识别和划分的方法。该方法通过分析地形背景场特征参量的主成分及显著性,借助支持向量机来构建输入地形特征参量与匹配性能的映射关系,最终实现地形背景场误配/适配区的自动识别和... 提出了一种基于支持向量机的地形背景场适配/误配区自动识别和划分的方法。该方法通过分析地形背景场特征参量的主成分及显著性,借助支持向量机来构建输入地形特征参量与匹配性能的映射关系,最终实现地形背景场误配/适配区的自动识别和划分。 展开更多

关键词 水下地形匹配导航 支持向量机 适配区划分 自动识别 地形特征参量

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一种互相关水下地形匹配导航算法 被引量：3

5

作者 张凯 赵建虎 陈卓 《大地测量与地球动力学》 CSCD 北大核心 2014年第1期123-126,共4页

为提高水下地形匹配导航的可靠性,提出一种基于假设检验和Unscented变换数据融合的等值线地形匹配导航方法。该方法基于等值线进行地形匹配,借助假设检验进行误匹配诊断,并在误匹配被探测时,使用Unscented变换融合相邻历元的地形观测数... 为提高水下地形匹配导航的可靠性,提出一种基于假设检验和Unscented变换数据融合的等值线地形匹配导航方法。该方法基于等值线进行地形匹配,借助假设检验进行误匹配诊断,并在误匹配被探测时,使用Unscented变换融合相邻历元的地形观测数据重新进行匹配,提高了匹配定位的精度和可靠性。 展开更多

关键词 水下地形匹配导航 互相关匹配 误匹配 Unscented变换 假设检验

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水下地形辅助导航新方法仿真 被引量：1

6

作者 徐遵义 黄东武 赵洪銮 《舰船科学技术》 北大核心 2012年第6期53-56,106,共5页

水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空... 水下地形辅助导航是水下运载体导航定位技术研究的关键技术之一。传统的水下地形辅助导航采用回声测深仪,导航定位精度低,有时甚至失效。本文将多波束测深引入水下地形辅助导航,将水深映射为灰度值,利用快速傅立叶变换将输入灰度图从空间域变换为频率域。先采用相位相关技术进行粗匹配,再采用图像Hu不变矩特征进行精匹配,实现导航定位。对基于不同实验获取的实测海底地形图、惯性导航数据、DGPS数据以及多波束实测数据进行了实验室仿真。仿真结果表明,新方法可以极大地提高水下地形导航定位精度,使INS误差降低到原误差的15%以内,尤其是在INS初始误差较大时(小于3 km)导航定位精度改进更好。 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 多波束测深 相位相关 Hu不变矩特征

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水下地形辅助导航用数字地图分辨率研究 被引量：1

7

作者 徐振烊 张静远 饶喆 《弹箭与制导学报》 北大核心 2020年第2期35-39,46,共6页

为了解决导航用数字地图分辨率选取不明的问题,构建了多地形水下数字地图,基于经典TERCOM匹配算法,对数字地图分辨率与匹配误差的定量关系进行了仿真及多项式回归分析。结果表明,不同特征地形对适宜分辨率的要求不同,小起伏区和大起伏... 为了解决导航用数字地图分辨率选取不明的问题,构建了多地形水下数字地图,基于经典TERCOM匹配算法,对数字地图分辨率与匹配误差的定量关系进行了仿真及多项式回归分析。结果表明,不同特征地形对适宜分辨率的要求不同,小起伏区和大起伏区适宜分辨率分别为12 m和25 m,数字地图分辨率与匹配误差关系近似服从多次曲线变化规律。 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 数字地图分辨率 TERCOM算法 匹配误差

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基于约束粒子群优化的海底地形辅助惯性导航定位方法 被引量：8

8

作者 周玲 程向红 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期369-372,384,共5页

针对水下自主航行器长时间航行后惯性导航系统位置误差积累的问题,提出一种关于约束粒子群优化的海底地形辅助惯性导航定位方法。通过在等值域内进行粒子群初始化,改善粒子"早熟"问题。采用惯性导航和水深测量序列计算相邻测... 针对水下自主航行器长时间航行后惯性导航系统位置误差积累的问题,提出一种关于约束粒子群优化的海底地形辅助惯性导航定位方法。通过在等值域内进行粒子群初始化,改善粒子"早熟"问题。采用惯性导航和水深测量序列计算相邻测量点水平距离、航迹水平转向角和水深变化量三个匹配参数,同时利用待匹配航迹上的粒子群计算以上三个参数,将航迹水平转向角和水深变化量转换为各自等效的水平相对距离,最后采用对应于相同匹配参数的等效水平相对距离的平均绝对差之和构建适应度函数,采用约束粒子群优化进行地形匹配,辅助惯导系统准确定位。通过某海图内海底地形匹配进行仿真实验,结果表明当航行器初始位置误差较大时:在地形变化明显区,ICCP的定位精度为200 m,约束粒子群优化的定位精度提高到20 m以内;在地形变化平坦区,ICCP无法有效定位的情况下,约束粒子群优化的定位精度约为250 m。 展开更多

关键词 地形匹配 约束粒子群优化 地形辅助导航 水下地形导航 水下自主航行器

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一种基于粒子滤波的水下地形匹配算法研究 被引量：8

9

作者 谌剑 张静远 严平 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2008年第6期107-112,共6页

引入了剩余重采样的概念,通过权值分类和剩余权值重采样两个步骤完成粒子的复制,提高了运算速度。使用三次样条插值的方法对深度数据进行插值,构建了湖泊水下数字高程模型。通过仿真证明了该算法的可行性,并分析了匹配误差与水下地形的... 引入了剩余重采样的概念,通过权值分类和剩余权值重采样两个步骤完成粒子的复制,提高了运算速度。使用三次样条插值的方法对深度数据进行插值,构建了湖泊水下数字高程模型。通过仿真证明了该算法的可行性,并分析了匹配误差与水下地形的关系。 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 粒子滤波 剩余重采样 数字高程模型 三次样条插值

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一种改进粒子滤波水下地形匹配算法研究 被引量：5

10

作者 谌剑 熊露 +1 位作者 石静 张静远 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期200-205,共6页

针对水下平坦区域和深度突变情况对粒子滤波水下地形匹配算法地形适应性的影响,提出了一种利用地形熵指导后验粒子权值优化重组的改进匹配算法。从理论上分析了粒子滤波匹配误差增大的原因。通过惯导定位误差,用数字地图确定误差椭圆。... 针对水下平坦区域和深度突变情况对粒子滤波水下地形匹配算法地形适应性的影响,提出了一种利用地形熵指导后验粒子权值优化重组的改进匹配算法。从理论上分析了粒子滤波匹配误差增大的原因。通过惯导定位误差,用数字地图确定误差椭圆。利用地形熵表征决策区域地形信息量大小,计算优化系数并对后验粒子权值进行优化组合,实现通过地形特征控制粒子重采样力度的目的。仿真结果证明,改进算法具有更好的地形适应性,湖上试验验证了算法的实时性和可行性。 展开更多

关键词 兵器科学与技术 水下地形辅助导航 粒子滤波 重采样 样本退化

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变分辨率质点滤波水下地形匹配算法 被引量：4

11

作者 谌剑 张静远 查峰 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期694-699,共6页

针对不同地形对质点滤波水下地形匹配算法定位精度的影响,提出了一种根据地形特征调节质点网格分辨率的改进算法。从理论上分析了水下地形与质点网格分辨率的关系。通过位置估计的方差和数字地图确定误差椭圆,利用地形高程标准差衡量椭... 针对不同地形对质点滤波水下地形匹配算法定位精度的影响,提出了一种根据地形特征调节质点网格分辨率的改进算法。从理论上分析了水下地形与质点网格分辨率的关系。通过位置估计的方差和数字地图确定误差椭圆,利用地形高程标准差衡量椭圆区域内地形特征,并以此为依据调节网格分辨率大小,达到抑制匹配误差的目的。仿真及湖试结果表明,变分辨率质点滤波水下地形匹配算法对不同的地形均有较好的适应性,且定位误差均小于15 m。 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 变分辨率质点滤波 网格分辨率 误差椭圆 高程标准差

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基于地形图像特征与模糊决策的海底地形可导航性分析方法 被引量：5

12

作者 宋子奇 卞红雨 +1 位作者 Adam Zielinski 张志刚 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期164-169,共6页

基于多波束测深数据和图像匹配技术的水下地形辅助导航方法需要对实施区域的地形可导航性进行评估,其中的地形独特性计算需要提取图像特征,并利用各特征参数进行综合评判。地形图像的直方图包含实际地理区域的起伏程度信息,通过定义直... 基于多波束测深数据和图像匹配技术的水下地形辅助导航方法需要对实施区域的地形可导航性进行评估,其中的地形独特性计算需要提取图像特征,并利用各特征参数进行综合评判。地形图像的直方图包含实际地理区域的起伏程度信息,通过定义直方图复杂度对此信息进行了有效提取。均方根对比度和拉普拉斯模方和分别侧重描述了地形整体和局部的变化程度,图像的二维熵从信息论的角度反映了地理区域包含的信息量。此外,依据单一特征参数对于待评价地形的可导航性进行排名,其结果存在不一致性,利用模糊综合评判对各参数的信息进行了有效综合。通过实测多波束地形数据仿真分析,基于图像纹理特征的地形匹配方法,在模糊评判结果最优的地形区域能够将匹配误差限制在2 m以内,结果验证了该可导航性分析方法的有效性。 展开更多

关键词 水下地形辅助导航 图像匹配 模糊评价 多波束测深 可导航性分析

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