地形辅助导航系统：匹配算法与数字地图研究

"哈尔滨工程大学硕士学位论文《地形辅助导航系统的匹配算法研究》由苑娜撰写，指导教师为吴俊伟，专业为检测技术与自动化装置，学位级别为硕士，完成时间为2007年1月1日。" 这篇论文详细探讨了地形辅助导航系统(TAN)中的一个重要组成部分——地形匹配算法。地形辅助导航是一种现代导航技术，它通过结合惯性导航系统(INS)、无线电高度表和数字地图来提高导航精度，尤其能有效修正INS的累积误差。 论文首先概述了数字地图技术在地形匹配中的关键作用，数字地图是实现匹配的基础，同时介绍了创建地形数学模型的方法和生成仿真数字地图的流程。接着，论文详细阐述了两种成熟的地形匹配算法：地形轮廓匹配算法(TERCOM)和卡尔曼滤波地形辅助导航方法(SITAN)，包括它们的工作原理、特性、应用场景及常用的相似度量算法。 论文的核心部分聚焦于地形熵匹配算法和平均绝对差(MAD)算法的结合。地形熵匹配算法在处理复杂地形时表现出独特优势，能快速有效地在噪声环境中找到匹配点，但稳定性不足且易发散。而MAD算法则以其高精度匹配特性被引入，以改善发散问题。通过将两者结合，可以实现更稳定的匹配效果。 为了验证所研究的算法有效性，论文采用二维随机过程仿真生成数字地图数据，并对地形熵算法和MAD结合的算法进行了匹配仿真。仿真结果显示，地形熵算法具有较强的基准误差抵抗能力，在地形特征明显的区域能快速找到匹配点，达到理想的匹配效果。 关键词涵盖了地形匹配的核心概念，包括数字地图、地形熵和平均绝对差，这些是理解和实现地形辅助导航系统的关键要素。