第
44
卷第
4
期
2012
年
8
月
南 京 航 空 航 天 大 学 学 报
JournalofNanjingUniversityofAeronautics&Astronautics
Vol.44No.4
Aug.2012
地磁导航的迭代评价匹配算法
黄 斌
1
孙永荣
1
王丽娜
2
刘建业
1
高晓颖
2
(1.
南京航空航天大学自动化学院
,
南京
,210016;
2.
北京航天自动控制研究所宇航智能控制技术国家级重点实验室
,
北京
,100854)
摘要
:
针对现 有地磁 匹配基 本算法 在数据 批处理 上实时 性能的 不足和 需要预 先指 定 匹配 数 据序 列 长度 的 困难
,
提出了一种用于地磁导航的迭代评价匹配算法
(
Iterativeevaluationmatchingalgorithm
,
IEMA
)。
基于迭代求解
思想
,
将算法时间分散在各个采样时刻
,
同时采用实时评价方式
,
在每一步迭代求解后根 据实际 情况来 判断是 否
可以输出匹配定位结果
。
试验结果表明
,
迭代评价匹配算法应用于地磁导航是有效可靠的
,
并且它能够自适应调
整匹配数据序列的长度
。
关键词
:
地磁导航
;
迭代算法
;
实时评价
;
迭代评价匹配算法
中图分类号
:
V
2493
文献标识码
:
A
文章编号
:10052615(2012)04056505
基金项目
:
国家自然科学基金
(91016019)
资助项目
。
收稿日期
:20111013;
修订日期
:20120308
通讯作者
:
孙永荣
,
男
,
教授
,
博士生导师
,1969
年生
,
E
mail
:
sunyr
@
nuaa
.
edu
.
cn
。
﹫┉┇┉┋﹦┋━┊┉┄┃┉┃﹢━┄┇┉│ ┄┇﹩┄│┃┉┋┉┄┃
爣牣牃牕牋爜牏牕
1
,
爳牣牕牁牗牕牋牜牗牕牋
1
,
爾牃牕牋爧牏牕牃
2
,
爧牏牣爥牏牃牕牪牉
1
,
爢牃牗牨牏牃牗牪牏牕牋
2
(1.
CollegeofAutomationEngineering
,
NanjingUniversityofAeronautics& Astronautics
,
Nanjing
,210016,
China
;
2.
NationalKeyLaboratoryofScienceandTechnologyonAerospaceIntelligentControl
,
BeijingAerospaceAutomaticControlInstitute
,
Beijing
,100854,
China
)
﹢┈┉┇┉
:
Basicalgorithmsforgeomagneticmatchinghavebadreal
timeperformanceindatabatchpro
cessing
,
andthesebasicalgorithmshavetospecifythelengthofmatchingsequencedatainadvance
.
To
solvethesetwoproblems
,
theiterativeevaluationmatchingalgorithm
(
IEMA
)
ispresentedforgeomag
neticnavigation
.
IEMA learnsfrom theiterativeidea
,
whichmakesthecalculationtimedistributein
eachsamplingtimeandIEMA usesreal
timeevaluation
,
whichcandeterminewhethertooutputthe
matchingpositioningresultsafteroneiterativesolution
.
Resultsshow thatIEMA iseffectiveandreli
ableingeomagneticnavigation
,
anditcanadjustthelengthofmatchingsequencedataadaptively
.
┎ ┌┄┇┈
:
geomagneticnavigation
;
iteration algorithm
;
real
timeevaluation
;
iterativeevaluation
matchingalgorithm
地磁场是地球的基本物理场
,
在地球近地空间
,
理论上任何一点的磁场强度矢量和地理位置
(
经度
、
纬度
、
高度
)
是一一对应的
,
通过确定各点的地磁强
度矢量就可以实现全球定位
[13]
。
地磁导航不需要接
收外部信息
,
具有自主性
、
隐蔽性
、
误差不随时间累
积等特点
,
且能够工作在地形特征不明显的区域
(
如
平原
、
海洋
、
沙漠等
),
因此可用来辅助惯导系统为航
空器导航定位
,
具有重要的军事应用价值
。
地磁匹配是利用地磁场的一种基于数据库查
询的自主式导航方法
,
它利用磁传感器采集运载体
所处地理位置的地磁信息
,
将工作一段时间所得到
的地磁数据序列
,
与预先存储在计算机中的地磁数
据库进行比较
,
查询出最佳匹配序列和对应的地理
位置
。