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基于改进TERCOM的地形辅助导航算法 认领 引用 被引量：15
1
作者 王丹 刘利强 +2 位作者 奔粤阳 戴平安 王健成 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期165-170,共6页
自主水下航行器长时间航行后惯性导航系统的位置误差会随时间不断增加,地形辅助导航可帮助惯性导航系统进行误差校正。为解决地形轮廓匹配(TERCOM)算法对航向误差较敏感问题,提高地形辅助导航的匹配精度,提出了一种基于改进TERCOM的地... 自主水下航行器长时间航行后惯性导航系统的位置误差会随时间不断增加,地形辅助导航可帮助惯性导航系统进行误差校正。为解决地形轮廓匹配(TERCOM)算法对航向误差较敏感问题,提高地形辅助导航的匹配精度,提出了一种基于改进TERCOM的地形辅助导航算法。在TERCOM算法基础上增加旋转角度机制,首先根据INS航迹进行旋转平移并采用TERCOM算法进行粗匹配,然后引入改进粒子群算法进行精匹配。在某海图内进行水下地形匹配仿真实验,结果表明:与传统TERCOM算法相比,所提算法可降低航向误差84%,匹配精度可提高4倍多,对实现自主水下航行器的自主无源导航有重要意义。 展开更多
关键词 自主水下航行器 地形辅助导航 TERCOM算法 旋转角度机制 改进粒子群算法
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基于TERCOM算法的重力匹配 认领 引用 被引量：33
2
作者 闫利 崔晨风 吴华玲 《武汉大学学报（信息科学版）》 EI CAS 北大核心 2009年第3期261-264,共4页
研究了利用地形轮廓匹配(TERCOM)算法进行重力匹配辅助导航,分析了TERCOM算法对不同重力场分布区域的适应性。模拟试验证明,TERCOM算法简单易行,当重力场粗糙度达到3.7 mGal时,重力测量误差超过3 mGal,定位误差也在1个格网单位以内,粗... 研究了利用地形轮廓匹配(TERCOM)算法进行重力匹配辅助导航,分析了TERCOM算法对不同重力场分布区域的适应性。模拟试验证明,TERCOM算法简单易行,当重力场粗糙度达到3.7 mGal时,重力测量误差超过3 mGal,定位误差也在1个格网单位以内,粗糙度和坡度方差与匹配定位精度的强相关性是选取匹配区域的较好指标。 展开更多
关键词 TERCOM算法 重力匹配 重力辅助导航
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利用TERCOM与ICCP进行联合重力匹配导航 认领 引用 被引量：9
3
作者 邹嘉盛 肖云 +3 位作者 孙爱斌 韦建成 孟宁 艾尚校 《导航定位与授时》 CSCD 2021年第1期115-124,共10页
重力匹配导航算法对提高匹配效率和精度具有重要意义,是水下匹配导航技术的热点问题。对已有的重力辅助惯性匹配导航算法开展了研究,在此基础上提出了一种新的基于ICCP与TERCOM相结合的重力匹配导航算法。该算法在已有改进算法的基础上... 重力匹配导航算法对提高匹配效率和精度具有重要意义,是水下匹配导航技术的热点问题。对已有的重力辅助惯性匹配导航算法开展了研究,在此基础上提出了一种新的基于ICCP与TERCOM相结合的重力匹配导航算法。该算法在已有改进算法的基础上,对惯性导航提供的采样间隔航距以及ICCP匹配航距,和改进TERCOM匹配航距进行了联合对比分析。通过设置限差,搜索出TERCOM匹配误差较大点,并用ICCP对应匹配点进行替换,反复搜索和替换,最终生成由两种算法结合的新匹配轨迹。在TERCOM匹配初始误差较小的情况下,该方法对TERCOM算法匹配精度的提升依赖于ICCP匹配结果。仿真结果表明:对于TERCOM出现明显误匹配且ICCP匹配结果较好时,该算法可大大提高重力匹配精度,距离误差由2000m降至870m,X轴方向由TERCOM匹配平均误差的1370m降至530m,Y轴方向由TERCOM匹配平均误差的1900m降至640m,从而更好地满足了水下导航的需求。 展开更多
关键词 ICCP算法 TERCOM算法 修正 替换 采样间隔
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水下匹配导航的TERCOM算法与ICCP算法之比较 认领 引用 被引量：5
4
作者 欧阳明达 《测绘科学技术学报》 北大核心 2020年第4期350-355,共6页
借助海洋地球物理场、海底地形等信息辅助惯性导航系统开展水下匹配导航,能够有效克服误差积累效应影响,为潜器的安全航行提供保障。ICCP算法和TERCOM算法是两类常用的序列相关匹配导航算法,以重力匹配导航为例,通过仿真得到不同的INS... 借助海洋地球物理场、海底地形等信息辅助惯性导航系统开展水下匹配导航,能够有效克服误差积累效应影响,为潜器的安全航行提供保障。ICCP算法和TERCOM算法是两类常用的序列相关匹配导航算法,以重力匹配导航为例,通过仿真得到不同的INS指示航迹和真实航迹,分别采用两类算法得到匹配航迹,同时,分析讨论了3种误匹配情形。结果表明:两类算法均能够成功匹配真实航迹,重力异常变化越丰富的海域,匹配成功概率越高,但仍然存在ICCP算法等值线选取不正确、TERCOM算法错误匹配强相关航迹等情形。 展开更多
关键词 ICCP算法 TERCOM算法 重力匹配导航 惯性导航系统 水下匹配导航
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基于PMF和TERCOM组合算法的水下地形匹配技术 认领 引用 被引量：5
5
作者 刘洪 高永琪 谌剑 《鱼雷技术》 2012年第6期437-442,共6页
由于自主式水下航行器的导航受海水环境的影响,其定位精度不高,目前较好的解决方法之一是采用水下地形匹配辅助导航系统。本文针对该系统最核心部分的匹配算法,提出了一种定位精度更高的组合算法。为了解决质点滤波(PMF)算法存在的计算... 由于自主式水下航行器的导航受海水环境的影响,其定位精度不高,目前较好的解决方法之一是采用水下地形匹配辅助导航系统。本文针对该系统最核心部分的匹配算法,提出了一种定位精度更高的组合算法。为了解决质点滤波(PMF)算法存在的计算量大、收敛速度慢和对初始误差比较敏感的问题,提出了一种将地形轮廓匹配(TERCOM)算法和PMF算法进行组合的方案。首先分析了搜索区域分辨率对PMF算法的影响,然后分别对以TERCOM为粗匹配、PMF为精匹配和以PMF为粗匹配、TERCOM为精匹配的两种组合算法进行了仿真比较。结果表明,第1种组合算法无论在大起伏地形还是在平坦地形中都显示出了更快的收敛性和更高的定位精度,是一种具有较高工程应用价值的算法。 展开更多
关键词 自主式水下航行器 导航定位 质点滤波算法 地形轮廓匹配算法 地形匹配
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一种与匹配算法深度耦合的可导航性评价方法 认领 引用
6
作者 刘现鹏 张立华 +1 位作者 贾帅东 董箭 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2025年第6期53-57,共5页
针对现有水下地形可导航性评价方法仅考虑地形固有属性,未考虑匹配算法具体需求,导致评价与算法脱节的问题,提出一种与匹配算法深度耦合的可导航性评价方法。该方法以改进TERCOM算法为基础,构建了圆环窗口均方差算子,并引入变参数Tukey... 针对现有水下地形可导航性评价方法仅考虑地形固有属性,未考虑匹配算法具体需求,导致评价与算法脱节的问题,提出一种与匹配算法深度耦合的可导航性评价方法。该方法以改进TERCOM算法为基础,构建了圆环窗口均方差算子,并引入变参数Tukey检验,实现了对地形可导航性的精准评估。试验结果表明:与基于标准差、粗糙度、相关系数和信息熵的经典方法相比,本文方法所得到的可导航性评价结果与实际定位精度的相关系数提升22%以上,相关系数均方差降低45%以上。这表明,与匹配算法深度耦合的评价方法能够更精准地反映地形可导航性,地形匹配区选取的有效性更强。 展开更多
关键词 地形可导航性 深度耦合 TERCOM算法 匹配区选取 水下潜航器
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无人机地形匹配辅助导航系统设计与仿真 认领 引用 被引量：6
7
作者 吕文涛 王宏伦 +1 位作者 刘畅 纪红霞 《电光与控制》 北大核心 2014年第5期63-67,87,共5页
根据无人机的飞行任务需要,提出一种适用于无人机的地形匹配辅助导航系统。该系统采用TERCOM算法和SITAN算法相结合的地形匹配组合导航算法,以满足无人机机动飞行情况下连续匹配的要求。为验证系统的有效性,根据真实地形数据,建立由数... 根据无人机的飞行任务需要,提出一种适用于无人机的地形匹配辅助导航系统。该系统采用TERCOM算法和SITAN算法相结合的地形匹配组合导航算法,以满足无人机机动飞行情况下连续匹配的要求。为验证系统的有效性,根据真实地形数据,建立由数字飞机、飞行控制系统、惯性导航系统和地形匹配系统组成的闭环仿真平台,研究了不同飞行条件对导航精度的影响。仿真结果表明,该系统能够有效提高无人机的自主导航精度,具有较高的工程实用价值。 展开更多
关键词 辅助导航系统 无人机 地形匹配 TERCOM算法 SITAN算法
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一种基于地轴投影的二维重力匹配方法 认领 引用 被引量：3
8
作者 毛宁 李安 +2 位作者 许江宁 覃方君 李京书 《中国惯性技术学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期783-790,共8页
惯性/重力匹配组合导航是实现水下航行器长航时、高精度、高隐蔽性航行的有效途径。为了提高初始定位误差较大情况下匹配算法的有效匹配率,通过分析目前重力矢量测量的难点,提出了一种基于地轴投影的二维重力匹配导航方法。并建立二维... 惯性/重力匹配组合导航是实现水下航行器长航时、高精度、高隐蔽性航行的有效途径。为了提高初始定位误差较大情况下匹配算法的有效匹配率,通过分析目前重力矢量测量的难点,提出了一种基于地轴投影的二维重力匹配导航方法。并建立二维重力异常数据库,利用惯导提供的纬度信息将重力仪测得的重力异常进行分解,设计了二维重力匹配的V-ICCP算法。3条初始水平定位误差为6海里的仿真航迹试验结果表明,所提方法适用于初始定位误差较大情况下的匹配定位,V-ICCP算法的有效匹配率较ICCP平均提高了10%以上,为重力匹配问题的解决提供了一种新的思路。 展开更多
关键词 重力匹配 重力分解 ICCP算法 TERCOM算法
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地形辅助导航匹配误差研究 认领 引用 被引量：14
9
作者 王可东 杨勇 《宇航学报》 EI CAS 北大核心 2008年第6期1809-1813,共5页
地形辅助导航系统中最重要、研究也最深入的部分就是匹配算法,除了算法本身构建之外,匹配精度与应用条件之间的关系也是算法研究的重要内容。以TERCOM算法为研究对象,将研究地形特征、地图分辨率、初始误差、惯性导航系统精度、载体运... 地形辅助导航系统中最重要、研究也最深入的部分就是匹配算法,除了算法本身构建之外,匹配精度与应用条件之间的关系也是算法研究的重要内容。以TERCOM算法为研究对象,将研究地形特征、地图分辨率、初始误差、惯性导航系统精度、载体运行速度和匹配序列长度等因素对匹配精度的影响,为匹配算法的工程应用提供理论基础。 展开更多
关键词 地形辅助导航 TERCOM 匹配算法 匹配误差
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一种应用于地形匹配雷达高度表中的回波跟踪与测高算法 认领 引用 被引量：4
10
作者 马洪 李娜 张蕴玉 《宇航学报》 EI CAS 北大核心 2005年第6期762-767,共6页
脉冲雷达高度表内嵌的跟踪与测高算法在很大程度上决定了地形匹配系统的总体性能。普通的OCOG算法和其它基于回波前沿半功率点的跟踪算法都无法满足地形匹配的要求。因此,对OCOG算法加以改进,形成M-OCOG算法,并基于复杂地形回波的特性,... 脉冲雷达高度表内嵌的跟踪与测高算法在很大程度上决定了地形匹配系统的总体性能。普通的OCOG算法和其它基于回波前沿半功率点的跟踪算法都无法满足地形匹配的要求。因此,对OCOG算法加以改进,形成M-OCOG算法,并基于复杂地形回波的特性,分析M-OCOG算法在回波跟踪能力和测高性能方面的优越性,通过两种定量分析方法分析其地形匹配效果,说明了将其应用于地形匹配雷达高度表的可行性。 展开更多
关键词 脉冲雷达高度表 地形匹配 跟踪算法 测高算法 M-OCOG算法
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水下导航系统的地磁匹配算法研究 认领 引用 被引量：4
11
作者 胡晓 高伟 李希灿 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2014年第1期154-157,共4页
地磁匹配算法是地磁导航技术的核心。本文分析了影响地磁匹配的日变因素,选取了地磁场强度B为地磁特征量,提出了基于TERCOM算法改进的相对相关(Relative Correlation,RC)判定算法。仿真结果表明新算法可行。
关键词 地磁匹配 匹配算法 TERCOM算法 相对相关
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一种适用于无人机的地形匹配辅助导航算法 认领 引用 被引量：4
12
作者 姚军 纪红霞 +2 位作者 王乃甲 魏文微 王新华 《光学与光电技术》 2019年第4期10-15,共6页
当GPS、北斗等卫星导航系统的信号由于干扰等原因失效时,亟需一种辅助导航算法引导无人机完成任务。综合TERCOM和SITAN算法的优点,提出了一种适用于无人机的地形匹配算法,既允许较大的初始位置误差,又满足机动条件下连续匹配的需求,仿... 当GPS、北斗等卫星导航系统的信号由于干扰等原因失效时,亟需一种辅助导航算法引导无人机完成任务。综合TERCOM和SITAN算法的优点,提出了一种适用于无人机的地形匹配算法,既允许较大的初始位置误差,又满足机动条件下连续匹配的需求,仿真结果表明,该算法能够实现无人机惯导条件下的辅助导航,具有较大的实用价值。 展开更多
关键词 无人机 地形匹配 地形地貌匹配算法 桑迪亚惯性地形辅助导航算法 地形剖面匹配系统
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基于组合算法的水下地形匹配技术 认领 引用 被引量：4
13
作者 龙涛 王虎彪 +1 位作者 边少锋 纪兵 《海洋测绘》 CSCD 北大核心 2021年第3期24-27,共4页
利用地形信息辅助惯性系统导航,能有效地约束误差的累积,匹配算法作为地形辅助导航的核心,不同的算法在匹配精度和时间上各有特点。为了改善单一算法的缺陷,以水下地形辅助导航应用为背景,根据这些算法的特性,提出了一种将TERCOM算法和S... 利用地形信息辅助惯性系统导航,能有效地约束误差的累积,匹配算法作为地形辅助导航的核心,不同的算法在匹配精度和时间上各有特点。为了改善单一算法的缺陷,以水下地形辅助导航应用为背景,根据这些算法的特性,提出了一种将TERCOM算法和SITAN算法进行组合的方案,综合了两种算法的特性,引入可靠性比值,并在地形条件差异较大的两个代表区域进行匹配,仿真结果验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 地形辅助导航 海底地形 TERCOM算法 SITAN算法 联合匹配
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数字地图在地形匹配辅助导航中的应用算法改进研究 认领 引用 被引量：3
14
作者 范承啸 张瑛 胡志强 《测绘科学》 北大核心 2010年第4期89-90,共2页
本文提出了数字地图在地形匹配技术TERCOM算法中的改进方案,首先利用惯导输出位置的差进行地形匹配的相关运算,并讨论了连续匹配的实现。通过仿真证明,改进方案可以达到非常好的地形匹配定位精度,具有良好的应用价值。
关键词 数字地图 地形匹配 TERCOM算法 相关运算 数据融合
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多参照点联合概率地形误匹配判断准则 认领 引用 被引量：4
15
作者 张堃薇 王可东 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期1562-1568,共7页
针对地形轮廓匹配(TERCOM)算法容易受高程测量误差和地形相似性等影响而出现误匹配的问题,以平均平方差(MSD)匹配准则为例,提出了一种相关面内多参照点联合概率误匹配在线判断准则。首先,对测量高程数据和基准高程数据做相关运算,获得... 针对地形轮廓匹配(TERCOM)算法容易受高程测量误差和地形相似性等影响而出现误匹配的问题,以平均平方差(MSD)匹配准则为例,提出了一种相关面内多参照点联合概率误匹配在线判断准则。首先,对测量高程数据和基准高程数据做相关运算,获得待匹配区域内各点的MSD值,即相关面;其次,通过分析高程量测噪声的统计分布,建立待匹配点的MSD概率分布密度函数;最后,计算选取待匹配点为正确匹配点的多点联合概率,并通过阈值判定此待匹配点是否为正确匹配点。仿真结果表明,选取不同的匹配序列长度和测量噪声的情况下,当判定阈值设为0.9时,对正确匹配的判断正确率达到97%以上,且90%以上的正确匹配点都能被保留下来,可以极大程度地避免误匹配。 展开更多
关键词 地形匹配 地形轮廓匹配(TERCOM)算法 误匹配 匹配概率 虚定位
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水下地形辅助导航适宜地图分辨率的选取 认领 引用
16
作者 徐振烊 王鹏 张静远 《水下无人系统学报》 北大核心 2020年第4期410-419,445,共10页
针对目前水下地形辅助导航用数字地图分辨率选取不明而制约导航性能发挥的问题,根据某海域真实水深数据建立了水下地形数字高程模型;借鉴误差传递思想,基于递推贝叶斯理论和质点滤波理论,对小起伏和大起伏2种典型地形区分别从解析和仿... 针对目前水下地形辅助导航用数字地图分辨率选取不明而制约导航性能发挥的问题,根据某海域真实水深数据建立了水下地形数字高程模型;借鉴误差传递思想,基于递推贝叶斯理论和质点滤波理论,对小起伏和大起伏2种典型地形区分别从解析和仿真角度给出了地形辅助导航用适宜的地图分辨率;然后,基于地形轮廓匹配(TERCOM)算法对不同地形下数字地图分辨率与匹配误差的定量关系进行了多项式回归分析,进一步确定了适宜的地图分辨率。结果表明,解析分析结果与数值仿真结果大致相当,相互佐证了研究结果的合理性;不同地形匹配区对适宜分辨率的要求不同,小起伏区和大起伏区适宜地图分辨率参考范围大致分别在13 m和25 m左右,大起伏区对地图分辨率的要求较小起伏区低;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。研究成果可为水下地形辅助导航中数字地图制作、分辨率选取及水下测量工作提供相关参考。 展开更多
关键词 水下地形辅助导航 数字地图分辨率 质点滤波 地形轮廓匹配算法 匹配误差
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基于增强型MAD算法的地形辅助导航仿真研究 认领 引用 被引量：1
17
作者 王涛 郝顺义 +1 位作者 高毅 肖玺梁 《计算机仿真》 北大核心 2009年第5期64-67,共4页
针对地形辅助导航系统中的地形匹配计算问题,提出一种增强型平均绝对差(MAD)算法。算法采用最近时刻的位置偏差信息计算当前搜索区域中的高程匹配序列,使系统在任意时刻均可获得当前的地形匹配值,保证了匹配计算的连续性。在此基础上,根... 针对地形辅助导航系统中的地形匹配计算问题,提出一种增强型平均绝对差(MAD)算法。算法采用最近时刻的位置偏差信息计算当前搜索区域中的高程匹配序列,使系统在任意时刻均可获得当前的地形匹配值,保证了匹配计算的连续性。在此基础上,根据MAD相关系数对数字地图上各搜索点的位置信息进行融合计算,以获取最佳的匹配点。为降低计算冗余量,在重叠的搜索区域对算法进行了优化。另外,当地形特征不明显时引入了判决机制,以增强算法的稳定性。仿真结果表明算法具有较好的动态定位效果。 展开更多
关键词 地形匹配 平均绝对差算法 数字地图 仿真
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基于激光雷达的多路径快速地形匹配方法 认领 引用
18
作者 王维华 王磊 +1 位作者 王春来 徐克 《信息技术》 2012年第2期6-9,50,共4页
地形匹配技术是一种自主辅助导航手段,在航空领域有着广泛的应用。地形轮廓匹配(TERCOM)算法在速度和航向误差较大时定位精确度下降,桑地亚惯性(SITAN)算法在初始位置误差较大时不能收敛。同时由于航行时只采用单一路径,导致精度低,速... 地形匹配技术是一种自主辅助导航手段,在航空领域有着广泛的应用。地形轮廓匹配(TERCOM)算法在速度和航向误差较大时定位精确度下降,桑地亚惯性(SITAN)算法在初始位置误差较大时不能收敛。同时由于航行时只采用单一路径,导致精度低,速度慢。基于此,提出了基于激光雷达的多路径快速地形匹配算法。仿真结果验证了该算法的有效性。 展开更多
关键词 快速地形匹配 多路径算法 地形轮廓匹配 桑地亚惯性地形辅助导航
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基于粒子群优化的飞行器地形匹配新算法 认领 引用 被引量：5
19
作者 何艳萍 刘新学 +2 位作者 蔡艳平 李亚雄 朱昱 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第B5期115-120,共6页
为了提高传统地形匹配算法的定位精度问题,提出了一种基于粒子群优化的飞行器地形匹配新算法。该算法以参考导航系统测量位置为中心规划真实位置的搜索范围,从基准地形图上提取相应的地形高程数据,然后将粒子群优化算法引入匹配区搜索,... 为了提高传统地形匹配算法的定位精度问题,提出了一种基于粒子群优化的飞行器地形匹配新算法。该算法以参考导航系统测量位置为中心规划真实位置的搜索范围,从基准地形图上提取相应的地形高程数据,然后将粒子群优化算法引入匹配区搜索,并将得到的地形剖面像元高程参量作为粒子群体中的粒子。在此基础上,采用归一化积相关函数作为粒子适应度函数,通过适应度最大度量值来比较基准子图和实时图剖面的相似程度,最后通过仿真分析,比较了基于TERCOM和PSO的匹配算法匹配精度和匹配时间。仿真结果表明,基于PSO算法的匹配效果优于传统TERCOM算法,匹配时间虽较TERCOM算法略长,但满足实时性要求。 展开更多
关键词 飞行器 地形匹配 地形剖面 粒子群优化 TERCOM算法
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一种仿射变换两步式TERCOM重力匹配算法 认领 引用 被引量：1
20
作者 吴睿盈 王燕 孙勇 《导航与控制》 2023年第1期44-53,共10页
传统TERCOM算法仅依靠平移修正惯导轨迹,忽略了由于惯性器件的误差特性对轨迹造成的旋转变换和伸缩变换,精度和稳定性较低,针对此问题提出了一种仿射变换两步式改进TERCOM算法。改进算法在原有算法的基础上增加了精匹配过程,对传统TERCO... 传统TERCOM算法仅依靠平移修正惯导轨迹,忽略了由于惯性器件的误差特性对轨迹造成的旋转变换和伸缩变换,精度和稳定性较低,针对此问题提出了一种仿射变换两步式改进TERCOM算法。改进算法在原有算法的基础上增加了精匹配过程,对传统TERCOM算法搜索得到的粗匹配轨迹实施参数可变的仿射变换得到更贴合实际轨迹的待匹配轨迹,再从中搜索得到精匹配轨迹。精匹配过程反复迭代,直到匹配轨迹位置稳定。仿真结果表明,在算法适配区,改进算法的匹配精度较传统算法提高近50%。在误匹配情况出现时,由于粗、精匹配结果差异较大,可以对误匹配情况起到一定警示作用。改进算法较好地平衡了匹配时长与匹配准确度的关系,实现了匹配精度和稳定性的提升。 展开更多
关键词 重力匹配导航 惯性导航 地形轮廓匹配算法 仿射变换
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