地磁導(dǎo)航的核心在于獲取精準(zhǔn)的匹配位置信息,而匹配精度不僅與所采用的匹配算法有關(guān),還與地磁圖的適配性有著重要的關(guān)系。王鵬、曹聚亮、胡小平編*的《水下地磁導(dǎo)航適配性研究》針對水下地磁導(dǎo)航中的適配性問題展開研究,目的在于選出高可靠性的地磁適配區(qū)和地磁適配方向,并進(jìn)一步為潛航器的導(dǎo)航定位提供支持。
首先,結(jié)合水下環(huán)境以及地磁導(dǎo)航特點(diǎn)對水下地磁導(dǎo)航適配性問題的約束條件進(jìn)行分析,并進(jìn)一步建立水下地磁導(dǎo)航適配性問題的基本框架。接著從該框架出發(fā),針對適配性問題的研究前提進(jìn)行了討論:一方面從慣性導(dǎo)航系統(tǒng)誤差傳播的角度建立了候選匹配區(qū)的尺寸模型;另一方面構(gòu)建了基本適配特征體系,給出了適配性評價指標(biāo)匹配概率的合理定義,并在此基礎(chǔ)上建立了面向地磁適配性分析的數(shù)據(jù)庫。然后,重點(diǎn)研究了地磁區(qū)域適配性和方向適配性的分析方法,*后,在上述理論研究成果的基礎(chǔ)上,進(jìn)行了水下地磁導(dǎo)航適配性分析綜合仿真實(shí)驗(yàn)。
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 研究背景
1.1.2 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀及評述
1.2.1 地磁導(dǎo)航技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.2.2 適配性問題研究現(xiàn)狀
1.2.3 研究現(xiàn)狀評述
1.3 研究內(nèi)容與主要貢獻(xiàn)
1.3.1 研究內(nèi)容
1.3.2 主要貢獻(xiàn)
1.4 本書組織結(jié)構(gòu)
第2章 水下地磁導(dǎo)航適配性問題綜合分析
2.1 引言
2.2 水下地磁導(dǎo)航適配性問題約束條件分析
2.2.1 地磁基準(zhǔn)圖制備
2.2.2 構(gòu)圖要素選取
2.2.3 地磁匹配算法
2.2.4 慣性導(dǎo)航系統(tǒng)精度
2.2.5 潛航器運(yùn)動約束
2.2.6 水下地磁圖獲取
2.3 水下地磁導(dǎo)航適配性問題基本框架
2.4 候選匹配區(qū)尺寸建模
2.4.1 問題分析
2.4.2 候選匹配區(qū)尺寸模型構(gòu)建
2.4.3 算例分析
2.5 面向地磁適配性分析的數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
2.5.1 基本適配特征
2.5.2 匹配概率
2.5.3 數(shù)據(jù)庫構(gòu)建
2.6 本章小結(jié)
第3章 基于基因表達(dá)式編程的地磁進(jìn)化合成特征構(gòu)建
3.1 引言
3.2 地磁進(jìn)化合成特征構(gòu)建問題分析
3.3 基于基因表達(dá)式編程的地磁進(jìn)化合成特征構(gòu)建策略
3.3.1 合成特征基因編碼
3.3.2 合成特征進(jìn)化過程
3.3.3 進(jìn)化適應(yīng)度函數(shù)
3.3.4 進(jìn)化合成特征構(gòu)建方法
3.4 地磁進(jìn)化合成特征性能評估實(shí)驗(yàn)
3.4.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
3.4.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
3.4.3 合成特征性能比較
3.4.4 進(jìn)一步討論
3.5 本章小結(jié)
第4章 候選匹配區(qū)自組織優(yōu)化分類方法
4.1 引言
4.2 候選匹配區(qū)自組織優(yōu)化分類問題分析
4.3 候選匹配區(qū)分類器:支持向量機(jī)
4.3.1 支持向量機(jī)分類性能影響因素
4.3.2 候選匹配區(qū)多分類策略
4.4 基于GASVM的候選匹配區(qū)自組織優(yōu)化分類方法
4.4.1 面向候選匹配區(qū)自組織優(yōu)化分類的遺傳算法設(shè)計
4.4.2 候選匹配區(qū)自組織優(yōu)化分類方法:二分類情形
4.4.3 候選匹配區(qū)自組織優(yōu)化分類方法:多分類情形
4.5 自組織優(yōu)化分類方法性能評估實(shí)驗(yàn)
4.5.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
4.5.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
4.5.3 分類方法性能比較
4.5.4 進(jìn)一步討論
4.6 本章小結(jié)
第5章 面向地磁方向適配性分析的層次決策方案
5.1 引言
5.2 地磁方向適配性問題分析
5.2.1 方向匹配概率
5.2.2 問題描述
5.3 基于Gabor濾波的地磁方向適配性分析
5.3.1 Gabor方向特征提取
5.3.2 面向地磁方向適配性分析的Gabor濾波器頻域設(shè)計
5.4 基于灰度共生矩陣的地磁方向適配性分析
5.4.1 灰度共生矩陣方向特征提取
5.4.2 灰度共生矩陣參數(shù)對方向適配特征性能的影響分析
5.4.3 面向地磁方向適配性分析的特征融合
5.5 地磁方向適配性分析層次決策方案
5.5.1 Gabor濾波和灰度共生矩陣的互補(bǔ)關(guān)系分析
5.5.2 基于自適應(yīng)神經(jīng)模糊推理系統(tǒng)的互補(bǔ)模型構(gòu)建
5.5.3 層次決策方案
5.6 層次決策方案性能評估實(shí)驗(yàn)
5.6.1 實(shí)驗(yàn)環(huán)境配置
5.6.2 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證與分析
5.6.3 基于不同建模方法的層次決策方案性能比較
5.6.4 進(jìn)一步討論
5.7 本章小結(jié)
第6章 水下地磁導(dǎo)航適配性分析綜合仿真實(shí)驗(yàn)
6.1 引言
6.2 地磁場向下延拓對適配性的影響
6.3 水下地磁導(dǎo)航適配區(qū)選取及結(jié)果檢驗(yàn)
6.3.1 基于進(jìn)化合成特征的地磁適配區(qū)選取及結(jié)果檢驗(yàn)
6.3.2 基于自組織優(yōu)化分類器的地磁適配區(qū)選取及結(jié)果檢驗(yàn)
6.3.3 區(qū)域適配性分析方法的應(yīng)用策略
6.4 水下地磁導(dǎo)航適配方向選取及結(jié)果檢驗(yàn)
6.4.1 基于層次決策方案的地磁適配方向選取
6.4.2 地磁適配方向選取結(jié)果檢驗(yàn)
6.5 適配性約束下的水下地磁導(dǎo)航航跡規(guī)劃應(yīng)用算例
6.5.1 水下地磁導(dǎo)航航跡規(guī)劃的約束條件
6.5.2 適配性約束下的水下地磁導(dǎo)航航跡規(guī)劃策略
6.5.3 算例分析
6.6 本章小結(jié)
第7章 總結(jié)與展望
7.1 工作總結(jié)
7.2 進(jìn)一步研究展望
附錄A 基于最大離差和最大熵的多屬性決策方法
附錄B TikhonovLcurve向下延拓算法
附錄C 基于粒子群優(yōu)化算法的水下地磁導(dǎo)航航跡規(guī)劃方法
參考文獻(xiàn)