地磁导航原理与算法研究PPT-课件（PPT讲稿）.ppt

地磁导航方法研究与倾斜式地磁导航方法研究与倾斜式磁罗盘的设计磁罗盘的设计——地磁导航的原理与导航算法研究地磁导航的原理与导航算法研究专专业业: :电子与信息工程电子与信息工程班班级级: : 07 07电子电子( (2 2) )班班学学号号: : 07205010206 07205010206 姓姓名名: :熊才俊熊才俊指导老师指导老师: :金海红金海红日日期期: : 汇报主要内容汇报主要内容??课题研究内容课题研究内容??地磁场理论与地磁导航原理地磁场理论与地磁导航原理??地磁模型研究现状和分析方法。地磁模型研究现状和分析方法。??地磁匹配理论和地磁匹配算法。地磁匹配理论和地磁匹配算法。??地磁滤波理论和地磁滤波算法。地磁滤波理论和地磁滤波算法。课题研究内容课题研究内容本课题针对基于地磁场的导航方法与地磁信息获取等问题,研究地磁导航原理与导航算法以及地磁信息的获取方法和倾斜补偿式数字罗盘的设计方法及其误差补偿方法。课题包括以下六个子课题: ?地磁导航的原理与导航算法研究√?倾斜补偿式数字罗盘的原理与设计方法调试?外围电路设计?硬件设计?误差分析与补偿方法研究?系统软件设计与调试地磁导航原理与算法研究地磁导航原理与算法研究————主要研究内容主要研究内容地磁导航作为一种导航方式由于它本身的一些相对优势应用越来越广泛,越来越受到国内外学者的重视。本课题针对基于地磁场的导航方法与地磁信息获取等问题,研究地磁导航原理与导航算法。主要研究内容: ?地磁场理论?地磁导航?地磁场模型?地磁匹配?地磁滤波一、关于地磁场理论一、关于地磁场理论 1. 2. F(r,t F(r,t ) )为地核场, 为地核场, F(r,t F(r,t ) )为地壳为地壳场, 场, F(r,t F(r,t ) )为干扰磁场。为干扰磁场。 m c d F(r t =F (r t +F (r t +F (r t ,),),),) 3. 、关于地磁导航二、关于地磁导航 1. 1. 地磁导航的技术原理地磁导航的技术原理 2. 2. 地磁导航的关键技术地磁导航的关键技术( (1 1)导航区域地磁数据库的建立)导航区域地磁数据库的建立( (2 2)载体上磁力仪的实时测量)载体上磁力仪的实时测量( (3 3)地磁匹配算法)地磁匹配算法 3. 、关于地磁场模型三、关于地磁场模型 1. 1. 地磁场模型的建立地磁场模型的建立( (1 1) )国际地磁参考场国际地磁参考场( (2 2) )局部地磁场模型局部地磁场模型 2. ( (1 1)球谐分析法)球谐分析法( (2 2)多项式拟合法)多项式拟合法( (3 3)球冠谐分析方法)球冠谐分析方法(SCHA) (SCHA) ( (4 4)矩谐分析方法)矩谐分析方法(RHA (RHA ) ) 四、关于地磁匹配四、关于地磁匹配 1. 2. ( (1 1)强调差别程度)强调差别程度平均绝对差算法平均绝对差算法(MAD) (MAD) 、均方差算法、均方差算法(MSD) (MSD) ( (2 2)强调相似程度)强调相似程度互相关算法互相关算法( COR ) ( COR ) 和相关系数法和相关系数法(CC) (CC) ( (3 3)基于)基于 Hausdorff Hausdorff 距离的相似算法距离的相似算法 ni i=1 x x MAD= n ?? ni i=1 x x MAD= n ?? ni i=1 x x MAD= n ??五、关于地磁滤波五、关于地磁滤波 1. 2. (1) (1) 卡尔曼滤波算法( 卡尔曼滤波算法( KF KF ) ) (2) (2) 扩展卡尔曼滤波算法( 扩展卡尔曼滤波算法( EKF) EKF) (3) (3) 无迹卡尔曼滤波算法( 无迹卡尔曼滤波算法( UKF) UKF) (4) (4) 自适应滤波算法自适应滤波算法 3. Matlab Matlab 仿真仿真