[发明专利]地磁场线图匹配自主导航方法

权利要求书

1.一种地磁场线图匹配自主导航方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)选择多个地磁特征量作为匹配特征量；

(2)在采样时刻t，测量和计算地磁场匹配特征量；

(3)采用滑动窗口方式构造地磁匹配特征量的匹配线图；

(4)采用全局最优匹配搜索算法将各个匹配线图分别与对应基准图做匹配比较，该步骤需要计算匹配线图的相似性度量值和归一化相似性度量值，并需要将不同特征量的归一化度量值融合；

(5)输出航行器在采样时刻t的定位信息；

(6)在下一采样时刻t＝t+1，重复执行步骤2～5，从而实现连续定位。

2.根据权利要求1所述的地磁场线图匹配自主导航方法，其特征是：首选地磁场矢量强度作为匹配特征量，只有当地磁矢量强度起伏较小时，才添加地磁场角度特征量共同作为匹配特征量；在取观测点为原点，取地理北向、地理东向和垂直向下分别为x、y和z轴的正向的直角坐标系下定义各个地磁特征量，由式(1)计算地磁场其余特征量的值

H=X2+Y2]]>

tanD＝Y/X

sinD＝Y/H                                    (1)

tanI＝Z/H

sinI＝Z/F

F=H2+Z2=X2+Y2+Z2]]>

式中，F是地磁场总强度、Y是东向分量、X是北向分量、Z是垂直分量、H是水平分量、D是磁偏角、I是磁倾角。

3.根据权利要求1所述的地磁场线图匹配自主导航方法，其特征是：采用固定点数的滑动窗口方式构造匹配线图，即对每个特征量，假设每次匹配点数为N点，在新测量值u_i到来后，将u_i加到该特征量的测量线图序列中，并将u_i-N从该序列中剔除，留下u_i-N+1到u_i间共N个测量值作为新匹配线图；在每个采样时刻t_i完成磁测任务之后，即刻对新匹配线图与基准图进行匹配，输出匹配位置序列的该采样时刻所对应的导航位置。

4.根据权利要求1所述的地磁场线图匹配自主导航方法，其特征是：特征量的匹配相似性准则为MAD准则、MSD准则、NPROD准则或者Hausdroff距离准则，在实际应用中，根据导航要求来选择一种准则进行相似性匹配；设u和v为做匹配的两个序列，序列的点数为N，D(u，v)或H(u，v)为相似性度量值，则各准则的定义为

a.MAD准则

b.MSD准则

c.NPROD准则

d.Hausdroff距离准则  H(u，v)＝max(h(u，v)，h(v，u))  (5)。