[发明专利]一种基于栅格特征的梯度下降地磁导航方法

权利要求书

1.一种基于栅格特征的梯度下降地磁导航方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：将导航区域栅格化为若干栅格；

步骤2：提取步骤1中每个栅格内N个点的地磁信息，并利用N个点的地磁信息计算得到当前栅格的栅格特征；

步骤3：由步骤2中提取出的栅格特征，建立导航区域的栅格特征数据库；

步骤4：对于在导航区域内的载体，载体k时刻所在栅格的标识点坐标为(x_k,y_k)，通过栅格特征数据库得到当前栅格对应的栅格特征值为B(x_k,y_k)，判断目标函数

是否满足F(B(x_k,y_k))＜ε，若是，则到达目标点，导航完成，否则进入下一步；其中ε为由导航精度确定的设定值，(x₀,y₀)为起始栅格标识点坐标，(x_T,y_T)为目标所在栅格的标识点坐标，B(x₀,y₀)为起始栅格的栅格特征，B(x_T,y_T)为目标栅格的栅格特征；

步骤5：分别得到当前栅格周围的8个栅格的栅格特征B(x_kj,y_kj),j＝1,...,8；

步骤6：根据公式

得到当前栅格周围8个栅格的目标函数；

步骤7：将步骤6中求得的目标函数最小的栅格作为载体的运动方向以控制载体运动，当经过设定运动时间步长后，时刻k自增1并返回步骤4。

2.根据权利要求1所述一种基于栅格特征的梯度下降地磁导航方法，其特征在于：步骤1中将导航区域栅格化为若干栅格过程中，栅格尺寸的可选范围下限满足相邻栅格的栅格特征区分要求，可选范围上限满足导航精度要求。

3.根据权利要求2所述一种基于栅格特征的梯度下降地磁导航方法，其特征在于：步骤2中计算当前栅格中N个点的地磁信息的统计值作为当前栅格的栅格特征，所述统计值为均值、方差、粗糙度或地磁熵。

4.根据权利要求2所述一种基于栅格特征的梯度下降地磁导航方法，其特征在于：步骤2中计算当前栅格中N个点的地磁信息的n个统计值作为当前栅格的栅格特征，所述统计值包括均值、方差、粗糙度和地磁熵；

对于第i个栅格特征，其子目标函数f(B_i(x_k,y_k))为：

f(B_i(x_k,y_k))＝(B_i(x_T,y_T)-B_i(x_k,y_k))²

其中B_i(x_k,y_k)为k时刻载体所在栅格的第i个栅格特征值，B_i(x_T,y_T)为目标所在栅格的第i个栅格特征值；将子目标函数进行归一化处理后作为步骤4中的目标函数：

其中n为栅格特征个数，B_i(x₀,y₀)为起始栅格的第i个栅格特征值。