[发明专利]一种地磁多参量多目标快速收敛的仿生导航方法

权利要求书

1.一种地磁多参量多目标快速收敛的仿生导航方法，其特征在于，包括：

步骤1：获取载体当前时刻所处位置及目标位置的地磁参量；

所述的地磁参量的元素包括磁场三分量、磁场总强度、磁场水平分量、磁偏角、磁倾角中的部分或全部，所述磁场三分量，分别为北向分量、东向分量、垂直分量；

步骤2：判断是否到达目的地：根据当前位置与目的地的地磁参量构建损失函数，通过计算当前的损失函数来判断载体是否到达目的地，若到达目的地，停止搜索完成导航；否则跳转至步骤3；

步骤2中第i个地磁参量的损失函数为：

其中与分别k时刻载体位置与目的地的第i个地磁参量信息，通过观察当前的损失函数来判断载体是否到达目的地，考虑地磁参量间的量级和单位，对损失函数进行归一化处理，得：

其中，分别为载体初始位置和目的地的第i个地磁参量信息，当载体行进至目的地时，损失函数值理论上为0，因此，当前位置磁参量的损失函数值较小时，即满足F(B_k)≤ε,可认为导航器到达目的地，其中ε为接近0的极小量，根据导航精度进行设定；

步骤3：依据搜索策略对最优行进角进行预测：载体行进过程中，若相邻两时刻的磁场矢量的变化方向与目的地和当前位置的地磁矢量变化方向一致时，则满足多参量同时同地收敛的条件，依据上述原则进行最优行进角的确定，重复上述步骤，直到完成导航；

步骤3中所述的搜索策略满足时即有：

(B_aim-B_k)//(B_k+1-B_k)

其中，B_k，B_k+1，B_aim分别表示k时刻、k+1时刻及目的地地磁参量，当满足以上条件时，向量(B_aim-B_k)与(B_k+1-B_k)之间的夹角为0，因此，分别计算当前位置和四周的邻近位置地磁信息的差值向量，与目标点和当前位置的地磁信息差值向量之间的夹角，取夹角最小时的行进角为最优行进方向，并沿其运动预设步长；

所述邻近位置的分布为以当前点为圆心对行进角进行离散采样，表示为：

θ＝{θ₁,θ₂,…,θ_M}，

其中，I_θ为采样间隔，θ_i＝i×I_θ，根据导航精度调整采样间隔。