[发明专利]基于SIR粒子滤波方法的低功耗地形辅助导航系统及方法

权利要求书

1.一种基于粒子滤波方法的地形辅助导航系统，其特征在于，包含导航数据采集板块(1)和导航数据处理板块(2)；

所述导航数据采集板块(1)设有：用于提供目标载体的位置信息、运动信息和姿态信息的惯性导航传感器(3)、用于提供目标载体的水下深度信息的深度计(4)和用于提供载体距离海底的高度信息的高度计(5)；

所述导航数据处理板块(2)设置有相互通信连接的航位推算模块(7)和粒子滤波模块(8)；

惯性导航传感器(3)、深度计(4)和高度计(5)中的一种或多种分别将各自输出的数据信息传输至所述航位推算模块(7)和/或所述粒子滤波模块(8)中；

所述航位推算模块(7)输出航位推算数据并经所述粒子滤波模块(8)进行滤波，最终得到目标载体位置结果。

2.如权利要求1所述的地形辅助导航系统，其特征在于，

所述粒子滤波模块(8)为SIR粒子滤波模块。

3.如权利要求1所述的地形辅助导航系统，其特征在于，

惯性导航传感器(3)、深度计(4)和高度计(5)分别与数据总线(6)相连，所述数据总线(6)分别与导航数据处理板块(2)中的航位推算模块(7)和粒子滤波模块(8)相连；惯性导航传感器(3)、深度计(4)和高度计(5)分别将各自输出的数据信息通过所述数据总线(6)传输到航位推算模块(7)和粒子滤波模块(8)中。

4.如权利要求1所述的地形辅助导航系统，其特征在于，

所述惯性导航传感器(3)设置在所述目标载体上。

5.如权利要求1或4所述的地形辅助导航系统，其特征在于，

所述目标载体为水下运载器。

6.如权利要求5所述的地形辅助导航系统，其特征在于，

所述惯性导航传感器(3)输出沿水下运载器侧向、水下运载器轴向的加速度，以及航向角，记作其中，水下运载器的侧向记为x轴方向，水下运载器的轴向记为y轴方向，分别表示沿水下运载器x轴与y轴的加速度，ψ表示航向角；

所述深度计(4)输出水下运载器的深度z，所述高度计(5)输出水下运载器距离海底的高度h。

7.一种基于如权利要求1-6中任意一项所述的基于粒子滤波方法的地形辅助导航系统的仿真方法，其特征在于，该方法包含以下步骤：

步骤T1：惯性导航传感器(3)提供目标载体的位置信息或运动信息或姿态信息，深度计(4)提供目标载体的水下深度信息，高度计(5)提供载体距离海底的高度信息；

步骤T2：航位推算模块(7)接收惯性导航传感器(3)、深度计(4)和高度计(5)中的一种或多种发送的数据信息，推算并输出航位推算数据；

步骤T3：粒子滤波模块(8)将其接收到的航位推算模块(7)的航位推算数据进行滤波，最终得到目标载体位置结果。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，

所述步骤T2，进一步包含：

所述惯性导航传感器(3)输出沿水下运载器侧向、水下运载器轴向的加速度，以及航向角，记作其中，水下运载器的侧向记为x轴方向，水下运载器的轴向记为y轴方向，分别表示沿水下运载器x轴与y轴的加速度，ψ表示航向角；

所述深度计(4)输出水下运载器的深度z，所述高度计(5)输出水下运载器距离海底的高度h。