基于多波束雷達測高的地形高度匹配算法研究

吳　帥,孫付平,滿小三,戰　飛,張海博

(1.信息工程大學,河南 鄭州 450001;2.第一測繪導航基地，遼寧 大連 116023;

3.西安測繪總站,陜西 西安 710054)

基于多波束雷達測高的地形高度匹配算法研究

吳帥1,孫付平1,滿小三1,戰飛2,張海博3

(1.信息工程大學,河南 鄭州 450001;2.第一測繪導航基地，遼寧 大連 116023;

3.西安測繪總站,陜西 西安 710054)

摘要：近幾年來地形輔助導航系統(TAN)受到廣泛重視并已成功應用。該系統的核心之一是地形高度匹配算法(TEM)。本文在分析單波束雷達測高互相關匹配算法(COR)的基礎上,提出一種基于多波束雷達測高的互相關匹配算法,該算法將一維COR匹配算法擴展到二維中,并建立相關模型,利用二維COR匹配算法搜索計算飛行器位置。導航仿真結果表明:該算法的匹配精度、地形適應性都要優于一維COR匹配算法。

關鍵詞：地形輔助導航;一維互相關匹配算法;二維互相關匹配算法

doi:10.13442/j.gnss.1008-9268.2015.02.016

中圖分類號：TN957

文獻標志碼：： A

文章編號：： 1008-9268(2015)02-0072-04

收稿日期：2014-12-13

作者簡介

Abstract:In recent years, Terrain-Aided Navigation (TAN) system was emphasized extensively and has been successfully applied. One of the core of the system is Terrain Elevation Matching algorithm (TEM).This paper analyzes the single-beam radar height measurement COR matching algorithm (COR-CrossCorrelation, COR), and proposes a new COR matching Algorithm based on multibeam radar height measurement.The algorithm will be extended one-dimensional COR matching algorithm to two dimensions, and established the relevant model. Navigation Simulation results show that the accuracy and terrain adaptability of the new matching algorithm is better than one-dimensional COR matching algorithm.

0引言

基于TEM的地形輔助導航技術TAN以其特有的自主、隱蔽、全天候、導航定位精度與航程無關的特點,近年來受到廣泛重視并已成功應用到組合導航系統中,其主要思想是測量飛行器飛行路徑正下方的地形高度和存儲的參考高程圖進行匹配得出飛行器的位置信息,再利用飛行器位置估值修正其INS的誤差。目前TAN系統可以達到百米以內的定位精度[1]。

該導航系統基本工作原理在于:在地球陸地表面上任何地點的地理坐標,都可以根據其周圍地域的等高線或地貌單值確定。……