重力場(chǎng)的多尺度分析及其可視化.pdf

1、目前，潛水艇進(jìn)行水下作業(yè)采用的導(dǎo)航系統(tǒng)是慣性無源導(dǎo)航系統(tǒng)。該系統(tǒng)因?yàn)樵南到y(tǒng)誤差累積無法長(zhǎng)時(shí)間進(jìn)行水下作業(yè)。相關(guān)專家學(xué)者提出利用重力匹配輔助慣性導(dǎo)航技術(shù)，這一技術(shù)的基礎(chǔ)工作就是重力場(chǎng)多尺度分析及其可視化。重力場(chǎng)的多尺度分析技術(shù)能夠?qū)A(chǔ)重力場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行多尺度分析的得到不同尺度下的重力場(chǎng)數(shù)據(jù)，其一可以滿足不同重力匹配精度的需求，其二可以滿足對(duì)于重力場(chǎng)可視化過程近處遠(yuǎn)處不同分辨率顯示；重力場(chǎng)進(jìn)行三維可視化是可以能夠?qū)崿F(xiàn)重力場(chǎng)數(shù)據(jù)的直觀表現(xiàn)，

2、并能對(duì)水下載體的位置進(jìn)行查詢與顯示。
　　本文是對(duì)重力場(chǎng)進(jìn)行多尺度分析及其三維可視化兩個(gè)目標(biāo)的進(jìn)行相關(guān)分析研究。其中利用了分形理論、M進(jìn)制小波分析和WebGL三維可視化技術(shù)。主要研究成果如下：
　?。?）利用M進(jìn)制小波分析實(shí)現(xiàn)了基礎(chǔ)重力場(chǎng)數(shù)據(jù)的尺度轉(zhuǎn)換。依據(jù)M進(jìn)制小波多尺度分析的特性，對(duì)基礎(chǔ)重力場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行尺度的上推和下推。M進(jìn)制小波分解可以對(duì)基礎(chǔ)重力場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分解，輸出得到低頻部分和中高頻部分，輸出的低頻部分很好的保持了源數(shù)

3、據(jù)的基本特性，并且分辨率變?yōu)樵瓉淼?/M倍，因此將此輸出的低頻部分作為重力場(chǎng)尺度上推的一個(gè)結(jié)果。相反的，對(duì)低分辨的數(shù)據(jù)進(jìn)行M進(jìn)制小波重構(gòu)，將該低分辨率的數(shù)據(jù)作為輸入的低頻部分進(jìn)行小波重構(gòu)，可以得到輸入數(shù)據(jù)分辨率為輸入數(shù)據(jù)的M倍，并且能夠通過小波重構(gòu)將小波分解之后的低分辨數(shù)據(jù)復(fù)原為分解之前的輸入數(shù)據(jù)。
　?。?）利用分形理論定量確定重力場(chǎng)數(shù)據(jù)的最優(yōu)表達(dá)適度。在進(jìn)行三維渲染過程中，存在一個(gè)保證重力場(chǎng)數(shù)據(jù)特征信息的最低分辨率，即三維表達(dá)