基于ArcGIS的重力圖構(gòu)建及其可導(dǎo)航性分析方法研究.pdf

1、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)以其無源性及自主性的特性,為水下航行器實現(xiàn)自主隱蔽航行創(chuàng)造了條件,因此一直是水下航行器導(dǎo)航系統(tǒng)的核心設(shè)備。但其位置誤差是隨時間積累的,因此單獨慣性導(dǎo)航系統(tǒng)無法滿足長期高精度導(dǎo)航定位要求。為克服慣性導(dǎo)航系統(tǒng)這一缺陷,必須尋找其它的隱蔽信息源,實現(xiàn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的重調(diào)和校正。
　　 傳統(tǒng)校正慣導(dǎo)誤差的方法是定期利用天文、地文、無線電、衛(wèi)星等外部信息對慣導(dǎo)系統(tǒng)進行校正,但這些方法在獲取信息時通常需要航行器接近水面或向外輻射信

2、號,直接影響航行器的隱蔽性。重力輔助導(dǎo)航能夠彌補慣性導(dǎo)航系統(tǒng)位置誤差隨時間積累的缺陷,且不受時間限制,無需接近水面,不需要向外部輻射能量,可以實現(xiàn)慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的水下校正,從而達到長期隱蔽高精度導(dǎo)航的目的。
　　 導(dǎo)航用重力圖是重力輔助導(dǎo)航的基礎(chǔ),重力圖的精度及匹配區(qū)域的重力場特性直接影響匹配效果。本文分析了導(dǎo)航用重力圖的基本要求,采用七參數(shù)法對不同時期、不同方式獲取的重力數(shù)據(jù)進行坐標轉(zhuǎn)換;采用地球橢球面作為重力觀測點的高程基準面

3、進行重力改正及重力異常計算;利用改正后的重力值或重力異常值構(gòu)建導(dǎo)航用重力圖。在此基礎(chǔ)上,提出重力圖的可導(dǎo)航性分析方法,利用重力異常熵、重力場標準差、絕對粗糙度、特征豐度、相關(guān)系數(shù)、坡度等重力場特征參數(shù)作為評價指標,并結(jié)合層次分析法的相關(guān)原理提出重力場總體特征參數(shù)的概念,用于分析局部重力場對導(dǎo)航系統(tǒng)的修正能力,結(jié)合ICCP算法進行仿真實驗并分析了仿真結(jié)果。最后構(gòu)建了重力信息管理系統(tǒng),說明了系統(tǒng)的實現(xiàn)方法及工作流程,從實際應(yīng)用的角度驗證了研