技术特征：
1.一种基于相关滤波的重力匹配方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，沿水下航行器的行驶轨迹进行重力测量，并对重力测量数据进行预处理，去除测量噪声；步骤二，确定匹配范围为：根据重力测量数据绘制的等值线带范围与根据惯性导航系统的定位位置绘制的圆概率半径范围的交集；匹配范围内的重力背景图中的网格交点即为候选匹配点；步骤三，对候选匹配点进行重力值相关计算；同时，利用惯性导航系统的定位位置的轨迹对候选匹配点进行轨迹形状相关计算；根据重力值相关计算结果和轨迹形状相关计算结果确定最终的重力值匹配点；其中，重力值相关计算和轨迹形状相关计算时，对相关计算进行快速傅里叶变换。2.如权利要求1所述的基于相关滤波的重力匹配方法，其特征在于，所述步骤三中，首先根据重力测量数据设计重力值相关计算的滤波模板h
g
：根据g为输出响应；f为输入，即重力测量值；最大输出响应所对应的h
g
即为所求。3.如权利要求1所述的基于相关滤波的重力匹配方法，其特征在于，所述步骤三中，对于t
n
时刻，提取t
n
时刻以前的m个重力测量数据，将其按由小到大的顺序排列，然后选取中间的l个重力测量值设计重力值相关计算的滤波模板，即l个重力测量值的误差最小平方和所对应的重力值相关计算的滤波模板即为所求。4.如权利要求1或2或3所述的基于相关滤波的重力匹配方法，其特征在于，所述步骤三中，轨迹形状相关计算时，以惯性导航系统的定位结果的轨迹斜率作为轨迹形状模板进行轨迹形状相关计算。5.如权利要求1所述的基于相关滤波的重力匹配方法，其特征在于，还包括步骤四，误匹配检测：对惯性导航系统3个连续的定位结果组成的三角形和对应的3个连续的重力值匹配点组成的三角形进行三角形相似性判断；若判断两个三角形相似，则认为当前重力值匹配点可行；否则，认为当前重力值匹配点为误匹配点，剔除该误匹配点，由三角形相似性构建出一个虚拟的匹配点进行下一次误匹配检测。6.如权利要求5所述的基于相关滤波的重力匹配方法，其特征在于，根据边角边判据进行三角形相似性判断。
技术总结
本发明公开了一种基于相关滤波的重力匹配方法。使用本发明能够有效减小重力测量误差的影响，提高重力辅助惯性导航系统的研究效率。本发明综合考虑重力误差与惯性导航系统误差特点，通过两者进行匹配范围的确定，使搜索范围更精确；重力匹配时，利用重力值相关滤波，同时将惯性导航系统解算轨迹与候选匹配点位置组成的轨迹的相关性也作为评价准则之一进行匹配，提高匹配准确度，并在相关计算过程使用快速傅里叶变换，加快运算速度，减少匹配算法耗时。此外，本发明还采用误匹配算法对异常匹配点进行检测并修正，减小误匹配点的影响。减小误匹配点的影响。减小误匹配点的影响。
技术研发人员：邓志红 石雷 赵生武 王博 王宇 张文喆
受保护的技术使用者：北京理工大学
技术研发日：2021.05.19
技术公布日：2021/10/14