AUV水下地形辅助导航技术

第1章绪论

1.1 AUV水下导航技术概述

1.2 AUV水下地形辅助导航技术国内外研究现状

1.3 AUV水下地形导航系统的组成

1.3.1参考导航单元

1.3.2水深测量单元

1.3.3地形匹配单元

1.4水下地形导航的特殊性

本章参考文献

第2章水下地形导航技术概述

2.1地形导航原理

2.2水下地形导航模型

2.2.1状态空间模型

2.2.2数字地形模型

2.2.3影响地形匹配性能的主要因素

2.3典型的地形匹配方法

2.3.1基于扩展卡尔曼滤波的地形匹配方法

2.3.2基于相关性的地形匹配方法

2.3.3基于直接概率准则的地形匹配方法

2.4不同测深传感器的特点与优势

2.5水下地形匹配的关键技术本章参考文献，

第3章多波束测深数据处理和地形匹配单元组建

第4章3.1多波束测深系统

3.1.1多波来测深系统构成

3.1,2多波束测深原理

3.1.3 GcoSwath plus相干型多波束测深系统

3.2多波束测深数据的处理流程

3.2.1声线的追踪与补偿.

3.2.2海底归位处理，

3,2.3多波束测深数据处理流程

3.3多波束测深数据的滤波方法

3.3.1多波束测深数据滤波的基本原则

3.3.2基于动态聚类模型的单ping滤波方法

3.3.3基于Alpha-Shapes模型的单ping滤波方法新

3.3.4基于趋势而滤波的多波来测深数据滤波方法

3.4实时地形数据建模

3.4.1单波束测深数据建模

3.4.2多波来测深数据建模

3.4.3 DVL测深数据建模

3.5 DTM生成方法与存储模型

3.5.1基于电子海图数据生成DTM

3.5.2基于多波束测深数据生成DTM

3.5.3基于分层结构的DTM存储

3.6地形匹配搜索区域的选择

本章参考文献

第4章水下地形匹配算法

4.1地形匹配导航算法概述

4.1.1TERCOM地形剖面匹配系统

4.1.2 SITAN 地形辅助导航系统

4.1.3TERCOM系统和SITAN系统的比较

4.1.4地形匹配导航算法分类

4.2地形匹配搜索定位算法

4.2.1参数估计算法

4.2.2邻域信息融合算法

4.2.3脉冲耦合神经网络算法

4.2.4马尔可夫随机场算法

4.2.5搜索定位的有效性判定

4.3地形辅助导航滤波算法

4.3.1地形辅助导航的贝叶斯滤波模型

4.3.2地形辅助导航贝叶斯滤波模型的线性化近似

4.3.3基于粒子滤波的地形辅助导航

4.3.4基于高斯和粒子滤波的地形辅助导航

4.4地形匹配导航算法研究的发展方向

本章参考文献

第5章水下地形可导航区域分析

5.1地形特征的衡量

5.2地形适配性分析

5.2.1地形匹配算法精度的影响因素

5.2.2地形匹配算法精度评价指标

5.2.3地形适配区域量化指标

5.3最优适配区域划分

5.3.1任意网格条件下的适配性计算

5.3.2适配区域的最优划分

5.4地形辅助导航最优路径规划

5.4.1改进人工势场法5.4.2A"算法

5,4.3粒子群优化算法

本章参考文献

第6章水下地形辅助导航系统

6.1水下地形辅助导航系统的修正方式

6.2水下地形辅助导航系统的误差分析

6.2.1实时地形测量误差

6.2.2匹配算法误差

6.2.3误差减小方法

6.3水下地形辅助导航系统的设计

6.3.1硬件系统

6.3.2体系结构

6.3.3导航策略

6.4水下地形辅助导航半物理仿真系统

6.4.1载体运动仿真模块

6.4.2参考导航仿真模块

6.4.3地形测量仿真模块

6.4.4海洋环境仿真模块

6.4.5人机交互模块

6.4.6仿真试验

6.5水下地形辅助导航的外场试验

6.5.1先验地形图的获取

6.5.2实时地形的获取

6.5.3地形匹配结果

本章参考文献

名词索引

本书系统地介绍了水下地形辅助导航技术在自主式水下无人航行器水下导航领域的发展与应用。全书共分为6章，内容主要包括绪论、水下地形辅助导航技术概述、多波束测深数据处理和地形匹配单元组建、地形辅助导航算法等。本书是根据作者多年在本领域工作的基础上分析总结而成的，其内容基本上覆盖了水下地形辅助导航技术的知识专题及发展动向。