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1、第27卷第2期计算机仿真2010年2月文章编号:1006-9348(2010)02-0069-03基于激光雷达的多路径地形匹配算法1112孟海东,王祺,慕春棣,陈丽萍(1.清华大学自动化系控制理论研究所,北京100084;2.第二炮兵装备部,北京100085)摘要:地形匹配技术是一种全天候的自主式辅助导航手段,在航空和民用领域都有着广泛的应用。例如,在导弹飞行过程中,采用地形匹配技术辅助惯性导航系统,可以得到更加精确的定位结果。目前巡航导弹所采用的算法是基于单一路径地形高程序列的;但是单一路径地形匹配算法的定位精度较低,并且需要较长的定位距离和时间。提出了基于激光雷达的多路径地形匹配算法,
2、综合利用多条路径的高程信息,可以大大提高定位的速度和精度,缩短定位距离;仿真结果验证了结论的正确性。关键词:地形匹配;高程序列;单路径算法;多路径算法中图分类号:TN859文献标识码:BTheAlgorithmofMulti-pathTerrainContourMatchingBasedonLaserRadar1112MENGHai-dong,WANGQi,MUChun-di,CHENLi-ping(1.InstituteofControlTheory,DepartmentofAutomation,TsinghuaUniversity,Beijing100084,China;2.Depar
3、tmentofEquipmentoftheSecondArtillery,Beijing100085,China)ABSTRACT:Thetechnologyofterraincontourmatching(TERCOM)iswidelyusedintheaviationandcivilappli2cation.Forexample,ifamissileusetheterraincontourmatchingaidednavigationsystem,itcangetamorepreciseposition.Atpresent,mostalgorithmofTERCOMisbasedont
4、heheightsequencesofsinglepath,buttheprecisionofthisalgorithmislow,anditneedslongdistanceandlongtimetodeterminetheposition.Thispaperputsforwardanewalgorithmofmulti-pathterraincontourmatchingbasedonlaserradar.Thisalgorithmusesinformationofheightsequencesofmultipaths,whichcangreatlyimprovethespeedand
5、accuracyofpositioninginmuchshorterdistance.Theresultofsimulationverifiestheconclusion.KEYWORDS:Terraincontourmatching;Heightsequences;Singlepathalgorithm;Multi-pathalgorithm导弹能进行超低空飞行,有效地躲开敌方防空系统,准确地1引言命中目标。飞航导弹是一种高技术精确制导武器,这类武器的特点目前,导弹已经广泛采用了地形匹配技术;如文献[1]和是飞行距离长、飞行高度低、命中精度和生存能力高。为了[4]提出了基于对单一路径地形
6、高程序列测量的地形匹配算实现精确的导航和制导,弹上安装有高灵敏度的传感器和相法(TERCOM)。算法达到了辅助惯性导航的目的。但是为应的自主式地形辅助导航和制导系统,例如地形匹配(TER2了保证一定的定位精度,需要采集相当长一段距离内的地形COM)、景象匹配(DSMAC)、地形辅助惯性导航系统等。地数据。这就造成了较大的延迟,并且对弹载地图的数据量提形辅助惯性导航和制导系统是指利用飞行地理环境特征,在出了较高的要求。中等精度惯导的条件下,进行长距离的精确导航和制导。它本文介绍了地形匹配的基本原理,并详细阐述了基于激不仅能为导弹提供精确的位置信息,而且通过检索弹载数据光雷达的多路径地形匹配算
7、法;该算法在二维方向上充分利库,预测前方地形状况,实现精确的地形跟踪和地形回避,使用了地形数据,与只利用一维方向数据的单路径地形匹配算法相比,定位的精度大大提高,所需要的定位距离和运算时基金项目:教育部博士点科研基金(20060003015)间也有显著减少。同时,算法的抗噪声能力得到增强,有较收稿日期:2008-05-20修回日期:2008-12-25—69—大的实用价值。本文还通过计算机仿真比较了两种算法,验2)选取匹
