資源描述：
《直升機地形輔助導航方法研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、總第187期2016年第1期直升機技術HELICOPTERTECHNIQUEGeneralSerialNo．187No．12016文章編號：1673—1220(2016)01-024-04直升機地形輔助導航方法研究胡水才(海軍駐景德鎮(zhèn)地區(qū)航空軍事代表室，江西景德鎮(zhèn)333000)摘要為克服直升機在無衛(wèi)星信號時定位精度不高的缺陷，研究一種適用于直升機上的地形輔助導航方法。在地形輔助導航系統(tǒng)航行規(guī)劃中，為保證匹配定位精度，必須選擇具有較強地形適應性的匹配區(qū)域，所以利用兩種不同特征的地形進行仿真試驗來修正慣導系統(tǒng)指示航跡誤差。結(jié)果表明，采用等值線匹配算法的地形輔助導
2、航應用在直升機上，是正確的和有效的，可以取得良好效果。關鍵詞直升機；地形輔助導航；等值線匹配算法中圖分類號：V249．3文獻標識碼：AResearchonHelicopterTerrainaidedNavigationMethodHUShuicai(NavyAviaticRepresentativeOfficeinJingdezhen，Jingdezhen333000，China)AbstractInordertoovercomethedefectthatpositioningaccuracyisnothighunderconditionofSatellit
3、esignalinvalidation，terrainaidednavigationmethodwasstudiedtoapplyhelicopter。Toen—sureprecisionofmatchingguidance，theregionswhichhavegoodadaptabilitiesshouldbechosen．Andbyknownreservedterraindata，theaccumulativeerrorsoftheinertialnavigationcouldbecor-rected．Thesimulationresultsshowe
4、dthatcontourmatchingalgorithmonhelicopterterrainnaviga—tionwascorrectandeffective．Goodeffectscouldbeobtained．Keywordshelicopter；terrainaidednavigation；contourmatchingalgorithm0引言慣導系統(tǒng)(InertialNavigationSystem，INS)能夠全天候提供較全面的導航信息，且具有較強的工作自主性和實時陛，具備短期精度高、抗干擾能力強等諸多優(yōu)點，是直升機航電系統(tǒng)中不可缺少的導航設備
5、之一。但其位置誤差隨時間積累發(fā)散，對于中低等精度INS來說不適合長期使用，必須定期對其進行校正。眾所周知，衛(wèi)星信號容易受建筑物或山體遮擋，特別是在復雜戰(zhàn)場環(huán)境中，易被敵方無線設備干擾，故而達不到理想精度。因此，僅依靠INS和衛(wèi)星導航無法滿足直升機長期高精度導航的需求。地形輔助導航系統(tǒng)能很好地解決INS誤差積累的問題，近年來受到了廣泛重視并已成功使用。地形輔助導航系統(tǒng)中最為關鍵的技術為匹配算法。目前，較為常用的匹配算法有TERCOM算法、S1TAN收稿日期：2015—10—08作者簡介：胡水才(1976一)，男，江西樂平人，本科，工程師，主要研究方向：直升機質(zhì)
6、量控制。2016年第1期胡水才：直升機地形輔助導航方法研究·25·算法和等值線匹配算法。TERCOM的原理是沿航行路線測量一條地形線，把它與數(shù)字地圖進行匹配，使實測地形線和從數(shù)字地圖中提取的基準地形線之間的均方差最小。TERCOM算法對航向偏差較為敏感，并且實時性較差¨-2]。SITAN方法利用INS輸出的定位信息，由數(shù)字地圖導出地形斜率(即地形局部線性化處理)，并利用卡爾曼濾波器進行處理。SITAN算法在初始位置誤差大和地形起伏劇烈等情況下容易發(fā)散∞。4J。等值線匹配算法導航精度很高，其研究逐步走向深入，力求實現(xiàn)快速、穩(wěn)定、魯棒性好的匹配算法。因此，對等值
7、線匹配算法展開分析研究具有非常重要的意義HJ。本文以直升機為研究對象，將地形輔助導航系統(tǒng)分為慣性導航系統(tǒng)、大氣數(shù)據(jù)及高度測量系統(tǒng)、數(shù)字地形圖和匹配算法四大部分，針對地形輔助導航技術在直升機上應用的特點，研究適用于直升機的地形輔助導航方法。1地形輔助導航系統(tǒng)設計方案及算法1．1地形輔助導航系統(tǒng)設計方案地形輔助導航系統(tǒng)設計方案如圖l所示。當直升機為執(zhí)行某項任務飛進某一地形匹配區(qū)域后，大氣數(shù)據(jù)系統(tǒng)實時連續(xù)地測得直升機的相對氣壓高度，同時，無線電高度表實時測得直升機的離地高度，將二者的結(jié)果做差得到一系列的地形高程點，這些實測的高程點與INS指示的參考位置等信息一起傳
8、送到綜合顯示處理機中；然后，輔助導航系統(tǒng)利用事先存儲
