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车辆导航技术无论在军事领域还是民用领域都非常重要。由惯性导航系统和全球定位系统构成的INS/GPS组合导航系统能够满足车辆导航系统动态定位和定向的要求,成为欧美国家军用车辆导航系统的重要研究方向,但是GPS在我国军事领域中是不能够完全信赖的,我国的车用惯导系统必须具有完全自主性。而采用零速修正技术的车用惯导系统虽然具有高精度的优点,但车辆需要定时停车,有准备时间长、可靠性差、维修不便等诸多缺点,车载武器系统的快速作战能力受到了很大限制。基于无源导航技术的辅助导航系统可有效保证和增强车载武器系统的快速机动性,已成为车辆组合导航系统的重要发展方向。因此,本文提出了一种基于磁地标磁场信号波形识别的车辆辅助定位方法,该定位方法不依靠GPS,中途无须停车进行零速修正。 论文首先介绍了导航系统的发展现状;阐述了磁地标的研究现状,并对国内外磁定位算法进行了详细介绍。第二章对惯性导航系统的原理及其数学模型进行了阐述。 第三章针对圆柱形永磁体空间磁场的计算建立了三种磁场计算模型,详细推导了等效磁荷模型和等效电流模型的磁场积分表达式以及磁偶极子模型的磁场解析表达式。运用磁感应强度的近似计算公式,可获得磁感应强度的三个分量的分布图,并对磁地标的磁场特性进行了分析。 第四章提出了磁地标的选型和安装优化方案,设计了磁传感器装置。介绍了磁信号的滤波去噪算法,针对目标磁场信号的识别采用相关识别算法、聚类识别算法和模式相似度识别算法进行了相关研究。以信号输出相对较强的2个传感器作为判断车辆横向偏移量的标志,认为磁地标对应着这2个传感器,提出了带阀值的磁信号波形识别的定位算法。第五章利用MATLAB对提出的车辆辅助定位算法进行了可行性验证。 本论文的创新点在于提出了一种具有完全自主性的车辆辅助定位方法:基于磁地标磁信号波形识别的车辆辅助定位方法。其特点在于:自主性、节约时间、精度高、抗干扰、可靠性高。