第一章 绪论 1
第一节 研究背景及意义 1
第二节 国内外研究现状 4
一、地磁匹配导航系统研究现状 4
二、地磁匹配导航相关理论算法研究现状 5
第三节 研究内容及章节安排 9
第二章 海洋磁力测量与数据处理 11
第一节 海洋地磁测量 11
一、系统组成 11
二、测量比例尺和测线布设 13
三、海洋磁力测量 14
第二节 海洋地磁数据处理 15
一、地磁数据质量控制 16
二、日变改正 18
三、船磁模型建立及改正 19
四、拖鱼归位计算 20
五、地磁场总强度计算 22
六、磁异常计算 23
七、地磁测量精度综合评估 24
第三节 本章小结 25
第三章 局域海洋地磁场模型建立 26
第一节 Taylor多项式建模 26
第二节 Legendre多项式建模方法研究 31
第三节 样条曲面建模方法研究 36
第四节 多面函数建模方法研究 41
第五节 球冠谐和分析建模方法研究 46
第六节 矩谐分析建模方法研究 53
第七节 建模方法比较及最优建模方法 59
第八节 本章小结 60
第四章 TERCOM、ICCP地磁匹配导航算法及改进 61
第一节 TERCOM算法及改进 61
一、TERCOM算法基本原理 61
二、基于自适应角度探测机制的TERCOM算法改进 63
三、关键技术研究 64
四、试验及分析 66
第二节 ICCP算法及改进 68
一、ICCP算法基本思想 68
二、ICCP地磁匹配导航的实施过程 72
三、ICCP算法局限性 72
四、预平移ICCP算法 75
第三节 基于改进TERCOM与ICCP联合的高精度导航算法 77
一、改进TERCOM算法及其性能 77
二、改进ICCP算法 78
三、改进TERCOM与ICCP联合匹配导航算法实施过程 79
四、实验验证与算例分析 81
第四节 本章小结 83
第五章 SITAN地磁匹配导航算法及改进 84
第一节 SITAN算法的基本原理 84
第二节 SITAN算法的局限性 88
第三节 改进的SITAN匹配导航方法 89
一、SITAN实时导航改进原理 90
二、改进SITAN导航算法可靠性分析 91
三、改进SITAN导航算法实施过程 92
四、实验验证与算例分析 93
第四节 本章小结 95
第六章 海洋地磁匹配导航误匹配诊断 96
第一节 误匹配特点分析 96
一、INS初始误差过大引起的误匹配 96
二、地磁变化平缓或相似性较大区域 98
三、航迹沿等值线梯度方向分布 99
第二节 基于相似度极值探测的TERCOM误匹配诊断 100
第三节 基于M值与角度联合的ICCP误匹配判断法 102
第四节 SITAN匹配算法中的误匹配诊断 103
第五节 基于INS信息的误匹配综合诊断和修复 103
一、误匹配综合诊断原理 104
二、误匹配综合诊断算法的实施流程 106
第六节 实验验证及算例分析 107
第七节 本章小结 111
第七章 导航区域适配性能分析及适配航向选择 112
第一节 导航区域适配性分析 112
一、地磁特征表述统计参量 113
二、特征参量显著性分析 114
第二节 基于共生矩的适配航向确定 118
一、地磁共生矩阵建立原理 118
二、基于地磁共生矩的水下地磁匹配导航适配航向确定 120
三、试验验证 123
第三节 本章小结 125
第八章 水下地磁匹配系统组成及误差分析 126
第一节 地磁匹配导航系统 126
一、地磁匹配导航原理 126
二、惯导系统 128
三、磁测仪 129
四、背景场 129
五、压力传感器 130
六、匹配算法 130
第二节 水下地磁匹配导航系统误差源 130
一、INS误差 130
二、地磁背景场误差 132
三、实测地磁数据误差 133
四、地磁匹配导航算法误差 134
第三节 本章小结 135
第九章 总结及展望 136
第一节 本书总结 136
第二节 需进一步研究的问题及展望 138
主要参考文献 139