[发明专利]基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法

权利要求书

1.一种基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于定义匹配位置偏移量和角度偏移量变量，按照匹配位置偏移量和角度偏移量对惯性导航系统的指示航迹进行平移和旋转以构建匹配航迹，建立指示航迹上各点的地磁场特征量测量值与匹配航迹上相对应点的地磁场特征量参考值的均方差约束，迭代计算出匹配位置偏移量和角度偏移量，从而得到最优匹配航迹，迭代计算以惯性导航系统指示航迹上各个待匹配点对应的位置测量值、地磁场特征量测量值、来自地磁数据库的地磁场特征量参考值为已知参数，计算匹配位置偏移量的增量和角度偏移量的增量，用所述增量对应更新所述匹配位置偏移量和角度偏移量，将更新后的所述匹配位置偏移量和角度偏移量投入到迭代计算的下一循环，直至满足迭代计算的终止条件，用最后得到的所述匹配位置偏移量和角度偏移量对各个待匹配点的位置进行修正，将该修正后的待匹配点位置值作为匹配定位结果。

2.如权利要求1所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于所述更新为线性更新。

3.如权利要求1所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于迭代计算中所述匹配位置偏移量和角度偏移量的初始值均为0。

4.如权利要求2所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于迭代计算中所述匹配位置偏移量和角度偏移量的初始值均为0。

5.如权利要求1所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于所述地磁场特征量包括总磁场强度、水平磁场强度、东向分量、北向分量、垂直分量、磁偏角、磁倾角及磁场梯度中的一种或多种。

6.如权利要求5所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于所述地磁场特征量参考值至少包括地磁场强度参考值和地磁场强度的梯度参考值。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于迭代计算的终止条件是以下任意一种或两种条件的组合：条件（1），迭代次数达到预设次数；条件（2），所述匹配位置偏移量的增量和角度偏移量的增量小于预先设定值。

8.如权利要求7所述的基于迭代计算的惯性/地磁匹配定位方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1，以惯性导航系统给出的包括当前时刻在内的n个时刻的位置为待匹配点，惯性导航系统给出待匹配点的位置测量值经度和纬度，磁传感器给出待匹配点的地磁场强度测量值，，n为大于2的整数，i=1时对应表示当前时刻；

步骤2，从预先存储的地磁数据库中读取或计算得到对应于待匹配点的地磁场强度参考值、地磁场强度的梯度参考值和，其中表示地磁场强度在经度方向的梯度在第点位置上的取值，表示地磁场强度在纬度方向的梯度在第点位置上的取值；

步骤3，初始化匹配位置偏移量和角度偏移量；

步骤4：更新迭代参数和：

（1）

（2）

其中，

；

；

；

；

；

；

；

；

；

，，；

步骤5，计算匹配位置偏移量的增量和角度偏移量的增量：

（3）

步骤6，更新匹配位置偏移量和角度偏移量：

（4）

步骤7，判断是否满足终止迭代条件，若满足则停止迭代并跳到步骤8，否则重复执行步骤4-步骤7；

终止迭代条件为①、②中任意一个或两个：①迭代次数达到预设次数；②匹配位置偏移量的增量和角度偏移量的增量的2范数小于设定值，即

（5）

其中为预先设定的迭代最小误差；

步骤8，根据迭代计算得到的匹配位置偏移量和角度偏移量，按公式（6）计算输出匹配结果,

（6）

其中为第时刻匹配结果的位置经度，为第时刻匹配结果的位置纬度。