[发明专利]构建地磁图方向适配性特征的方法

说明书

本发明公开了一种构建地磁图方向适配性特征的方法，涉及地磁场的应用及导航技术领域。所述方法包括如下步骤：1）按给定方向m（m为非零向量）过候选匹配区内一点M₀生成一个平面，求该平面截磁场曲面的截线，记作C，截线上地磁场的起伏可以代表候选匹配区在给定方向上的磁场信息；2）提取截线C上的统计特征，将其表示为向量的形式；3）将所得特征向量通过非线性变换映射到特征空间，实现去量纲化；4）按照一定规律移动M₀点N次，重复步骤1）‑步骤3），得到N条截线的统计特征向量，它们共同构成地磁图方向适配性特征。所述方法不仅可以构建地磁图在任意方向上的适配性特征，而且相比基于灰度共生矩阵建立的方向适配性特征，所述方法具有更高的分类稳定性。

技术领域

本发明涉及地磁场的利用方法技术领域，尤其涉及一种构建地磁图方向适配性特征的方法。

背景技术

地磁导航是一种基于地理信息的导航方式，具有无源、无辐射、隐蔽性强、误差不随时间积累的特点，可进行全天候、全地域导航，在跨海制导领域具有相当优势。目前，地磁导航通常作为一种辅助手段，与惯性导航、卫星导航等方式一起构成组合导航系统，提高导航系统的可靠性。

目前，有关地磁图方向适配性研究的成果见诸报道的不多。概括来讲，构建地磁图方向适配性特征的方法主要分为基于统计的方法(如灰度共生阵)和基于滤波的方法(如Gabor滤波器)。虽然在地磁图方向适配性分析中得到了应用，但它们也存在一些不足：

(1)理论上，可以提取到候选匹配区在任意方向上的灰度共生阵，但由于候选匹配区范围一般为几公里，像元数有限，因此不能构建任意方向的地磁图适配性特征；

(2)基于统计的特征提取方法不能完全体现磁场的局部特征；

(3)设计Gabor滤波器时需要设置包括滤波器窗口的大小、滤波中心频率等多个参数，方向适配性特征提取的步骤较为繁琐，有时需要引入经验阈值辅助决策，增加了构建特征的难度。

上述的不足限制了地磁图方向适配性评价的准确性和效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何提供一种具有较高分类稳定性的构建地磁图方向适配性特征的方法。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种构建地磁图方向适配性特征的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)设地磁场中一个候选匹配区的地磁模型为：

z＝I(x,y)

其中，(x,y)为候选匹配区内某一位置的经纬度坐标，I(x,y)为位置(x,y)处地磁场的强度；

设载体进入候选匹配区的位置为M₀(x₀,y₀,z₀)，进入方向与东向夹角为θ，记θ的向量形式为m，且向量n＝(A,B,C)与m垂直，进入磁场后做匀速等高直线运动，则过点M₀且与m平行的平面有且只有一个，记作平面Π，则Π表示为：

A(x-x0)+B(y-y0)+C(z-z0)＝0

联立式z＝I(x,y)和式A(x-x₀)+B(y-y₀)+C(z-z₀)＝0可得候选匹配区磁场曲面被平面Π所截的截线方程，记作C，则：

2)提取截线C上的统计特征，将其表示为向量的形式；