[发明专利]基于多波束的多路径并行ICCP水下地形匹配方法

权利要求书

1.基于多波束测深数据的多路径并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤一：通过多波束测深仪进行条带数据的采集，选取条带数据中的多个数据点组成多条路径作为初始序列，并且通过数字地图提取等深线；

步骤二：设定路径匹配权值；

步骤三：计算不同路径同一扇面测量点相关距离值；

步骤四：通过惯导系统指示位置设置迭代初始值，并且对初始序列在测量水深值对应的水深等值线上寻找最近点；

步骤五：求解刚性变换T；

步骤六：判断刚性变换T是否收敛，如果没有收敛，返回步骤四进行下一步迭代，直至收敛，即T停止显著变化；

步骤七：进行精度评估，判断匹配是否可靠，如果可靠，则经过迭代后获得的校正集合即为校正后的最优参考航迹点；

所述步骤一具体为：首先导入水下航行器n个航迹中多波束测深仪采集到的条带数据，选取条带数据中央和两侧边缘的数据点组成三条路径作为初始序列其中P¹为测深条带中央数据组成的路径，P²和P³为测深条带两侧边缘数据组成的路径；

所述步骤二具体为：依据多波束测深数据中央波束基准原则，即多波束入射角在零度附近的测量精度最高，其精度随入射角增大而降低，设定三条路径匹配权值ω_k，k＝1，2，3，其中ω₁＞ω_2,3且ω₁+ω₂+ω₃＝1；

所述步骤三具体为：为确保不同路径同一扇面的测量点在匹配前后保持距离一致性，计算分别表示P²和P³在同一扇面的测量点与P¹中测量点的距离。

2.根据权利要求1所述的基于多波束测深数据的多路径并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步骤四具体为：对在测量水深值对应的水深等值线上寻找最近点，记为且

3.根据权利要求2所述的基于多波束测深数据的多路径并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步骤五具体为：求解刚性变换T，使得集合Y与集合P之间欧氏平方距离最小，公式如下：

其中集合X为真实航迹点集合，

即寻找刚性变换T使得上式表示的距离最小，且集合Y同一扇面测量点满足步骤三中的距离约束D。

4.根据权利要求3所述的基于多波束测深数据的多路径并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步骤六具体为：将集合P变换到TP，将新的集合TP作为起始集合，返回步骤四进行下一步迭代，直至收敛，即T停止显著变化。

5.根据权利要求4所述的基于多波束测深数据的多路径并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步骤七具体为：进行精度评估，判断匹配是否可靠，如果可靠，则经过迭代后获得的校正集合TP即为校正后的最优参考航迹点。