[發明專利]一種基于人工蜂群算法和平均Hausdorff距離的重力匹配方法

在審

• 申請號: 201310437985.X
• 申請日: 2013-09-24
• 公開（公告）號: CN103487056A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 高偉;趙博;周廣濤;于春陽;姜鑫;夏秀瑋;郝勤順;孫艷濤;劉鳳
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工程大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/16
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

1.一種基于人工蜂群算法和平均Hausdorff距離的重力匹配方法,其特征在于，該方法的步驟包括：

步驟一、首先引領蜂隨機搜索蜜源，實時獲取慣性導航系統輸出的位置信息及重力儀測得的重力異常值，其中要考慮重力儀的觀測延遲；

步驟二、初始化匹配算法參數：人工蜂群數量，最大循環次數，目標函數的參數個數，最大限制次數Limit值；兩組蜂群同時在相鄰慣導系統指示位置周圍一定鄰域進行隨機搜索，并檢查新位置的花蜜量；

步驟三、根據搜索到的蜜源計算適應度函數值，并根據得到的適應度函數值判斷是否更新蜜源位置：若搜索蜜源位置的適應度函數值小于當前位置，更新當前采蜜蜂所在蜜源位置，令循環次數Cycle＝0，并繼續計算轉移概率；否則不更新蜜源位置，令Cycle＝Cycle+1，記錄引領蜂停同一位置的循環次數，并返回使引領蜂重新隨機搜索蜜源；

步驟四、根據計算得到的轉移概率計算跟隨蜂選擇跟蹤引領蜂的概率P_i，并判斷跟隨蜂是否跟隨；若判斷結果為不跟隨，則需要返回使引領蜂重新隨機搜索蜜源，同時在蜜源附近搜索，記錄較優蜜源位置，更新Cycle的值；若判斷結果為跟隨，則可以重新搜索至循環結束；

步驟五、如果經過一定次數迭代后，得到的最優解沒有改進，為了避免局部最優解，要舍去該位置對應的解，同時由偵察蜂代替引領蜂產生一個新的位置；

步驟六、根據重力異常數據庫和由INS慣導提供的位置信息計算匹配點對與待匹配點對的重力異常；

步驟七、將重力儀提供的重力異常和由多普勒測速儀提供的外界速度信息及由INS慣導提供的位置信息作為約束條件進行判斷，然后經蜂群搜索得到符合條件的位置點對；

步驟八、根據平均Hausdorff距離對匹配結果進行篩選，利用這一準則可獲取一個最佳的匹配結果；

步驟九、根據得到的最佳匹配位置對，將每個指示位置的兩次匹配結果取均值，于是，得到各個指示位置的最佳匹配結果，從而實現了重力輔助導航。

2.如權利要求1所述的基于人工蜂群算法和平均Hausdorff距離的重力匹配方法,其特征在于，在步驟一中，由于重力儀一般工作在強阻尼模式，因此，重力儀輸出的重力變化會有一個滯后的過程，這與實時導航匹配相矛盾，需要進行滯后時間補償；

考慮到重力儀受厄特弗斯效應作用，當載體作較大機動運動或者航向變化劇烈時，重力儀觀測值會有明顯變化，根據慣導系統信息得到的厄特弗斯修正值與重力儀的觀測值之間會有一定時間延遲，考慮此延遲時間后，慣導系統信息與重力儀數據可以實現同步。