[發明專利]基于多波束的多路徑并行ICCP水下地形匹配方法

有效

• 申請號: 201710789066.7
• 申請日: 2017-09-05
• 公開（公告）號: CN107643082B
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: 徐曉蘇;王捍兵;張濤;李瑤;吳梅;童金武
• 申請（專利權）人: 東南大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 向文

1.基于多波束測深數據的多路徑并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟一：通過多波束測深儀進行條帶數據的采集，選取條帶數據中的多個數據點組成多條路徑作為初始序列，并且通過數字地圖提取等深線；

步驟二：設定路徑匹配權值；

步驟三：計算不同路徑同一扇面測量點相關距離值；

步驟四：通過慣導系統指示位置設置迭代初始值，并且對初始序列在測量水深值對應的水深等值線上尋找最近點；

步驟五：求解剛性變換T；

步驟六：判斷剛性變換T是否收斂，如果沒有收斂，返回步驟四進行下一步迭代，直至收斂，即T停止顯著變化；

步驟七：進行精度評估，判斷匹配是否可靠，如果可靠，則經過迭代后獲得的校正集合即為校正后的最優參考航跡點；

所述步驟一具體為：首先導入水下航行器n個航跡中多波束測深儀采集到的條帶數據，選取條帶數據中央和兩側邊緣的數據點組成三條路徑作為初始序列其中P¹為測深條帶中央數據組成的路徑，P²和P³為測深條帶兩側邊緣數據組成的路徑；

所述步驟二具體為：依據多波束測深數據中央波束基準原則，即多波束入射角在零度附近的測量精度最高，其精度隨入射角增大而降低，設定三條路徑匹配權值ω_k，k＝1，2，3，其中ω₁＞ω_2,3且ω₁+ω₂+ω₃＝1；

所述步驟三具體為：為確保不同路徑同一扇面的測量點在匹配前后保持距離一致性，計算分別表示P²和P³在同一扇面的測量點與P¹中測量點的距離。

2.根據權利要求1所述的基于多波束測深數據的多路徑并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步驟四具體為：對在測量水深值對應的水深等值線上尋找最近點，記為且

3.根據權利要求2所述的基于多波束測深數據的多路徑并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步驟五具體為：求解剛性變換T，使得集合Y與集合P之間歐氏平方距離最小，公式如下：

其中集合X為真實航跡點集合，

即尋找剛性變換T使得上式表示的距離最小，且集合Y同一扇面測量點滿足步驟三中的距離約束D。

4.根據權利要求3所述的基于多波束測深數據的多路徑并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步驟六具體為：將集合P變換到TP，將新的集合TP作為起始集合，返回步驟四進行下一步迭代，直至收斂，即T停止顯著變化。

5.根據權利要求4所述的基于多波束測深數據的多路徑并行ICCP水下地形匹配方法，其特征在于：所述步驟七具體為：進行精度評估，判斷匹配是否可靠，如果可靠，則經過迭代后獲得的校正集合TP即為校正后的最優參考航跡點。