[发明专利]一种基于磁趋势航向策略的地磁仿生导航方法

权利要求书

1.一种基于磁趋势航向策略的地磁仿生导航方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1：起点地磁采样：

水下航行器根据按照设定的速度，以起始位置为圆心，作半径为r的匀速圆周运动，并以采样周期T采样得到圆周轨迹上的地磁值；

步骤2：选择初始航向角：

计算步骤1中每个采样周期地磁值的目标函数值，并且以目标函数值最小的航向角作为选定的初始航向角进入步骤3，所述目标函数为

其中表示起始位置的第i个地磁参量值，表示目标位置的第i个地磁参量值，表示k时刻的第i个地磁参量值；n为选定的地磁参量个数；

步骤3：载体运动：

从当前位置z以选定的航向角、给定速度和固定时长航行至新位置z+1，并计算新位置的目标函数F(z+1)：

表示新位置z+1的第i个地磁参量值；并得到n个地磁参量子目标函数f_i(B^z+1)：

步骤4：判断是否到达目标位置，如果到达目标，则方法结束，否则进入步骤5；

步骤5：根据磁趋势进行航向决策：

若F(z+1)-F(z)＜0且对于n个地磁参量的子目标函数均有f_i(B^z+1)-f_i(B^z)＜0，则保持上一时刻航向角作为选定的航向角；若F(z+1)-F(z)＜0但存在子目标函数f_i(B^z+1)-f_i(B^z)≥0，则在上一时刻航向角的基础上加入一个随机偏转角Δθ作为新的选定的航向角；若F(z+1)-F(z)≥0，则在上一时刻航向角翻转180°的基础上加入一个随机偏转角Δθ作为新的选定的航向角；然后返回步骤3。

2.根据权利要求1所述一种基于磁趋势航向策略的地磁仿生导航方法，其特征在于：步骤4中以是否满足目标函数F(z+1)＜μ为依据判断是否到达目标位置，其中μ为设定的阈值。

3.根据权利要求1所述一种基于磁趋势航向策略的地磁仿生导航方法，其特征在于：步骤2中选定的地磁参量为磁场总强、东向分量、北向分量、垂直分量、水平分量、磁倾角、磁偏角中的若干个。

4.根据权利要求3所述一种基于磁趋势航向策略的地磁仿生导航方法，其特征在于：步骤2中选定的地磁参量为北向分量B_x、东向分量B_y、垂直分量B_z。