由于水下导航应用的特殊性,卫星导航信号难以到达,惯性导航定位误差又随时间积累,而浮出水面利用卫星导航手段标校又会降低潜艇的隐蔽性。为解决水下导航定位误差大,特提出利用地球重力场匹配辅助水下导航,提高潜艇的水下导航定位精度和隐蔽性。研究海洋重力场的时空分布特征与结构,从而划分非匹配区域、可匹配区域和重点匹配区域;研究重力和重力梯度用于匹配的数理基础,分析它们相应的匹配效果;研究复杂噪声背景微弱重力信
由于水下导航应用的特殊性,卫星导航信号难以到达,惯性导航定位误差又随时间积累,而浮出水面利用卫星导航手段标校又会降低潜艇的隐蔽性。为解决水下导航定位误差大,特提出利用地球重力场匹配辅助水下导航,以提高潜艇的水下导航定位精度和隐蔽性。项目主要研究了海洋重力背景场的高精度、高分辨率建模方法;通过研究海洋重力场的时空分布特征与结构,建立了非匹配区域、可匹配区域和重点匹配区域的划分方法;从海洋重力测量实际出发,研究了复杂噪声背景微弱重力信号考虑地理物理机制的噪声剔除理论,以S型海洋重力仪为对象建立了潮汐、海浪、潜艇自身运动等因素引起的各项改正的数学模型和噪声剔除措施;结合实测重力数据,研究了考虑地理物理机制下的重力场匹配导航理论和算法,并进行了仿真实现;论证了在一定重力场数据分辨率和精度下,重力匹配辅助水下导航所能达到的精度指标。该项研究对提高我国水下导航定位精度具有重要的理论意义和实用价值。