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第一章 绪论1

第一节 研究背景及意义1

第二节 国内外研究现状4

一、地磁匹配导航系统研究现状4

二、地磁匹配导航相关理论算法研究现状5

第三节 研究内容及章节安排9

第二章 海洋磁力测量与数据处理11

第一节 海洋地磁测量11

一、系统组成11

二、测量比例尺和测线布设13

三、海洋磁力测量14

第二节 海洋地磁数据处理15

一、地磁数据质量控制16

二、日变改正18

三、船磁模型建立及改正19

四、拖鱼归位计算20

五、地磁场总强度计算22

六、磁异常计算23

七、地磁测量精度综合评估24

第三节 本章小结25

第三章 局域海洋地磁场模型建立26

第一节 Taylor多项式建模26

第二节 Legendre多项式建模方法研究31

第三节 样条曲面建模方法研究36

第四节 多面函数建模方法研究41

第五节 球冠谐和分析建模方法研究46

第六节 矩谐分析建模方法研究53

第七节 建模方法比较及最优建模方法59

第八节 本章小结60

第四章 TERCOM、ICCP地磁匹配导航算法及改进61

第一节 TERCOM算法及改进61

一、TERCOM算法基本原理61

二、基于自适应角度探测机制的TERCOM算法改进63

三、关键技术研究64

四、试验及分析66

第二节 ICCP算法及改进68

一、ICCP算法基本思想68

二、ICCP地磁匹配导航的实施过程72

三、ICCP算法局限性72

四、预平移ICCP算法75

第三节 基于改进TERCOM与ICCP联合的高精度导航算法77

一、改进TERCOM算法及其性能77

二、改进ICCP算法78

三、改进TERCOM与ICCP联合匹配导航算法实施过程79

四、实验验证与算例分析81

第四节 本章小结83

第五章 SITAN地磁匹配导航算法及改进84

第一节 SITAN算法的基本原理84

第二节 SITAN算法的局限性88

第三节 改进的SITAN匹配导航方法89

一、SITAN实时导航改进原理90

二、改进SITAN导航算法可靠性分析91

三、改进SITAN导航算法实施过程92

四、实验验证与算例分析93

第四节 本章小结95

第六章 海洋地磁匹配导航误匹配诊断96

第一节 误匹配特点分析96

一、INS初始误差过大引起的误匹配96

二、地磁变化平缓或相似性较大区域98

三、航迹沿等值线梯度方向分布99

第二节 基于相似度极值探测的TERCOM误匹配诊断100

第三节 基于M值与角度联合的ICCP误匹配判断法102

第四节 SITAN匹配算法中的误匹配诊断103

第五节 基于INS信息的误匹配综合诊断和修复103

一、误匹配综合诊断原理104

二、误匹配综合诊断算法的实施流程106

第六节 实验验证及算例分析107

第七节 本章小结111

第七章 导航区域适配性能分析及适配航向选择112

第一节 导航区域适配性分析112

一、地磁特征表述统计参量113

二、特征参量显著性分析114

第二节 基于共生矩的适配航向确定118

一、地磁共生矩阵建立原理118

二、基于地磁共生矩的水下地磁匹配导航适配航向确定120

三、试验验证123

第三节 本章小结125

第八章 水下地磁匹配系统组成及误差分析126

第一节 地磁匹配导航系统126

一、地磁匹配导航原理126

二、惯导系统128

三、磁测仪129

四、背景场129

五、压力传感器130

六、匹配算法130

第二节 水下地磁匹配导航系统误差源130

一、INS误差130

二、地磁背景场误差132

三、实测地磁数据误差133

四、地磁匹配导航算法误差134

第三节 本章小结135

第九章 总结及展望136

第一节 本书总结136

第二节 需进一步研究的问题及展望138

主要参考文献139