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第1章 绪论 1

1.1研究背景和意义 1

1.1.1研究背景 1

1.1.2研究意义 3

1.2研究现状及评述 3

1.2.1地磁导航技术研究现状 3

1.2.2适配性问题研究现状 5

1.2.3研究现状评述 10

1.3研究内容与主要贡献 11

1.3.1研究内容 11

1.3.2主要贡献 13

1.4本书组织结构 14

第2章 水下地磁导航适配性问题综合分析 16

2.1引言 16

2.2水下地磁导航适配性问题约束条件分析 16

2.2.1地磁基准图制备 16

2.2.2构图要素选取 17

2.2.3地磁匹配算法 18

2.2.4惯性导航系统精度 18

2.2.5潜航器运动约束 18

2.2.6水下地磁图获取 19

2.3水下地磁导航适配性问题基本框架 19

2.4候选匹配区尺寸建模 21

2.4.1问题分析 21

2.4.2候选匹配区尺寸模型构建 22

2.4.3算例分析 26

2.5面向地磁适配性分析的数据库构建 26

2.5.1基本适配特征 26

2.5.2匹配概率 31

2.5.3数据库构建 36

2.6本章小结 36

第3章 基于基因表达式编程的地磁进化合成特征构建 37

3.1引言 37

3.2地磁进化合成特征构建问题分析 38

3.3基于基因表达式编程的地磁进化合成特征构建策略 39

3.3.1合成特征基因编码 39

3.3.2合成特征进化过程 41

3.3.3进化适应度函数 46

3.3.4进化合成特征构建方法 47

3.4地磁进化合成特征性能评估实验 48

3.4.1实验环境配置 48

3.4.2实验验证与分析 51

3.4.3合成特征性能比较 56

3.4.4进一步讨论 61

3.5本章小结 63

第4章 候选匹配区自组织优化分类方法 65

4.1引言 65

4.2候选匹配区自组织优化分类问题分析 66

4.3候选匹配区分类器：支持向量机 67

4.3.1支持向量机分类性能影响因素 67

4.3.2候选匹配区多分类策略 69

4.4基于GA-SVM的候选匹配区自组织优化分类方法 70

4.4.1面向候选匹配区自组织优化分类的遗传算法设计 70

4.4.2候选匹配区自组织优化分类方法：二分类情形 74

4.4.3候选匹配区自组织优化分类方法：多分类情形 74

4.5自组织优化分类方法性能评估实验 76

4.5.1实验环境配置 76

4.5.2实验验证与分析 78

4.5.3分类方法性能比较 81

4.5.4进一步讨论 84

4.6本章小结 87

第5章 面向地磁方向适配性分析的层次决策方案 88

5.1引言 88

5.2地磁方向适配性问题分析 89

5.2.1方向匹配概率 89

5.2.2问题描述 89

5.3基于Gabor滤波的地磁方向适配性分析 90

5.3.1 Gabor方向特征提取 91

5.3.2面向地磁方向适配性分析的Gabor滤波器频域设计 92

5.4基于灰度共生矩阵的地磁方向适配性分析 96

5.4.1灰度共生矩阵方向特征提取 96

5.4.2灰度共生矩阵参数对方向适配特征性能的影响分析 98

5.4.3面向地磁方向适配性分析的特征融合 100

5.5地磁方向适配性分析层次决策方案 101

5.5.1 Gabor滤波和灰度共生矩阵的互补关系分析 101

5.5.2基于自适应神经模糊推理系统的互补模型构建 103

5.5.3层次决策方案 105

5.6层次决策方案性能评估实验 106

5.6.1实验环境配置 106

5.6.2实验验证与分析 108

5.6.3基于不同建模方法的层次决策方案性能比较 111

5.6.4进一步讨论 112

5.7本章小结 114

第6章 水下地磁导航适配性分析综合仿真实验 116

6.1引言 116

6.2地磁场向下延拓对适配性的影响 117

6.3水下地磁导航适配区选取及结果检验 118

6.3.1基于进化合成特征的地磁适配区选取及结果检验 119

6.3.2基于自组织优化分类器的地磁适配区选取及结果检验 122

6.3.3区域适配性分析方法的应用策略 123

6.4水下地磁导航适配方向选取及结果检验 125

6.4.1基于层次决策方案的地磁适配方向选取 125

6.4.2地磁适配方向选取结果检验 126

6.5适配性约束下的水下地磁导航航迹规划应用算例 128

6.5.1水下地磁导航航迹规划的约束条件 128

6.5.2适配性约束下的水下地磁导航航迹规划策略 129

6.5.3算例分析 130

6.6本章小结 131

第7章 总结与展望 132

7.1工作总结 132

7.2进一步研究展望 133

附录A 基于最大离差和最大熵的多属性决策方法 135

附录B Tikhonov-Lcurve向下延拓算法 137

附录C 基于粒子群优化算法的水下地磁导航航迹规划方法 138

参考文献 140