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地磁匹配导航是近年来快速兴起的一种新型导航定位手段,其高自主性、隐蔽性以及可实现全天候和全地域导航的优点使得其已经成为了国内外导航定位领域的研究热点,表现出其巨大的军事应用潜力。然而,导航定位精度不高是地磁匹配导航技术在工程实践中难以广泛应用的主要限制因素。地磁匹配导航算法作为地磁匹配导航中的关键技术,会直接影响导航定位精度。故针对高性能地磁匹配导航算法的研究已经成为了地磁匹配导航领域的热点之一。 本文主要针对地磁匹配导航算法展开研究,针对惯性导航系统的航迹缩放误差提出了基于Procrustes分析的ICCP改进算法。首先,介绍了地磁匹配导航的研究背景与意义,并对国内外的研究现状进行了总结;其次,在概述地磁匹配导航关键技术的基础上,详细阐述了基于地磁模型和基于地磁图的地磁匹配导航的原理;进而,分析了构建地磁基准图的数据来源方式,并对地磁图的适配性展开了详细的研究:接着,分析了MAGCOM算法和ICCP算法的原理,并在分析MAGCOM算法常用相似度量方法和ICCP算法关键问题的基础上,对这两种基本的地磁匹配导航算法进行了性能仿真;最后,在概述惯性导航系统和误差分析的基础上,针对惯性导航系统航行过程中航迹存在的缩放误差,提出了基于Procrustes分析的ICCP改进算法,并对其进行了仿真研究和性能分析。 仿真结果显示,相对ICCP算法而言,MAGCOM算法计算较简单,运算速度也较快,但是其匹配精度较差,并且不能修正航向误差;而基本的ICCP算法虽然匹配精度更高,也能修正航向误差,但在初始误差过大的情况下,会引起匹配失效;相比于传统ICCP算法,基于Procrustes分析的ICCP改进算法不仅能够有效地修正航迹中的缩放误差,还有效地改善了匹配精度。