文章标题：UUV海底地形匹配导航的适配性高效分析方法

文章作者：高靖萱¹, 杜昊翰^2,3, 张亚¹
关 键 字：无人水下航行器;海底地形匹配导航;地形适配性;PointNetKL网络
文章摘要：海底地形匹配导航（terrain aided navigation, TAN）无需卫星或水声等精确定位手段辅助，可实现无人水下航行器（unmanned underwater vehicle, UUV）水下长期、隐蔽、精确导航。但TAN系统易在地形特征不明显区域出现匹配失效问题，通过地形特征量化分析获取地形适配性从而进行路径规划，是保障TAN系统可靠性的前提。本文针对现有地形适配性统计学变量耦合关系复杂、综合分析权重选取困难等问题，提出地形适配性的神经网络分析方法。基于历史海测子地图，通过蒙特卡罗迭代生成训练集；构建面向TAN系统地形匹配的PointNetKL网络模型，实现子地图适配性的准确、高效判断。最终，结合模板匹配算法对判断结果进行评估。本算法有效性和计算效率已通过海试数据回放试验验证。