1.一種基于地形特征匹配的水下地形匹配導(dǎo)航方法,其特征在于:包括如下步驟:
第一步:處理已知的先驗(yàn)地圖,計(jì)算先驗(yàn)地圖中的每一點(diǎn)的高度的梯度通過(guò)對(duì)高度的梯度grad(x,y)的大小進(jìn)行篩選,選出梯度的模長(zhǎng)||grad(x,y)||>閾值Α的點(diǎn)作為先驗(yàn)地圖的特征點(diǎn);
第二步:將第一步得到的所有先驗(yàn)地圖的特征點(diǎn)的梯度的模長(zhǎng)||grad(x,y)||做霍夫變換,識(shí)別出每一個(gè)特征的擬合線段,并記錄這些線段的起始點(diǎn)坐標(biāo)位置(xs,ys),(xe,ye)以及每條線段對(duì)應(yīng)的高度作為實(shí)際特征信息存入實(shí)際特征信息庫(kù);
第三步:?jiǎn)?dòng)多波束聲納,采集水下機(jī)器人所在位置及周邊的實(shí)時(shí)水深數(shù)據(jù),記錄得到的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)的坐標(biāo)位置(x*,y*)以及對(duì)應(yīng)數(shù)據(jù)點(diǎn)的深度h*;
第四步:計(jì)算第三步中的每一個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)水深的梯度通過(guò)對(duì)水深的梯度grad(x*,y*)的大小進(jìn)行篩選,選出梯度的模長(zhǎng)||grad(x*,y*)||>Α的點(diǎn)作為多波束聲納數(shù)據(jù)的特征點(diǎn);
第五步:將第四步得到的多波束聲納數(shù)據(jù)的特征點(diǎn)的梯度的模長(zhǎng)||grad(x,y)||做霍夫變換,并識(shí)別出每一個(gè)特征的擬合線段,記錄這些線段的起始點(diǎn)坐標(biāo)位置(xs,ys),(xe,ye)以及每條線段對(duì)應(yīng)的高度信息、與機(jī)器人的相對(duì)位置信息,作為樣本特征信息;
第六步:逐條讀取樣本特征信息,判斷實(shí)際特征信息庫(kù)中是否存在高度相匹配的特征:若存在則進(jìn)行下一步,若不存在,則讀取下一條特征,重復(fù)此步驟;
第七步:判斷經(jīng)第六步得到的特征中是否存在長(zhǎng)度相一致的特征,若存在則進(jìn)行下一步,若不存在,則讀取下一條特征,重復(fù)第六步;
第八步:讀取第七步得到的相匹配的特征的端點(diǎn)坐標(biāo)位置找到能將樣本特征端點(diǎn)坐標(biāo)(xs,ys),(xe,ye)轉(zhuǎn)換為匹配特征端點(diǎn)的坐標(biāo)變換;
第九步:根據(jù)第八步中的坐標(biāo)變換以及第五步中與機(jī)器人的相對(duì)位置信息得到機(jī)器人此時(shí)的位置(x1,y1),(x2,y2)…(xn,yn);
第十步:根據(jù)第九步得到的位置,得到最終確定的精確坐標(biāo)位置
第十一步:將(xmatch,ymatch)反饋給主控計(jì)算機(jī),完成地形匹配定位。