一种多尺度级联地磁匹配相似性度量准则MP-S

地磁匹配定位具有无源、隐蔽、无累积误差等优点,在军事领域展现出广阔的应用前景。地磁匹配定位的核心是通过度量磁场实测序列与地磁基准图中待匹配序列的相似性,来确定载体当前的位置。针对现有地磁匹配相似性度量准则未能兼顾地磁序列全局特征和细节特征、易受磁场扰动影响等缺点,提出一种基于矩阵轮廓(MP)算法的空间矩阵轮廓准则(MP-S)来实现多尺度级联地磁匹配相似性度量。通过级联细节特征和全局空间约束构造空间最近邻(NN-S)函数,能够有效筛选地磁序列细节特征的错误匹配,提高定位精度和容错性能;同时,针对MP算法计算繁杂的问题,设计了一种二维磁图轻量化(2D-MLight)搜索与计算策略,通过避免相邻待匹配序列相似性重复计算,显著降低相似性度量算法的运行时间。某飞行器实测地磁数据的处理结果表明,使用MP-S准则进行相似性度量的水平定位误差为48.6 m,匹配概率为93.99%,优于目前常用的均方差(MSD)准则,并且2D-MLight轻量化搜索与计算过程能够满足实时定位需求,对于提高特征较为平坦、存在局部扰动等复杂场景的地磁匹配定位性能具有良好的工程应用意义。