CN111595360B - 一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及*** - Google Patents

一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及*** Download PDF

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CN111595360B CN202010447105.7A CN202010447105A CN111595360B CN 111595360 B CN111595360 B CN 111595360B CN 202010447105 A CN202010447105 A CN 202010447105A CN 111595360 B CN111595360 B CN 111595360B
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Abstract

本发明涉及一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及***。所述方法包括获取测试海域区域；在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备；根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数；所述评估参数包括标准差、匹配率和相似度；根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估。本发明所提供一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及***，能够更全面、更精确的评价重力灯塔导航***的效能。

Description

一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及***
技术领域
本发明涉及水下潜器重力导航领域，特别是涉及一种基于重力灯塔的导航 效能评估方法及***。
背景技术
传统情况下，对潜艇导航精度的评估方式为：潜艇近海面航行，释放出连 接有GNSS接收天线的光缆，将导航卫星定位数据和艇载导航***定位结果进 行比对，计算二者均方差，作为最终的评价指标。这种方式并未考虑潜艇航行 所处的海洋区域环境，且比对指标片面，很难对导航***的优劣做出有效且全 面的界定。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及***，能够 更全面、更精确的评价重力灯塔导航***的效能。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于重力灯塔的导航效能评估方法，包括：
获取测试海域区域；所述测试海域区域划分为多个网格；所述测试海域区 域内设定比例值的所述格网的粗糙度大于粗糙度阈值，且所述测试海域区域中 的每个所述格网的平均水深在水深设定范围内；
在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备；所述参考导航定位设备包 括水下信标、浮标、基准站和应答器；
根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考定位 航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；所述潜艇装载有卫星定位天线、接收 机、重力灯塔导航***和应答器；所述参考定位航迹包括第一参考定位航迹、 第二参考定位航迹和第三参考定位航迹；
根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数；所述评估参数 包括标准差、匹配率和相似度；
根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估。
可选的，所述在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备，具体包括：
在所述测试海域区域海面的四个角均布设四角各布设一个带有主被动声 纳的浮标；
在所述测试海域区域海面的布设三个呈等腰三角形分布基准站；
在所述测试海域区域海底的四个角均布设一个带有主被动声纳的信标。
可选的，所述根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇 的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹，具体包括：
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第一深度处的所述第一参考 定位航迹；
获取与所述第一参考定位航迹对应的第一重力灯塔航迹；
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第二深度处的所述第二参考 定位航迹；
获取与所述第二参考定位航迹对应的第二重力灯塔航迹；
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第三深度处的所述第三参考 定位航迹；
获取与所述第三参考定位航迹对应的第三重力灯塔航迹。
可选的，所述根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数， 具体包括：
利用公式
Figure BDA0002506295160000021
所述潜艇的位置距离差；(T1i,L1i,B1i)为所述参考定位航迹中潜艇的坐标，(T2i,L2i,B2i)为所述重力灯塔航 迹中潜艇的坐标，n为定位坐标的数目；Ai为航迹中第i个位置距离差；
利用公式
Figure BDA0002506295160000022
确定平均距离；
利用公式
Figure BDA0002506295160000023
确定标准差；
利用公式
Figure BDA0002506295160000031
确定偏差度；STDmax为标准差阈值；
利用公式
Figure BDA0002506295160000032
确定匹配率；m为位置距离差小于或等于距离阈值的定位坐 标的数目；
利用公式
Figure BDA0002506295160000033
确定相似度。
可选的，所述根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估，之后还包 括：
根据所述评估参数确定立体雷达图。
一种基于重力灯塔的导航效能评估***，包括：
测试海域区域获取模块，用于获取测试海域区域；所述测试海域区域划分 为多个网格；所述测试海域区域内设定比例值的所述格网的粗糙度大于粗糙度 阈值，且所述测试海域区域中的每个所述格网的平均水深在水深设定范围内；
参考导航定位设备布设模块，用于在所述测试海域区域内布设参考导航定 位设备；所述参考导航定位设备包括水下信标、浮标、基准站和应答器；
航迹确定模块，用于根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域 内潜艇的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；所述潜艇装载有卫 星定位天线、接收机、重力灯塔导航***和应答器；所述参考定位航迹包括第 一参考定位航迹、第二参考定位航迹和第三参考定位航迹；
评估参数确定模块，用于根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定 评估参数；所述评估参数包括标准差、匹配率和相似度；
评估模块，用于根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估。
可选的，所述参考导航定位设备布设模块具体包括：
第一布设单元，用于在所述测试海域区域海面的四个角均布设四角各布设 一个带有主被动声纳的浮标；
第二布设单元，用于在所述测试海域区域海面的布设三个呈等腰三角形分 布基准站；
第三布设单元，用于在所述测试海域区域海底的四个角均布设一个带有主 被动声纳的信标。
可选的，所述航迹确定模块具体包括：
第一参考定位航迹确定单元，用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜 艇在第一深度处的所述第一参考定位航迹；
第一重力灯塔航迹获取单元，用于获取与所述第一参考定位航迹对应的第 一重力灯塔航迹；
第二参考定位航迹确定单元，用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜 艇在第二深度处的所述第二参考定位航迹；
第二重力灯塔航迹获取单元，用于获取与所述第二参考定位航迹对应的第 二重力灯塔航迹；
第三参考定位航迹确定单元，用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜 艇在第三深度处的所述第三参考定位航迹；
第三重力灯塔航迹获取单元，用于获取与所述第三参考定位航迹对应的第 三重力灯塔航迹。
可选的，所述评估参数确定模块具体包括：
位置距离差确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002506295160000041
所述潜艇的位置距离差；(T1i,L1i,B1i)为所述参考定位航迹中潜艇的坐标， (T2i,L2i,B2i)为所述重力灯塔航迹中潜艇的坐标，n为定位坐标的数目；Ai为航 迹中第i个位置距离差；
平均距离确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002506295160000042
确定平均距离；
标准差确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002506295160000043
确定标准差；
偏差度确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002506295160000044
确定偏差度；STDmax为标准差 阈值；
匹配率确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002506295160000045
确定匹配率；m为位置距离差小于或 等于距离阈值的定位坐标的数目；
相似度确定单元，用于利用公式
Figure BDA0002506295160000051
确定相似度。
可选的，还包括：
立体雷达图确定模块，用于根据所述评估参数确定立体雷达图。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：
本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及***，通过根据 所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考定位航迹，并获 取所述潜艇的重力灯塔航迹，而参考定位航迹包括多种参考，不同检核设备的 重力灯塔导航效能评估试验场，能对重力灯塔的导航效果进行全方位的评价。 并且，根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数，所述评估参 数包括标准差、匹配率和相似度，即从航迹距离差异、单个航迹点匹配情况以 及航迹形态差异三种角度进行综合评价，避免了单一评价数学指标带来的片面 性。进而，能够更全面、更精确的评价重力灯塔导航***的效能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施 例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是 本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性 的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法示意图；
图2为本发明在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备示意图；
图3为潜艇在第一深度处的示意图；
图4为第一参考定位航迹与第一重力灯塔航迹示意图；
图5为潜艇在第二深度处的示意图；
图6为第二参考定位航迹与第二重力灯塔航迹示意图；
图7为潜艇在第三深度处的示意图；
图8为第三参考定位航迹与第三重力灯塔航迹示意图；
图9为根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数的评估 航迹示意图；
图10为立体雷达图；
图11为本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估***示意图；
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清 楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是 全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造 性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于重力灯塔的导航效能评估方法及***，能够 更全面、更精确的评价重力灯塔导航***的效能。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和 具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法示意图，如 图1所示，本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法，包括：
S101，获取测试海域区域；所述测试海域区域划分为多个网格；所述测试 海域区域内设定比例值的所述格网的粗糙度大于粗糙度阈值，且所述测试海域 区域中的每个所述格网的平均水深在水深设定范围内。
测试海域区域的获取具体包括：
获取海洋高分辨率海洋重力异常数据和水深数据。
对海洋进行格网化处理。
计算每个格网的粗糙度。
从粗糙度计算结果中选取一范围为2′×2′，区内r＞rmax(粗糙度阈值) 的格网占总格网数的70％，且平均水深在[500,600]m的区域作为测试海域区 域。
S102，在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备，并如图2所示。所 述参考导航定位设备包括水下信标、浮标、基准站和应答器。水下信标是一个 放置于海底的主被动合置的声纳，运动体通过与水下定位信标的通信，可以对 自身位置定位。浮标放置于海面，带有主被动合置的声纳，运动体通过与其通 信，可以对自身位置定位。基准站放置于海面，即CORS站。应答器由被定位 物体携带是一种应答式声定位信标，可与水下信标和浮标通信。
在所述测试海域区域海面的四个角均布设四角各布设一个带有主被动声 纳的浮标。
在所述测试海域区域海面的布设三个呈等腰三角形分布基准站。
在所述测试海域区域海底的四个角均布设一个带有主被动声纳的信标。
S103，根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考 定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；所述潜艇装载有卫星定位天线、 接收机、重力灯塔导航***和应答器；所述参考定位航迹包括第一参考定位航 迹、第二参考定位航迹和第三参考定位航迹。
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第一深度处的所述第一参考 定位航迹。潜艇在第一深度处的示意图如图3所示。
获取与所述第一参考定位航迹对应的第一重力灯塔航迹。第一参考定位航 迹与第一重力灯塔航迹如图4所示。
作为一个具体的实施例，潜艇在测试海域区域内任意行驶一段航迹，行驶 过程中，不停的使用重力灯塔导航终端进行定位计算；同时，潜艇装备的卫星 定位天线接收导航卫星信号，同步获取舰艇位置，作为舰艇位置标准值；同时， 舰艇装备的接收机接收基准站播发的差分改正数，解算舰艇位置，作为第二种 舰艇位置标准值；即所述第一参考定位航迹包括定位天线航迹和基准站航迹。
其中，导航卫星位置解算原理为采用实时伪距定位方法，舰艇搭载的 GNSS接收机，实时接收导航卫星的信号，完成定位解算。
基准站位置解算原理为采用实时RTK技术，舰艇搭载的GNSS接收机(差 分型)接收卫星信号，同时接收基准站的差分信号，实施差分定位，输出精密 定位结果。
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第二深度处的所述第二参考 定位航迹。潜艇在第二深度处的示意图如图5所示。第二深度为100m。
获取与所述第二参考定位航迹对应的第二重力灯塔航迹。第二参考定位航 迹与第二重力灯塔航迹如图6所示。
在一个具体的实施例中，在测试海域区域内任意行驶一段航迹，行驶过程 中，不停的使用重力灯塔导航终端进行定位计算；同时，潜艇的水声应答器与 浮标声纳进行应答式通信，解算出潜艇位置，作为潜艇位置标准值；同时，潜 艇的水声应答器与信标声纳进行应答式通信，解算出潜艇位置，作为潜艇位置 第二种标准值。即所述第二参考定位航迹包括浮标定位航迹和信标定位航迹。
利用浮标和信标进行位置解算的数学原理相同，浮标和信标在放置时，其 位置是已知的。以下进行原理阐述时，我们简化为已知四个位置已知的点，分 别为点1(X1Y1Z1)、点2(X2Y2Z2)、点3(X3Y3Z3)、点4(X4Y4Z4)。
应答器向点1发出声纳时间为t1，应答器接收返回声纳时间为t1′；
应答器向点2发出声纳时间为t2，应答器接收返回声纳时间为t2′；
应答器向点3发出声纳时间为t3，应答器接收返回声纳时间为t3′；
应答器向点4发出声纳时间为t4，应答器接收返回声纳时间为t4′。
记潜艇未知位置为(Xs,Ys,Zs)，声速为Vsound，则：
Figure RE-GDA0002570482070000091
Figure RE-GDA0002570482070000092
Figure RE-GDA0002570482070000093
Figure RE-GDA0002570482070000094
使用普通的最小二乘算法即可求得(Xs,Ys,Zs)。
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第三深度处的所述第三参考 定位航迹。潜艇在第三深度处的示意图如图7所示。第三深度为300m。
获取与所述第三参考定位航迹对应的第三重力灯塔航迹。第三参考定位航 迹与第三重力灯塔航迹如图8所示。
潜艇在测试海域区域内任意行驶一段航迹，行驶过程中，不停的使用重力 灯塔导航终端进行定位计算；同时，潜艇的水声应答器与浮标声纳进行应答式 通信，解算出潜艇位置，作为潜艇位置标准值；同时，潜艇的水声应答器与信 标声纳进行应答式通信，解算出潜艇位置，作为潜艇位置第二种标准值。即第 三参考定位航迹包括浮标定位航迹和信标定位航迹。
S104，根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数，如图9 所示；所述评估参数包括标准差、匹配率和相似度。
利用公式
Figure BDA0002506295160000091
所述潜艇的位置距离差。(T1i,L1i,B1i)为所述参考定位航迹中潜艇的坐标，(T2i,L2i,B2i)为所述重力灯塔航 迹中潜艇的坐标，n为定位坐标的数目；Ai为航迹中第i个位置距离差。
利用公式
Figure BDA0002506295160000092
确定平均距离。
利用公式
Figure BDA0002506295160000093
确定标准差。
利用公式
Figure BDA0002506295160000094
确定偏差度；STDmax为标准差阈值。
利用公式
Figure BDA0002506295160000095
确定匹配率；m为位置距离差小于或等于距离阈值的定位坐 标的数目。
利用公式
Figure BDA0002506295160000096
确定相似度。
S105，根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估。使用评估参数实 现对不同载体、不同导航方式的定位效果进行评价。
所述S105之后还包括：
根据所述评估参数确定立体雷达图，如图10所示。通过立体雷达图更加 直观的确定评价结果。即能够很直观、明确的表达各类载体的评价结果，并且 是一体化展示。
如图10所示，立体雷达图左侧为潜艇深度，三角形为雷达图评价的三个 参数，三角形中心点为0，三角形顶点为1，计算重力灯塔和其它定位方式结 果的三类评估参数，以其为顶点绘制虚线三角形。STD越小、η越大且τ越大 为最好的评价结果，代表重力灯塔匹配导航结果在该深度该运载体上越准确。
图11为本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估***示意图， 如图11所示，本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估***，包括： 测试海域区域获取模块1101、参考导航定位设备布设模块1102、航迹确定模 块1103、评估参数确定模块1104和评估模块1105。
测试海域区域获取模块1101用于获取测试海域区域；所述测试海域区域 划分为多个网格；所述测试海域区域内设定比例值的所述格网的粗糙度大于粗 糙度阈值，且所述测试海域区域中的每个所述格网的平均水深在水深设定范围 内。
参考导航定位设备布设模块1102用于在所述测试海域区域内布设参考导 航定位设备；所述参考导航定位设备包括水下信标、浮标、基准站和应答器。
航迹确定模块1103用于根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域 区域内潜艇的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；所述潜艇装载 有卫星定位天线、接收机、重力灯塔导航***和应答器；所述参考定位航迹包 括第一参考定位航迹、第二参考定位航迹和第三参考定位航迹。
评估参数确定模块1104用于根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹 确定评估参数；所述评估参数包括标准差、匹配率和相似度。
评估模块1105用于根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估。
所述参考导航定位设备布设模块1102具体包括：第一布设单元、第二布 设单元和第三布设单元。
第一布设单元用于在所述测试海域区域海面的四个角均布设四角各布设 一个带有主被动声纳的浮标。
第二布设单元用于在所述测试海域区域海面的布设三个呈等腰三角形分 布基准站。
第三布设单元用于在所述测试海域区域海底的四个角均布设一个带有主 被动声纳的信标。
所述航迹确定模块1103具体包括：第一参考定位航迹确定单元、第一重 力灯塔航迹获取单元、第二参考定位航迹确定单元、第二重力灯塔航迹获取单 元、第三参考定位航迹确定单元和第三重力灯塔航迹获取单元。
第一参考定位航迹确定单元用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜 艇在第一深度处的所述第一参考定位航迹。
第一重力灯塔航迹获取单元用于获取与所述第一参考定位航迹对应的第 一重力灯塔航迹。
第二参考定位航迹确定单元用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜 艇在第二深度处的所述第二参考定位航迹。
第二重力灯塔航迹获取单元用于获取与所述第二参考定位航迹对应的第 二重力灯塔航迹。
第三参考定位航迹确定单元用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜 艇在第三深度处的所述第三参考定位航迹。
第三重力灯塔航迹获取单元用于获取与所述第三参考定位航迹对应的第 三重力灯塔航迹。
所述评估参数确定模块1104具体包括：位置距离差确定单元、平均距离 确定单元、标准差确定单元、偏差度确定单元、匹配率确定单元和相似度确定 单元。
位置距离差确定单元用于利用公式
Figure BDA0002506295160000111
所述潜艇的位置距离差；(T1i,L1i,B1i)为所述参考定位航迹中潜艇的坐标， (T2i,L2i,B2i)为所述重力灯塔航迹中潜艇的坐标，n为定位坐标的数目；Ai为航 迹中第i个位置距离差。
平均距离确定单元用于利用公式
Figure BDA0002506295160000112
确定平均距离。
标准差确定单元用于利用公式
Figure BDA0002506295160000113
确定标准差。
偏差度确定单元用于利用公式
Figure BDA0002506295160000114
确定偏差度；STDmax为标准差阈 值。
匹配率确定单元用于利用公式
Figure BDA0002506295160000121
确定匹配率；m为位置距离差小于或等 于距离阈值的定位坐标的数目。
相似度确定单元用于利用公式
Figure BDA0002506295160000122
确定相似度。
本发明所提供的一种基于重力灯塔的导航效能评估***，还包括：立体雷 达图确定模块。
立体雷达图确定模块用于根据所述评估参数确定立体雷达图。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是 与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于 实施例公开的***而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较 简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施 例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的 一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变 之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于重力灯塔的导航效能评估方法，其特征在于，包括：
获取测试海域区域；所述测试海域区域划分为多个格网；所述测试海域区域内设定比例值的所述格网的粗糙度大于粗糙度阈值，且所述测试海域区域中的每个所述格网的平均水深在水深设定范围内；
在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备；所述参考导航定位设备包括水下信标、浮标、基准站和应答器；
根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；所述潜艇装载有卫星定位天线、接收机、重力灯塔导航***和应答器；所述参考定位航迹包括第一参考定位航迹、第二参考定位航迹和第三参考定位航迹；
根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数；所述评估参数包括标准差、匹配率和相似度；
根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估；
所述根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数，具体包括：
利用公式
Figure FDA0003174593530000011
确定所述潜艇的位置距离差；(T1i,L1i,B1i)为所述参考定位航迹中潜艇的坐标，(T2i,L2i,B2i)为所述重力灯塔航迹中潜艇的坐标，n为定位坐标的数目；Ai为航迹中第i个位置距离差；
利用公式
Figure FDA0003174593530000012
确定平均距离；
利用公式
Figure FDA0003174593530000013
确定标准差；
利用公式
Figure FDA0003174593530000014
确定偏差度；STDmax为标准差阈值；
利用公式
Figure FDA0003174593530000015
确定匹配率；m为位置距离差小于或等于距离阈值的定位坐标的数目；
利用公式
Figure FDA0003174593530000016
确定相似度。
2.根据权利要求1所述的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法，其特征在于，所述在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备，具体包括：
在所述测试海域区域海面的四个角均布设四角各布设一个带有主被动声纳的浮标；
在所述测试海域区域海面的布设三个呈等腰三角形分布基准站；
在所述测试海域区域海底的四个角均布设一个带有主被动声纳的信标。
3.根据权利要求1所述的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法，其特征在于，所述根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹，具体包括：
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第一深度处的所述第一参考定位航迹；
获取与所述第一参考定位航迹对应的第一重力灯塔航迹；
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第二深度处的所述第二参考定位航迹；
获取与所述第二参考定位航迹对应的第二重力灯塔航迹；
根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第三深度处的所述第三参考定位航迹；
获取与所述第三参考定位航迹对应的第三重力灯塔航迹。
4.根据权利要求1所述的一种基于重力灯塔的导航效能评估方法，其特征在于，所述根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估，之后还包括：
根据所述评估参数确定立体雷达图。
5.一种基于重力灯塔的导航效能评估***，其特征在于，包括：
测试海域区域获取模块，用于获取测试海域区域；所述测试海域区域划分为多个格网；所述测试海域区域内设定比例值的所述格网的粗糙度大于粗糙度阈值，且所述测试海域区域中的每个所述格网的平均水深在水深设定范围内；
参考导航定位设备布设模块，用于在所述测试海域区域内布设参考导航定位设备；所述参考导航定位设备包括水下信标、浮标、基准站和应答器；
航迹确定模块，用于根据所述参考导航定位设备确定在所述测试海域区域内潜艇的参考定位航迹，并获取所述潜艇的重力灯塔航迹；所述潜艇装载有卫星定位天线、接收机、重力灯塔导航***和应答器；所述参考定位航迹包括第一参考定位航迹、第二参考定位航迹和第三参考定位航迹；
评估参数确定模块，用于根据所述参考定位航迹和所述重力灯塔航迹确定评估参数；所述评估参数包括标准差、匹配率和相似度；
评估模块，用于根据所述评估参数对重力灯塔导航***进行评估；
所述评估参数确定模块具体包括：
位置距离差确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003174593530000031
确定所述潜艇的位置距离差；
(T1i,L1i,B1i)为所述参考定位航迹中潜艇的坐标，(T2i,L2i,B2i)为所述重力灯塔航迹中潜艇的坐标，n为定位坐标的数目；Ai为航迹中第i个位置距离差；
平均距离确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003174593530000032
确定平均距离；
标准差确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003174593530000033
确定标准差；
偏差度确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003174593530000034
确定偏差度；STDmax为标准差阈值；
匹配率确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003174593530000035
确定匹配率；m为位置距离差小于或等于距离阈值的定位坐标的数目；
相似度确定单元，用于利用公式
Figure FDA0003174593530000036
确定相似度。
6.根据权利要求5所述的一种基于重力灯塔的导航效能评估***，其特征在于，所述参考导航定位设备布设模块具体包括：
第一布设单元，用于在所述测试海域区域海面的四个角均布设四角各布设一个带有主被动声纳的浮标；
第二布设单元，用于在所述测试海域区域海面的布设三个呈等腰三角形分布基准站；
第三布设单元，用于在所述测试海域区域海底的四个角均布设一个带有主被动声纳的信标。
7.根据权利要求5所述的一种基于重力灯塔的导航效能评估***，其特征在于，所述航迹确定模块具体包括：
第一参考定位航迹确定单元，用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第一深度处的所述第一参考定位航迹；
第一重力灯塔航迹获取单元，用于获取与所述第一参考定位航迹对应的第一重力灯塔航迹；
第二参考定位航迹确定单元，用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第二深度处的所述第二参考定位航迹；
第二重力灯塔航迹获取单元，用于获取与所述第二参考定位航迹对应的第二重力灯塔航迹；
第三参考定位航迹确定单元，用于根据所述参考导航定位设备获取所述潜艇在第三深度处的所述第三参考定位航迹；
第三重力灯塔航迹获取单元，用于获取与所述第三参考定位航迹对应的第三重力灯塔航迹。
8.根据权利要求5所述的一种基于重力灯塔的导航效能评估***，其特征在于，还包括：
立体雷达图确定模块，用于根据所述评估参数确定立体雷达图。
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