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地形辅助导航系统的匹配算法研究的开题报告

开题报告

一、研究方向

本课题研究方向为地形辅助导航系统的匹配算法研究，旨在解决在山间、森林、建筑密集区域等复杂地形环境中导航的问题。

二、研究背景与意义

随着社会的发展和技术的进步，人们对导航系统的需求越来越高。然而，传统的导航系统在复杂地形环境中的导航误差较大，给路线规划和车辆行驶带来极大的不便。因此，研究地形辅助导航系统的匹配算法，对于提高现有导航系统的精度和可靠性，具有重要的实用意义和研究价值。

三、研究内容和方法

本研究将针对地形复杂的山区、森林区、建筑密集区等环境，研究地形辅助导航系统的匹配算法，主要研究内容包括：

1.地形特征提取：对于不同的地形环境，提取出合适的地形特征，如建筑物、森林、山峰、河流等，并对其进行分类和归纳。

2.地形约束模型：建立地形约束模型，将地形特征和材质属性纳入模型中，对导航系统进行约束，提高导航的精度和鲁棒性。

3.路径匹配算法：建立路径匹配算法模型，利用GPS、惯性导航等传感器数据，匹配当前位置与预设路径，找到正确的导航方向，同时考虑地形特征的影响因素。

本研究主要使用的方法包括：

1.数学建模：对于实际问题进行数学建模，确定算法框架和参数设置。

2.数据处理技术：利用MATLAB、Python等工具进行数据处理，提取地形特征和导航约束条件。

3.算法设计与实现：根据数学模型和数据处理结果，设计匹配算法并进行算法实现，进行结果分析和实验验证。

四、预期成果

本研究预期能够在地形辅助导航系统的匹配算法方面做出以下贡献：

1.提出适用于不同地形环境的地形特征提取方法和地形约束模型。

2.提出一种基于路径匹配算法的导航系统，结合地形特征，提高导航精度和可靠性。

3.针对不同地形环境，开展实验验证，验证与改进提出的算法模型和方法。

五、工作计划

本研究预计的工作计划如下：

第一年：研究地形特征提取方法和地形约束模型的算法设计和实现，并开展实验验证。

第二年：设计基于路径匹配算法的导航系统，考虑地形影响因素，提高导航精度和可靠性，并进行实验检验。

第三年：在实验的基础上，总结提出的算法和方法的优缺点，改进和完善算法模型和方法，并撰写论文。

六、参考文献

[1]胡华坤.自适应车联网地形辅助导航系统研究[D].北京邮电大学,2018.

[2]MaoH,WenyiL.ResearchonLandformMatchingNavigation[A].Proceedingsofthe2019InternationalConferenceonRoboticsandIntelligentControl.2019:90-92.

[3]DingC,XieX,XuK,etal.ResearchonTerrainModelingTechnologyandItsApplicationtoVirtualSimulationSystem[A].Proceedingsofthe20213rdInternationalConferenceonArtificialIntelligenceandEducationTechnology.2021:366-371.

[4]LiL,LiY,LiY,etal.ResearchonVehicleNavigationSystemBasedonRoadSurfaceIntelligence[A].AdvancesinComputerInformationandEducationalTechnology.AtlantisPress,2020:188-195.