نیوار

نیوار

مقایسه و تحلیل الگوهای تطابق با بهره‌گیری از شبیه‌سازی با رویکرد ناوبری زیر سطحی بر اساس نقشه‌های مغناطیسی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسنده
;کارشناس ارشد ژیوفیزیک مرکز توسعه فناوری سازمان جغرافیایی نیروهای مسلح
چکیده
امروزه استفاده همه‌گیر از تجهیزات ماهواره‌ای به منظور تعیین موقعیت اشیاء یا اشخاص، به صورت تجاری و رایج انجام میشود. با توجه به اینکه اساس تجهیزات ماهواره‌ای، غیربومی و در اختیار کشورهای بیگانه است، در مواقع بحرانی از قبیل تنشهای سیاسی و یا جنگ، به دلیل ردیابی و یا ارسال اطلاعات ناصحیح، غیر قابل اعتماد میباشند. امنیت اطلاعات، به ویژه در حوزه نظامی از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. همچنین شناخت دقیق مختصات جغرافیایی و تعیین موقعیت افراد و تجهیزات از موارد بسیار مهم میباشد. اهمیت این موضوع به خصوص در مورد ناوبری زیر سطحی که امکان استفاده از GPS وجود ندارد، مشهود است. در این پروژه قصد داریم امکان ناوبری زیرسطحی مستقل از GPS و با استفاده از نقشه‌ی مغناطیسی و الگوریتمهای تطابق مورد بررسی قرار دهیم. سه روش KATO ، ICCP و MSD ارائه، شبیه سازی و مقایسه میشوند و مقادیر RMSE محاسبه گشته اند. در بخش نتایج نشان میدهیم که ICCP بهترین دقت را دارد. همچنین طراحی سامانه مربوط مورد بحث قرار میگیرد.
واژگان کلیدی: امنیت اطلاعات، ناوبری زیرسطحی، مستقل از GPS، مغناطیس، الگوریتم تطابق، شبیه‌سازی
کلیدواژه‌ها
موضوعات

عنوان مقاله English

Comparison and Analysis of Matching patterns using Simulation with Subsurface Navigation Approach Based on Magnetic Maps

نویسنده English

Ali Hasankhani
Senior geophysics expert at the Technology Development Center of the Geographical Organization of the Armed Forces
چکیده English

Today, the widespread use of satellite equipment to determine the location of objects or persons is done in a commercial and common way. Considering that the basis of satellite equipment is non-native and in the possession of foreign countries, in fact as a result, crises such as political tensions or war, due to tracking or sending incorrect information, are unavoidable. Information security is very important, especially in the military field. Also, accurate knowledge of geographic coordinates and positioning of people and equipment are very important. The importance of this issue is evident especially in the case of subsurface navigation where it is not possible to use GPS. In this project, we intend to investigate the possibility of subsurface navigation independent of GPS and using magnetic maps and matching algorithms. Three methods KATO, ICCP and MSD are presented, simulated and compared and RMSE values are calculated. In the results section, we show that ICCP has the best accuracy. The related system design is also discussed.
It is very important to use a backup positioning system at times or places where global positioning system is not available. Magnetic navigation methods or positioning using the Earth's magnetic field have recently attracted the attention of researchers and military experts around the world.
Key words: Information security, subsurface navigation, independent of GPS, magnetism, matching algorithm, simulation

کلیدواژه‌ها English

Information security
subsurface navigation
independent of GPS
magnetism
matching algorithm
simulation
  1. Bergman N., (1997). On the cramer-rao bound for terrain-aided navigation. Automatic control group, Linkoping.
  2. Clem, T. R. (1997, April). Progress in magnetic sensor technology for sea mine detection. In SPIE Proceedings for Detection and Remediation Technologies for Mines and Mine-like Targets (Vol. 3079, pp. 354-371 ).
  3. Feng Jie. (2009), Kalman filter underwater passive geomagnetic navigation technology research considering the impact of diurnal variation.In Image and Signal Processing CISP ’09. 2nd International Congress on, pages 1–4. IEEE, October 2009.
  4. Hinze, W.J., R. Von Frese, and Afif H. Saad ( 1998). Gravity and Magnetic Exploration: Principles, Practices, and Applications. Cambridge, U.K.: Cambridge UP.
  5. Kaji, C. V (2019) .Underwater Navigation using Geomagnetic Field Variations . IEEE International Conference on Electro Information Technology (EIT).6--0 ,
  6. Kato, N & ,.Shigetomi, T .)2019(.Underwater navigation for long-range autonomous underwater vehicles using geomagnetic and bathymetric information .Advanced Robotics.813-787 ,93 ,
  7. Kim, D. a (2019) .Approach to geomagnetic matching for navigation based on a convolutional neural network and normalised cross-correlation .IET Radar, Sonar & Navigation.0339--0393 ,
  8. May M., and Paul Meisinger(1992). Testing of the Geomagnetic Navigation Concept. Naval Command, Control and Ocean Surveillance Center RDTE Div., DetWarminster.
  9. Menq, C.-H., Yau, H.-T & ,.Lai, G.-Y .)0229( .Automated precision measurement of surface profile in CAD-directed inspection .IEEE Transactions on Robotics and Automation.978-968 ,8 ,
  10. Tyren, C. (1987, June). Magnetic terrain navigation. In Unmanned Untethered Submersible Technology, Proceedings of the 1987 5th International Symposium on (Vol. 5, pp. 245-256). IEEE.
  11. In Selected and Revised Results of the 2011 International Conference on MechanicalEngineering and Technology, pages 59–65. IEEE, November.
  12. Wilson J.M. and Robert J. Kline-Schoder (2006). Passive navigation using local magnetic field variations. ION NTM,
  13. Xie, W., Qu, Z & ,.Li, Q 2013 .A fast algorithm of the geomagnetic correlation matching based on MSD .navigation.03-03
  14. Xie, W., Huang, L., Qu, Z & ,.Wang, Z 2017 .Geomagnetic matching navigation algorithm based on robust estimation .Journal of Physics: Conference Series.109101 ,
  15. Zhang Y., (2012). Geomagnetism-aided navigation based on matching algorithm for
  16. Zhao, J., Wang, S., & Wang, A. (2009). Study on underwater navigation system based on geomagnetic match technique. Electronic Measurement \& Instruments, 2009. ICEMI'09. 9th International Conference on (pp. 3-255). IEEE.
  17. A textbook on the Fundamentals of Spatial Information Systems (Apic Series) 1st Edition by Robert Laurini (Author), Derek Thompson (Author), 1992.

 

 

  • تاریخ دریافت 03 مهر 1402
  • تاریخ پذیرش 08 مهر 1402
  • تاریخ انتشار 01 فروردین 1403