基于量子重力探测技术的水下匹配导航仿真分析与评估

在电磁信号拒止的海洋环境中，基于海洋重力场辅助的水下匹配导航技术是提高潜航器导航定位精度的有效途径之一。近年来，基于冷原子干涉的量子绝对重力探测技术发展迅速，其探测精度高、可移动性强，在水下重力辅助导航领域具有极大的应用潜力。结合冷原子干涉量子重力仪最新技术发展水平，选取太平洋某典型海域，通过地形正演构建了高精度（<0.1mGal）、高分辨率（500m）海洋重力基准图，基于最近等值线迭代（Iterative Closest Contour Point，ICCP）算法实现了对潜航器水下航行误差的重力场辅助匹配校正，将初始航迹误差从约4km校正到约400m。匹配算法具有指数收敛优势，在阈值收敛误差为10-6下，算法平均收敛迭代次数44次，平均收敛时间0.0678s。通过仿真分析和“探测技术-重力场基准图-匹配算法”系统综合效能评估，论证了现有量子重力探测技术在重力辅助水下匹配导航领域的应用潜能。