目前,水下潜器采用的导航系统大多是以惯性导航为核心进行作业任务,然而随着时间的积累,惯性导航的定位误差会越来越大,所以长时间的航行中,惯导所提供的导航定位信息也会不够精确,影响作业效率。而水下辅助导航技术可以有效地修正惯导的导航误差,并且具有定位精度高、时效强、隐蔽性好及自主性程度高等优点。利用水下地形高程信息的水下辅助导航系统凭借低廉的价格、水下设备性能水平的提高、以及对惯性导航误差的有效修正使水下潜器的工程适用性大大增强。因此,本文将利用水下潜器搭载的多波束测深系统实测水下地形高程数据,将其转换成声纳图像,基于图像处理算法,研究一套基于水下地形的辅助导航方法。本文首先将由多波束测深系统得到的数据进行插值处理,转换成声纳灰度图像,提取水下地形图像的纹理特征、不变矩特征,并分别分析各特征在图像加噪、旋转、改变分辨率、改变探测点等不同条件下,特征参数值所受的影响,选取抗干扰能力强的特征参数构建圆形模板下特征向量。其次,对不同种类水下地形适配性问题进行分析,设计依据水下地形图像特征参数的适配性判断方法,并与传统适配性判断条件对比,讨论两种方法优缺点,归纳总结出新的水下地形适配性判断条件。再次,为保证水下潜器定位导航精度,提高导航效率,本文设计基于水下地形图像灰度的粗匹配、结合基于水下地形图像特征向量的精匹配的分层匹配方式,并与传统TERCOM地形匹配方法对比分析,阐明基于水下地形图像匹配的优点;对比分析最大互相关法计算航向角,本文设计多子图坐标法航向角估计,减少计算时间,同时进一步提高定位精度。最后,为方便对算法高效、良好地使用,本文设计开发水下地形图像辅助导航界面,阐述界面模块功能及操作方法。