【技术实现步骤摘要】
一种远距离磁目标的定位及其设计方法
[0001]本专利技术涉及一种远距离磁目标的定位及其设计方法,属于基于磁场的目标定位
。
技术介绍
[0002]磁目标定位技术是一项基于磁场的目标定位技术,是一种非接触式的被动探测方法,理论上可以感知地球上任何铁磁性物质的存在
。
与其他探测方法相比,磁异常探测基本不受天气等自然因素的影响,而且水
(
海洋
、
河流
、
湖泊等
)
,空气,人体,以及大部分的土壤岩石等对磁场没有屏蔽作用,同时还具有识别能力强
、
运行时间短
、
定位精度高和成本低等优点,因此磁目标定位技术在水下探测
、
生物医疗
、
考古发掘以及矿物勘探等领域有着广泛的应用价值
。
[0003]实现远距离的磁目标定位可以有效地提升探测效率,进而使磁目标定位技术更好地应用于各个领域
。
用于探测远距离磁目标的磁目标定位技术主要有标量磁目标定位技术和张量磁目标定位技术,但这两种方法均存在不同程度的缺点:
[0004]1、
因无法准确获得地磁倾角和偏角,标量磁目标定位技术的定位精度有限
[0005]在已知地磁倾角和地磁偏角的情况下,利用地磁场标量梯度基本为零的特点,通过标量磁传感器阵列构建非线性方程组,标量磁目标定位精度可得到磁目标位置坐标
。
地磁倾角和地磁偏角需要通过地磁场模型计算得到或 ...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.
一种远距离磁目标的定位及其设计方法,其特征在于,所述复合式磁目标定位系统的设计方法包括以下步骤:
S100、
利用短基线磁探测系统来反演磁干扰源的位置坐标和磁矩,然后利用反演结果实时剥离磁干扰源在长基线磁探测系统处产生的干扰磁场,最后利用长基线磁探测系统实现远距离的磁目标定位,得到磁目标的磁矩向量
m2;
S200、
根据实际工况和探测需求,结合所述磁矩向量
m2,提出磁探测系统各个参数的设计方法
。2.
根据权利要求1的一种远距离磁目标的定位及其设计方法,其特征在于,在
S100
中,具体包括以下步骤:
S110、
利用短基线磁探测系统反演磁干扰源的位置坐标和磁矩:利用短基线磁探测系统测量磁梯度张量
G1,利用张量磁定位方法的定位公式和测量到的
G1计算磁干扰源的位置向量
r1=
[x1,y1,z1]
T
,
r1是位置向量
r1的模值,计算出磁干扰源的位置向量后,根据式
(1)
计算磁矩向量
m1,
m1=
(A
T
·
A)
‑1A
T
·
G1ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(1)
式中:
S120、
计算磁干扰源在长基线磁探测系统处产生的磁场,当探测距离大于磁目标自身尺寸的3倍时,磁目标被视作磁偶极子,将
S110
计算得到的位置向量
r1和磁矩向量
m1代入磁偶极子模型式
(2)
,计算出搭载平台磁干扰源在长基线磁探测系统处产生的反演磁场
B
I
,式中真空磁导率
μ0=4π
×
10
‑7T
·
m/A
,
p1为长基线磁探测系统处磁传感器的位置坐标;
S130、
剥离磁干扰源产生的磁场,计...
【专利技术属性】
技术研发人员:潘东华,林生鑫,王一丁,陈奕陶,李立毅,
申请(专利权)人:哈尔滨工业大学,
类型:发明
国别省市:
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