随着磁探测理论的完善与磁传感器精度的提高,基于地磁信息的目标探测技术近年来受到广泛关注,地磁探测由于其自身隐蔽性好、抗干扰能力强等优点,在目标探测与识别领域有重大研究意义。本论文主要基于磁异常信号的目标探测机理,围绕地面铁磁性目标周围磁异常分布特征展开研究,进而根据目标周围磁异特征识别弹丸飞行轨迹与目标的相对方位。首先建立了地面铁磁目标模型,利用三维亥姆霍兹线圈产生磁场模拟地磁环境,经网格划分、有限元计算,得到目标周围磁场扰动分布,从磁场大小和磁力线偏转情况做了详细分析。为验证目标周围磁场仿真结果做了实验,搭建实验平台,对目标模型周围磁场数据进行采集并处理,实验结果表明目标周围磁场仿真计算结果与实测磁场数据畸变特征一致。同时针对实测数据与仿真数据的偏差产生原因做了分析,关于目标剩磁问题做了补充实验,结果表明,目标剩磁是造成实测数据与仿真数据偏差的原因之一,从而论证了目标磁场仿真计算结果正确可信。针对磁场仿真数据处理,提出一种三维空间数据提取方法——反距离权重插值算法（IDW）,详细阐述了IDW插值算法的原理以及相关参数设置,编写算法程序并对该算法的插值计算精度做出评估。同时编写轨迹提取程序,实现了对目标周围任意一条轨迹各点磁场数据的提取。基于目标磁场仿真和轨迹磁场信号提取方法,对目标周围各个方位上多条轨迹磁场数据进行提取,并以磁感应强度三轴分量Bx、By、Bz、和磁场总量B、偏角θ、φ为两组磁特征量,分析了各个方位轨迹上各点磁特征量的增减趋势。根据磁特征量增减趋势特征将目标周围分成四个方位:左方、左上方、右方、右上方。讨论了磁场与目标多种夹角情况下四个方位的轨迹特征,初步建立轨迹信号特征与其所在方位对应的特征数据库,从而达到基于目标周围磁异信号特征识别方位的目的。充分利用地磁信息对地面目标进行探测与识别,可以提高目标探测的可靠性,有助于弹药及时获取目标信息,采取合适的起爆方式集中火力毁伤目标,而且在弹药智能化、灵巧化设计方面不断改进,很有应用前景。