磁性目标探测技术属于无源被动探测,因其隐蔽性强、抗干扰能力强和适用范围广等特点,在航空反潜、弹药引信和排雷排爆等领域具有十分广阔的应用前景。无线传感器网络作为目前信息领域新兴的重要发展方向之一,在战场环境监测与军事目标跟踪等方面具有监测范围大、隐蔽性强和抗毁性强等独特的优点。因此本文致力于研究基于无线传感器网络的磁性目标探测技术,提出了以磁偶极子模型为基础的定位算法,分析了影响算法精度的因素,设计了硬件实验系统,并开展了相应的仿真和实验研究。首先,为了解决现有磁性目标探测方法计算量大、实时性差等缺陷,在磁偶极子模型的基础上,利用多传感器测量的磁场强度信息及其位置信息,推导出质心定位算法,通过仿真验证了该算法的有效性与可行性;并在质心定位算法的基础上,提出了一种基于磁场强度比值的加权质心定位算法,仿真结果表明,其定位精度相比质心定位算法有了一定程度的提升。同时通过仿真分析发现影响算法定位精度的主要因素包括传感器的数目、传感器分布均匀程度与磁异常目标的位置。其次,设计完成了高精度小型化无线传感器网络实验系统。根据高精度、高可靠性、低复杂度的要求对硬件系统进行了总体设计,并详细阐述了各个分模块的设计,主要包括微处理器模块设计、H桥式脉冲磁化电路设计、信号放大电路设计、A/D转换电路设计与系统电源模块设计,完成高精度磁异常信号采集以及磁异常信号的无线传输等功能。最后,对本文提出的质心定位算法与加权质心定位算法展开了实验研究,选择磁场环境稳定的地点,设计合理有效的实验步骤,进行了外场实验。实验结果表明算法可以有效获取磁性目标的位置信息,定位误差小于0.4m,验证了算法的可行性与可靠性,并分析了影响算法定位精度的因素。