地磁总场对运动双磁目标定位算法

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近代随着科学技术的快速发展,地磁场被越来越多地应用到人类文明的建设和发展中。磁异常探测定位就是人们对地球磁场利用的成功案例。航空航天航海导航、扫雷反潜、能源矿藏勘测、地质灾害监测预报等应用和研究成果不断涌现,目前重又成为研究热点。磁异常探测定位技术就是从地磁场测量值提取出异常场的信息,从而实现对磁性目标的定位。随着研究的深入,对复杂目标群的定位给磁异常探测定位技术提出了更高的要求,相对于单一目标,多目标的建模更为复杂,对探测阵列的要求更高,求解也更为困难。作为多目标磁定位技术的探索和尝试,本文在研究地磁总场对单个目标定位的基础上,提出了采用地磁总场对两个磁性运动目标定位的算法。以7个铯光泵磁力仪组成的单个磁性目标测量阵列作为一个测量单元,使用两个测量单元构建了双磁目标测量阵列;采用了偶极子场作为磁目标产生的磁场模型;推导出了关于两个目标磁偶极子双阵列测量方程组;采用了二重梯度算法消除了地磁场中随时间变化和空间分布不均产生的影响;给出了粒子群优化算法的目标函数,实现对双目标的磁矩和位置信息反演求解;在Matlab环境下进行了仿真,验证了本方法的可行性;最后在哈尔滨市郊区开展了多次定位实验,实验结果验证了本论文提出的利用地磁总场对运动双磁目标定位的可行性。
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