[發明專利]一種基于三軸矢量磁傳感器陣的磁性目標定位方法

無效

• 申請號: 201210404303.0
• 申請日: 2012-10-22
• 公開（公告）號: CN102927981A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 盧俊杰;陳正想;李偉;石超;王秀
• 申請（專利權）人: 中國船舶重工集團公司第七一〇研究所
• 主分類號: G01C21/00
• 分類號: G01C21/00;G01V3/08
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 高燕燕;付雷杰

技術領域

本發明涉及一種高精度的磁性目標定位方法，具體涉及一種基于三軸矢量磁傳感器陣的磁性目標定位方法，屬于磁測量領域。?

背景技術

磁探測技術廣泛應用于導航定位、地質勘探、生物醫療、沉船打撈等領域。磁定位技術是磁探測技術的核心技術之一。?

目前最常用的磁定位方法，就是根據所建立的磁性目標磁場模型推導出相應的定位公式，然后再根據所測量的磁場值進行定位求解。這實際上是一個反演過程，涉及到求解非線性方程組，常見的求解方法有神經網絡法，逐次回歸法，遺傳算法搜索求解，POWELL法，遺傳算法和單純形法聯合求解等。?

上述這種傳統的磁定位方法存在數據量大，計算復雜，求解結果不穩定，實時性差，定位誤差大等缺點。?

發明內容

有鑒于此，本發明提出一種基于三軸矢量磁傳感器陣的磁性目標定位方法，該方法利用由五個三軸矢量磁傳感器組成磁梯度張量測量陣列來對磁性目標進行定位，定位精度高，能夠克服上述傳統磁定位方法的不足。?

采用該方法進行磁性目標定位的步驟為：?

步驟一：布置磁梯度張量測量陣列?

磁梯度張量測量陣列由五個三軸矢量磁傳感器組成,布置磁梯度張量測量陣列時，位于探測點處的三軸矢量磁傳感器為基準傳感器。其它三軸矢量磁傳感器分布在基準傳感器周圍，為參考傳感器。設基準傳感器的三個敏感軸方向分別為x向、y向和z向，布置磁梯度張量測量陣列時應保證所有三軸矢量磁傳感器對應的三個敏感軸均相互平行。在x向的正向和負向各布置一個參考傳感器，在y向的正向和負向各布置一個參考傳感器，四個參考傳感器與基準傳感器之間的距離均相等。?

步驟二：利用步驟一所建立的磁梯度張量測量陣列測量磁性目標在探測點處的磁梯度張量G和磁感應強度B?

設基準傳感器為1號傳感器。位于x向正向上的參考傳感器為2號傳感器，位于x向?負向上的參考傳感器為4號傳感器，位于y向正向上的參考傳感器為3號傳感器，位于y向負向上的參考傳感器為5號傳感器。四個參考傳感器與基準傳感器之間的距離均為d。?

五個三軸矢量磁傳感器輸出的數據分別為：(B_1x，B_1y，B_1z)，(B_2x，B_2y，B_2z)、(B_3x，B_3y，B_3z)、(B_4x，B_4y，B_4z)、(B_5x，B_5y，B_5z)。?

其中B_ab表示第a個三軸矢量磁傳感器測得的在b方向上的磁感應強度，a=1、2、3、4、5,b=x、y、z。?

則磁性目標在探測點處的磁梯度張量G為：?