[發明專利]一種目標定位及識別方法

在審

• 申請號: 201611201932.8
• 申請日: 2016-12-21
• 公開（公告）號: CN108227005A
• 公開（公告）日: 2018-06-29
• 發明（設計）人: 張曉娟;王辰
• 申請（專利權）人: 中國科學院電子學研究所
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種目標定位及識別方法，其特征在于包括步驟：

S1：獲取磁異常信號，利用磁梯度張量角度與距離測量算法初步計算目標的距離r和單位位置矢量并計算得到位置矢量

S2：把目標的距離r和單位位置矢量代入目標的磁梯度張量矩陣，計算磁矩矢量

S3：把位置矢量和磁矩矢量代入：

計算橢圓系數g和磁矩矢量與距離矢量的夾角的余弦cosθ，并根據：

計算系數Q₁和系數Q₂；

S4：利用下式

獲得新單位位置矢量其中，是單位矢量，是單位磁矩矢量當估計值滿足收斂條件時輸出位置和磁矩信息，否則返回S2。

2.根據權利要求1所述的目標定位及識別方法，其特征在于，步驟S1中具體為：

S11：根據：

獲得磁目標產生的磁異常信號與磁矩和位置矢量的關系，其中為磁異常信號，為目標的磁矩，為目標的位置矢量；

S12：計算目標的磁梯度張量G：

x，y，z分別表示立體坐標系下的三個互相垂直坐標方向；

S13：根據磁梯度張量G矩陣的范數得到C_T，

S14：設定磁力計為立方體結構的磁力計陣列，計算每個面上的C_T可以得到C_TX+，C_TX-，C_TY+，C_TY-，C_TZ+，C_TZ-，進而計算得到

其中，dx、dy、dz分別為x、y、z軸的磁力計基線距離；

S15：計算目標的單位位置矢量

S16：計算目標的距離r：

r＝ΔS_X{[(C_TX-/C_TX+)^0.25-1]^-1+0.5}

其中ΔS_X表示x軸的基線在位置矢量上的投影；

S17：獲得位置矢量

3.根據權利要求1所述的目標定位及識別方法，其特征在于，步驟S2中，計算磁矩矢量的方法包括：最小二乘法、共軛梯度法、遺傳算法或模擬退火法。

4.根據權利要求1所述的目標定位及識別方法，其特征在于，步驟S3中，系數Q₁和系數Q₂的計算具體為：

將計算得到的g和代入C_T得：

進一步求梯度得：

化簡得：

定義單位矢量

其中，

5.根據權利要求1所述的目標定位及識別方法，其特征在于，步驟S4中的收斂條件為：前后兩次迭代的結果小于設定值。

6.權利要求1-4任一所述定位方法在矢量傳感器定位上的應用，其中所述矢量傳感器為三軸磁傳感器，包括：磁通門、巨磁阻傳感器、各向異性磁阻傳感器和/或隧道磁電阻磁傳感器。

7.權利要求1-4任一所述定位方法在磁性異常體目標探測的應用，所述磁性異常體包括鐵磁性目標源永磁鐵和/或電磁鐵。