[發明專利]一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法

在審

• 申請號: 201811208590.1
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN111060972A
• 公開（公告）日: 2020-04-24
• 發明（設計）人: 秦杰;王春娥;萬雙愛;王同雷
• 申請（專利權）人: 北京自動化控制設備研究所
• 主分類號: G01V3/08
• 分類號: G01V3/08
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 孫成林

1.一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：基于飛行器及磁浮標構建空中、水面異構平臺，搭載磁強計作為磁場測量單元，以實現水下目標磁信號的高效識別與高精度定位。

2.如權利要求1所述的一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：所述空中、水面異構平臺中飛行器數量為1架或1架以上，磁浮標數量為1個或1個以上。

3.如權利要求1及2所述的一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：在飛行器飛行搜尋磁目標過程中，磁浮標放置于飛行器內，當飛行器到達疑似目標附近時，由飛行器艙內釋放磁浮標，飛行器繼續飛行探測，根據飛行器以及磁浮標探測到的磁信號進行信息融合及處理，實時高精度獲取磁目標位置等信息。

4.如權利要求1至3所述的一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：所述的飛行器為2架。

5.如權利要求1至3所述的一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：所述的飛行器每架飛行器各攜帶1枚磁浮標。

6.如權利要求4或5所述的一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：它還包括如下步驟，

1)飛行器飛行探測地磁場，當探測到磁異常信號或到達疑似目標附近時，拋撒磁浮標，分別進行磁場強度測量，得到2架飛行器飛行過程中不同時間點的磁場測量值[B_cp1(t_i),B_cp2(t_i)]，磁浮標不同時間點的磁場測量值[B_cp3(t_i),B_cp4(t_i)]；

2)結合2架飛行器的位置姿態信息，以及2枚磁浮標的位置狀態信息，對各磁場強度測量值[B_cp1(t_i),B_cp2(t_i)]以及[B_cp3(t_i),B_cp4(t_i)]進行濾波、去線性化等磁補償處理，濾除載體磁干擾及環境磁干擾帶來的影響，得到飛行器以及磁浮標在任一時刻i的磁異常信號測量結果[B_c1(t_i),B_c2(t_i),B_c3(t_i),B_c4(t_i)]；

3)確定磁目標磁矩和磁目標相對第1架飛行器的位置。

7.如權利要求6所述的一種基于異構平臺的磁探測系統目標定位方法，其特征在于：所述的步驟3)包括如下步驟，

a)建立第1架飛行器探測到的磁場強度計算模型

根據磁偶極子磁場模型，可建立第1架飛行器處的磁場強度計算模型為

其中，為磁目標磁矩，為磁目標相對第1架飛行器的位置；

b)建立第2架飛行器以及磁浮標探測到的磁場強度計算模型

假設第2架飛行器與第1架飛行器的位置差為兩枚磁浮標與第1架飛行器的位置差分別為則第2架飛行器以及磁浮標處的磁場強度計算模型可分別表示為

其中，μ₀＝4π×10^-7，為空氣磁導率，

c)根據步驟2)的測量結果以及步驟3)中b)的計算結果，建立目標優化模型，優化目標

minf＝[(B_c1(t_i)-B₁(t_i))²+(B_c2(t_i)-B₂(t_i))²+(B_c3(t_i)-B₃(t_i))²+(B_c4(t_i)-B₄(t_i))²]變量為和

進行優化計算，得到最優變量，則可獲得磁異常目標磁矩和位置分布情況。