张安明 虞伟乔 郭成豹

1 海军驻大连船舶重工集团有限公司军事代表室，辽宁大连 116005 2 中国人民解放军91656部队，上海 200231 3 海军工程大学 电气与信息工程学院，湖北 武汉 430033

1 引 言

由于目前对复杂铁磁目标的磁性变化过程还不是很了解，因此即使是拥有完整的磁性历史信息，也很难用精确的数学模型去描述这些复杂的物理过程。为了对铁磁目标的磁场进行精确建模，有必要利用磁传感器测量铁磁目标周围特定区域的磁场分布，以根据测量数据重建铁磁目标的磁源分布。类似这样的应用包括：磁特征分析、无损检测、电流测量以及生物磁学应用等。在实际应用中，所面临的一个重要问题是磁传感器的布置位置和需要布置的数量，特别是需在现存或预定义的磁传感器组合阵列中进行对比选择。其中，最关键的就是要建立一种合适的评价标准，以对这些阵列形式的优劣程度进行评估。

本文将采用观测矩阵的奇异值坡度作为评价标准，对理想布置和简化布置形式下的磁传感器三分量阵列和垂直分量阵列进行对比分析和评估，发现简化三分量阵列是实际工程中最可取的阵列形式。

2 铁磁目标磁场信息获取量评估方法

可将铁磁目标的磁场测量和建模问题描述为下述方程：

式中，bmag为具有m个磁场分量测量值的列向量；A（m×n）为观测矩阵；Xture为源分布，被表示为一个长度为n的列向量；ε为列向量，表示噪声。

在线性逆问题中，不确定性的一种相关来源是测量系统的不精确性 （如传感器方位或位置变化），这些不精确性会影响到观测矩阵A。……