袁 鹏,祗会强,靳 鸿,段晓倩,孙赫轩

(中北大学仪器科学与动态测试教育部重点实验室,太原 030051)

磁异常探测技术是未知爆炸物探测的重要手段,具有极高的军事意义和民用价值[1-2]。磁探测初始阶段测量磁场总量,后来又测量磁场分量和梯度,到现在发展到测量磁梯度张量。磁梯度张量测量技术和传统的磁场测量相比有巨大的优势,它的最大优点是能够有效的克服地磁场的影响,提高磁性目标的定位准确度,不足之处就是搭载平台对其定位结果的影响较大。

磁梯度张量不变量是由磁梯度张量通过某些变换获得的标量,这些标量不随坐标系的变化而变化,它适合于机动平台对磁性目标的定位,目前已经成为国内外的研究热点[3-5]。

磁梯度张量不变量定位方法,由于椭圆系数的存在,导致求解单位距离矢量和距离矢量模的过程中都存在一定的误差,单位距离矢量是测量点指向磁源的单位方向矢量,距离矢量模是测量点到磁源的距离。针对该问题,提出了一种利用磁梯度张量不变量消除椭圆误差的改进定位方法。该方法利用单位定位矢量和定位矢量的模相乘,来求出定位矢量,本文的创新点是:①提出一种新的单位定位矢量计算方法,该方法主要利用测量点和磁性目标形成的距离矢量与磁梯度张量矩阵的绝对值最小的特征值对应的特征向量的垂直关系。②提出一种距离矢量模的修正方法,该方法利用磁梯度张量的特征值不变量来消除椭圆系数,从而修正定位矢量的模。……