马剑飞， 丁凯， 颜冰， 林春生

(1.海军工程大学 兵器工程学院， 湖北 武汉 430033；2.近地面探测技术重点实验室， 江苏 无锡 214035)

0 引言

相比于直接测量目标的三分量磁场，磁梯度张量信息包含5个独立变量，具备不受地磁场波动的影响以及可以更加全面地反映磁场细节等突出的优势。在浅海环境下，声纳探测易受水文条件以及地形等因素的影响，磁梯度张量被动探测相对而言具有抗干扰能力强、定位精度高以及隐蔽性好的优势[1]。在军事应用中，特别是在港口地区，可以有效探测敌方的潜艇、水雷目标或者未爆弹(UXO)。在民用领域，对于沉船打捞或者海洋矿物勘探等应用都有一定的应用价值[2-3]。

目前，基于磁梯度张量的探测技术逐步成为磁探测领域的研究热点，德国、美国、澳大利亚等国家已开发出磁梯度张量探测系统，并开展了对应的航空航海试验[4-6]。相比于航空磁探，基于水下运动平台的磁探测能够更加接近磁性目标，因此其测量的信噪比较高，特别是对于微弱的磁性目标检测而言意义尤为重要，而且利用有限的几个测量点能够很快反演出磁性目标的位置，进一步可以反演出目标的形状以区分目标种类。水下运动平台受风浪的影响较小，比在海面上运行更加稳定[1]，因此水下运动平台的运动噪声也会比较低。

现有的磁梯度定位方法大多都是将磁性目标视为偶极子模型[7-9]，在远场情况下这种简化模型是可靠的，但在近场情况下这种忽视目标尺度的模型导致定位结果出现较大的误差。……