向枫桦，杨宾峰，赵 震，李 博，郭娇娇

(空军工程大学信息与导航学院，陕西 西安 710077)

0 引言

磁场具有抗干扰能力强、穿透性强等优势[1]，在室内、水下、地下以及人体这些特殊环境中作用尤为突出[2-4]，已经成为一个研究热点，涉及磁场的技术主要有磁传感器技术[5]和磁测量技术[6]。

常见的磁传感器模型有平面模型和立体模型，平面模型主要有三角形、正方形和十字形等传感器模型，立体模型主要有直角四面体、正四面体和正六面体等结构。三角形传感器的设计思想属于两点公式，由于两点公式误差较大，因此该结构测量精度不高[7]。正方形传感器采用三点公式中的端点公式，由于三点公式优于两点公式，因此该结构测量精度优于三角形结构，但是在z轴方向误差较大[8]。十字形传感器采用三点公式中的中点公式，由于中点公式优于端点公式，因此该结构测量精度优于正方形结构，但是同样在z轴方向误差较大[9]。直角四面体传感器虽然可以充分利用每个轴上的磁场信息，但是由于采用两点公式，因此整体误差较大[10]。正四面体传感器运用差分方程进行求解，虽然方法新颖，但是最后的测量精度同样不高[11]。正六面体传感器采用三点公式中的端点公式设计思想，虽然充分利用了三个轴上的信息，但是测量点与磁偶极子位置偏差较大，测量精度同样不高[12]。总之，传统传感器模型存在误差大或者无法充分利用z轴磁场信息的问题。本文针对此问题，提出基于三点公式的直角四面体优化模型。……