张量衍生不变关系下的磁源单点定位

张量衍生不变关系下的磁源单点定位

论文摘要

为避免在利用欧拉反演方法进行磁性目标单点定位时,二阶张量数据对误差和噪声的较敏感性导致定位精度低的缺点,提出一种利用张量衍生不变关系、仅需一阶张量数据实现磁源单点定位的方法。在磁偶极子场源张量不变量和特征值分析基础上,推导了两个张量衍生不变关系:磁矩与位置矢量夹角是恒定的,且能用张量特征值表示;绝对值最小特征值的特征向量垂直于磁矩、位置矢量,其余特征值的特征向量共面于磁矩、位置矢量。据此,可计算出位置矢量关于过磁源中心某平面四象限对称的4个可能解,根据实际方位和磁测数据确定唯一解。实验结果表明,实测中经磁梯度张量系统误差校正后,对小尺度磁铁(直径5cm、厚度0.5cm)的定位精度控制在1cm均方根误差范围内。相比欧拉反演方法,提出的方法在同噪声工况下探测距离更远,定位结果更可靠。

论文目录

  • 1 引言
  • 2 磁梯度张量要素和不变量特性
  • 3 偶极子场源下的张量衍生不变关系
  •   3.1 磁性目标磁偶极子简化
  •   3.2 磁偶极子场源张量矩阵特征值分析
  •   3.3 磁矩夹角不变关系
  •   3.4 特征向量空间不变关系
  • 4 基于衍生不变关系的单点定位方法
  •   4.1 模量求解
  •   4.2 矢量求解
  • 5 仿真分析
  • 6 实验验证
  • 7 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 李青竹,李志宁,张英堂,范红波

    关键词: 磁梯度张量系统,磁偶极子,张量衍生不变关系,单点定位,误差校正

    来源: 光学精密工程 2019年08期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑,基础科学

    专业: 物理学

    单位: 陆军工程大学车辆与电气工程系

    基金: 军内科研项目资助,装备试验技术项目资助

    分类号: O482.5

    页码: 1880-1893

    总页数: 14

    文件大小: 852K

    下载量: 59

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