基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的磁性目標探測技術(shù)研究.pdf

1、磁性目標探測技術(shù)屬于無源被動探測，因其隱蔽性強、抗干擾能力強和適用范圍廣等特點，在航空反潛、彈藥引信和排雷排爆等領(lǐng)域具有十分廣闊的應(yīng)用前景。無線傳感器網(wǎng)絡(luò)作為目前信息領(lǐng)域新興的重要發(fā)展方向之一，在戰(zhàn)場環(huán)境監(jiān)測與軍事目標跟蹤等方面具有監(jiān)測范圍大、隱蔽性強和抗毀性強等獨特的優(yōu)點。因此本文致力于研究基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的磁性目標探測技術(shù)，提出了以磁偶極子模型為基礎(chǔ)的定位算法，分析了影響算法精度的因素，設(shè)計了硬件實驗系統(tǒng)，并開展了相應(yīng)的仿真和實驗

2、研究。
　　首先，為了解決現(xiàn)有磁性目標探測方法計算量大、實時性差等缺陷，在磁偶極子模型的基礎(chǔ)上，利用多傳感器測量的磁場強度信息及其位置信息，推導(dǎo)出質(zhì)心定位算法，通過仿真驗證了該算法的有效性與可行性；并在質(zhì)心定位算法的基礎(chǔ)上，提出了一種基于磁場強度比值的加權(quán)質(zhì)心定位算法，仿真結(jié)果表明，其定位精度相比質(zhì)心定位算法有了一定程度的提升。同時通過仿真分析發(fā)現(xiàn)影響算法定位精度的主要因素包括傳感器的數(shù)目、傳感器分布均勻程度與磁異常目標的位置。<

3、br>　　其次，設(shè)計完成了高精度小型化無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實驗系統(tǒng)。根據(jù)高精度、高可靠性、低復(fù)雜度的要求對硬件系統(tǒng)進行了總體設(shè)計，并詳細闡述了各個分模塊的設(shè)計，主要包括微處理器模塊設(shè)計、H橋式脈沖磁化電路設(shè)計、信號放大電路設(shè)計、A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計與系統(tǒng)電源模塊設(shè)計，完成高精度磁異常信號采集以及磁異常信號的無線傳輸?shù)裙δ堋?br>　　最后，對本文提出的質(zhì)心定位算法與加權(quán)質(zhì)心定位算法展開了實驗研究，選擇磁場環(huán)境穩(wěn)定的地點，設(shè)計合理有效的實驗步驟，