基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的磁性目標(biāo)探測(cè)技術(shù)研究.pdf

1、磁性目標(biāo)探測(cè)技術(shù)屬于無(wú)源被動(dòng)探測(cè)，因其隱蔽性強(qiáng)、抗干擾能力強(qiáng)和適用范圍廣等特點(diǎn)，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(wú)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(chǎng)環(huán)境監(jiān)測(cè)與軍事目標(biāo)跟蹤等方面具有監(jiān)測(cè)范圍大、隱蔽性強(qiáng)和抗毀性強(qiáng)等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。因此本文致力于研究基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的磁性目標(biāo)探測(cè)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(jì)了硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，并開(kāi)展了相應(yīng)的仿真和實(shí)驗(yàn)

2、研究。
　　首先，為了解決現(xiàn)有磁性目標(biāo)探測(cè)方法計(jì)算量大、實(shí)時(shí)性差等缺陷，在磁偶極子模型的基礎(chǔ)上，利用多傳感器測(cè)量的磁場(chǎng)強(qiáng)度信息及其位置信息，推導(dǎo)出質(zhì)心定位算法，通過(guò)仿真驗(yàn)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(chǎng)強(qiáng)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(shí)通過(guò)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(biāo)的位置。<

3、br>　　其次，設(shè)計(jì)完成了高精度小型化無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。根據(jù)高精度、高可靠性、低復(fù)雜度的要求對(duì)硬件系統(tǒng)進(jìn)行了總體設(shè)計(jì)，并詳細(xì)闡述了各個(gè)分模塊的設(shè)計(jì)，主要包括微處理器模塊設(shè)計(jì)、H橋式脈沖磁化電路設(shè)計(jì)、信號(hào)放大電路設(shè)計(jì)、A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)與系統(tǒng)電源模塊設(shè)計(jì)，完成高精度磁異常信號(hào)采集以及磁異常信號(hào)的無(wú)線傳輸?shù)裙δ堋?br>　　最后，對(duì)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(kāi)了實(shí)驗(yàn)研究，選擇磁場(chǎng)環(huán)境穩(wěn)定的地點(diǎn)，設(shè)計(jì)合理有效的實(shí)驗(yàn)步驟，