基于地磁異常的定位方法研究.pdf

1、地磁場(chǎng)和外來(lái)磁場(chǎng)進(jìn)行疊加，產(chǎn)生影響區(qū)域地磁場(chǎng)強(qiáng)度變化的現(xiàn)象即為地磁異常；利用地磁異?，F(xiàn)象進(jìn)行目標(biāo)探測(cè)的方法稱為MAD（Magnetic Anomaly Detection），MAD定位主要思想是通過(guò)獲取目標(biāo)對(duì)地磁分布的影響來(lái)解算目標(biāo)的位置、磁場(chǎng)強(qiáng)度和分布特征，并與預(yù)先獲取的目標(biāo)特征進(jìn)行比對(duì)從而獲得目標(biāo)的屬性（位置和類型）。該方法是一種被動(dòng)式定位方法，價(jià)格便宜，設(shè)備簡(jiǎn)單，擁有良好的穿透性探測(cè)效果，在軍事應(yīng)用領(lǐng)域具有廣闊的發(fā)展前景，因而成為

2、研究的熱點(diǎn)和技術(shù)封鎖領(lǐng)域。 MAD方法的前提是地磁異常數(shù)據(jù)的獲取。論文介紹了磁探測(cè)定位的基本工作原理，探討了地磁異常的采集方案、分析了動(dòng)態(tài)磁測(cè)量和磁特性間的關(guān)系；采用ARM微處理器作為系統(tǒng)下位機(jī)CPU，傳感器選用HMC1043（AMR三軸磁阻傳感器）——中強(qiáng)度磁場(chǎng)傳感器，繪制了地磁異常采集系統(tǒng)的原理圖，制作了MAD數(shù)據(jù)采集板，完成了地磁異常采集實(shí)驗(yàn)，獲取了磁異常采集的一系列數(shù)據(jù)，分析了數(shù)據(jù)的誤差和特征，提出了進(jìn)一步改進(jìn)的要求。

3、 在MAD目標(biāo)定位方面，設(shè)計(jì)采用均磁化橢球陣列模擬目標(biāo)磁場(chǎng)的磁場(chǎng)換算模型和多坐標(biāo)系進(jìn)行變量相關(guān)轉(zhuǎn)換的方法，分離出磁體目標(biāo)在采集板坐標(biāo)系下的相對(duì)位置的變量；實(shí)現(xiàn)線性，非線性方程的分離，簡(jiǎn)化了運(yùn)算；在此基礎(chǔ)上針對(duì)磁定位的非線性最優(yōu)化問(wèn)題，選用了一種簡(jiǎn)單合理而又有效的磁定位問(wèn)題的初值估算方法；解決了MAD定位中未知量多值解的問(wèn)題。最終將采集到的數(shù)據(jù)代入磁定位的方程進(jìn)行了算法驗(yàn)證，繪制了磁異常強(qiáng)度密度分布平面，為進(jìn)一步研究磁定位奠定基礎(chǔ)