[发明专利]一种基于弧形阵列的磁性目标探测和定位方法

权利要求书

1.一种基于弧形阵列的磁性目标探测和定位方法，其特征在于，所述方法包括：

布设多个磁场传感器，所述多个磁场传感器呈弧形布置，利用多个磁场传感器分别进行磁场信号采集，通过不同位置处的传感器优化组合形成不同角度阵列组，利用不同角度阵列组所获取的磁场传感器信号分别对大型目标、中型目标和小型目标进行探测和定位

所述方法包括下述步骤：

步骤1：所有的磁场传感器实时采集数据，在任意采样时刻，判断是否存在三个以上磁场传感器的磁场测量异常值大于探测阈值，若存在则判断有水中目标出现，执行步骤2，否则继续执行步骤1；

步骤2：根据磁场传感器的数目，将所有磁场传感器中满足预定条件的3个传感器设定为一个传感器阵列组，形成多个传感器阵列组，根据所形成的磁场传感器阵列组，基于磁场梯度张量法进行水中目标的位置和磁矩计算，得到一系列水中目标的位置和磁矩初值，并估算水中目标的大小范围和所处的位置区间；

步骤3：根据步骤2估算得到的水中目标的大小范围和所处的位置区间，随机生成一组水中目标的位置和磁矩值，与步骤2得到的一系列水中目标的位置和磁矩初值共同形成水中目标的磁场定位初始解；

步骤4：以磁场传感器测得的三个最大磁场测量异常值为依据，以步骤3得到的磁场定位初始解作为初代种群，采用进化优化算法进行寻优，得到当前采样时刻的水中目标的位置和磁矩参数；

步骤5：到下一个采样时刻，根据步骤4得到水中目标的位置和磁矩参数，随机生成一组水中目标的位置和磁矩值形成初代种群，采用进化优化算法进行寻优，得到当前采样时刻的水中目标的位置和磁矩参数；

步骤6：判断是否存在至少三个磁场传感器的磁场测量异常值大于探测阈值，若仍然存在，则重复步骤5，否则，判断水中目标消失，返回步骤1。

2.根据权利要求1所述的一种基于弧形阵列的磁性目标探测和定位方法，其特征在于，所述步骤2中，设定传感器阵列组的预定条件包括：3个磁场传感器所形成的三角形的内角为预定角度。

3.根据权利要求2所述的一种基于弧形阵列的磁性目标探测和定位方法，其特征在于，所述步骤2中，设定传感器阵列组的预定条件包括：3个传感器所形成的三角形顶角为60°、90°或120°。

4.根据权利要求1所述的一种基于弧形阵列的磁性目标探测和定位方法，其特征在于，所述步骤2中利用梯度张量法进行水中目标的位置和磁矩计算时，对于不同顶角的阵列组采用不同的梯度计算公式进行计算。

5.根据权利要求1所述的一种基于弧形阵列的磁性目标探测和定位方法，其特征在于，步骤5中，在第一次获取了精确的水中目标的磁场定位参数后，不再采用改进的梯度张量法，而是直接基于上一采样时刻获得的水中目标的位置和磁矩参数，采用进化优化算法进行局部寻优。