[发明专利]一种机动磁偶极子目标的定位跟踪系统

权利要求书

1.一种机动磁偶极子目标的定位跟踪系统，其特征在于，包括磁场传感器阵列和定位跟踪装置：磁场传感器阵列测量磁偶极子目标的磁异常，定位跟踪装置根据磁偶极子目标的磁异常确定磁偶极子目标的位置参数，并根据磁偶极子目标的位置参数确定磁偶极子目标的磁矩参数。

2.一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，包括：

步骤S1：磁场传感器阵列测量磁偶极子目标的磁异常；

步骤S2：根据磁偶极子目标的磁异常确定磁偶极子目标的位置参数；

步骤S3：根据磁偶极子目标的位置参数确定磁偶极子目标的磁矩参数；

步骤S4：对机动的磁偶极子目标进行定位跟踪，确定磁偶极子目标在t时刻的状态信息。

3.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，步骤S1中，磁偶极子目标的磁异常表达式为：

其中，为不同时间磁性目标产生的磁异常，μ₀为真空磁导率，为磁矩矢量，为目标与传感器间距离矢量。

4.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，在步骤S2中，根据磁偶极子目标的磁异常，建立三维坐标系，磁偶极子目标的矢量表达式为：

5.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，在步骤S2中，将传感器阵列测得磁偶极子目标的磁异常建立矩阵，令[B_i]＝[B_xi，B_yi，B_zi]^T，M_i＝[m_x，m_y，m_z]^T。

6.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，在步骤S2中，通过矩阵变换并结合磁矩变量的唯一确定性，通过两个测量传感器测得磁场建立磁偶极子目标位置变量等式：

[R₁]^-1·[B₁]＝[R₂]^-1·[B₂]。

7.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，在步骤S2中，对所述矩阵求逆，并求解目标函数f(x，y，z)，通过函数优化完成磁偶极子目标位置参数的估计。

8.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，在步骤S3中，根据磁偶极子目标的位置参数并结合测量磁场计算得到磁偶极子目标的磁矩参数估计，计算式为：

M＝[R_i]^-1[B_i]。

9.根据权利要求2所述的一种机动磁偶极子目标的定位跟踪方法，其特征在于，在步骤S4中，根据测量磁场传感器阵列测得的实时数据，计算可得磁偶极子目标的实时状态参数：

x_t＝[x(t)，y(t)，z(t)，v_x(t)，v_y(t)，v_z(t)，m_x(t)，m_y(t)，m_z(t)]；

其中：[x(t)，y(t)，z(t)]表示t时刻磁偶极子目标的位置，[v_x(t)，v_y(t)，v_z(t)]表示t时刻磁偶极子目标的速度，[m_x(t)，m_y(t)，m_z(t)]表示t时刻磁偶极子目标的磁矩参数。