[发明专利]一种基于磁场梯度张量的目标定位方法及装置

权利要求书

1.一种基于磁场梯度张量的目标定位方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤S1：获取观测站记录的观测数据；

步骤S2：基于步骤S1记录的所述观测数据，并利用定位公式计算出在T时刻观测点P与目标体之间的距离矢量，再基于所述距离矢量以及在T时刻的所述观测点P的观测位置确定在T时刻所述目标体的位置；

定位公式如下：

r_i＝[G_i-1-G_i+1]^-1·[n(T_i+1-T_i-1)-G_i+1·d]

或

r_i＝[G_i-1-G_i+1]^-1·[nG_i-G_i+1]·d

其中，r_i表示在T时刻所述观测点P与所述目标体之间的距离矢量，T_i-1、T_i+1为观测点P的两个相邻观测位置i-1、i+1在同一时刻T记录的磁场矢量或者为观测点P在T时刻的两个相邻时刻i-1、i+1记录的磁场矢量；G_i以及G_i-1、G_i+1依次为所述观测点P的对应观测位置i及两个相邻观测位置i-1、i+1在同一时刻T记录的磁场梯度张量或者为所述观测点P在T时刻及两个相邻时刻i-1、i+1记录的磁场梯度张量；

d＝r_i+1-r_i-1表示两个观测位置i+1、i-1或两个时刻i+1、i-1对应的观测点与目标体之间的距离矢量的差值，n为目标体的构造指数。

2.根据权利要求1所述的目标定位方法，其特征在于：在任意时刻任意观测点与目标体的距离矢量表示为：

R＝[x_s-x^* y_s-y^* z_s-z^*]

式中，x^*、y^*、z^*分别表示观测点在xyz轴上的坐标，x_s、y_s、z_s分别表示目标体在xyz轴上的坐标。

3.根据权利要求1所述的目标定位方法，其特征在于：所述目标体的构造指数n的取值范围为[1，3]。

4.根据权利要求3所述的目标定位方法，其特征在于：所述目标体为球体、或长方体、或二度体时，所述构造指数的取值对应为3，2，1。

5.根据权利要求1所述的目标定位方法，其特征在于：所述目标体位于太空、或地表、或地表以上、或地表以下、或水面、或水面以上、或水面以下。

6.根据权利要求1所述的目标定位方法，其特征在于：所述观测站为固定基站或者位于运动平台上；所述目标体为静止目标体或运动目标体。

7.一种基于权利要求1-6任一项所述的目标定位方法的磁场梯度张量测量装置，其特征在于：所述磁场梯度张量测量装置包括8个磁传感器，所述8个磁传感器分别分布在正方体的8个顶角；

其中，所述正方体上非相邻的两个侧面的中心点及其正方体的中心点构成三个相邻观测位置时，磁传感器F1、F2、F3和F4组成一个正方形磁场梯度测量系统，用于测定磁场梯度张量G_i-1；磁传感器F5、F6、F7和F8组成另一个正方形磁场梯度测量系统，用于测定磁场梯度张量G_i+1；磁传感器F1-F8组成立方体磁场梯度测量系统，用于测定磁场梯度张量G_i。