基于磁传感器阵列的磁性目标跟踪方法

尹刚; 张英堂; 范红波; 李志宁

doi:10.16183/j.cnki.jsjtu.2015.12.002

摘要

针对基于磁矢量测量的磁性目标跟踪具有高度非线性且无法得到解析最优解的问题,提出了基于磁传感器阵列的磁性目标跟踪方法.该方法首先利用设计的磁传感器阵列测量磁性目标产生的磁梯度张量信息进行目标方位的单点估计,然后联合磁标量、磁梯度张量各分量及张量矩阵的特征值实现了磁性目标位置和磁矩的单点估计,在连续的单点定位基础上完成了磁性目标运动速度的估计和运动轨迹的实时跟踪.最后利用磁通门传感器搭建了传感器阵列,进行了小型磁性目标的跟踪实验,实验结果表明该连续单点定位方法具有较好的目标实时跟踪能力.

关键词： 磁梯度张量, 跟踪, 磁偶极子, 定位, 特征值分析

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尹刚 , 张英堂 , 范红波 , 李志宁 . 基于磁传感器阵列的磁性目标跟踪方法[J]. 上海交通大学学报, 2015 , 49(12) : 1748 -1752 . DOI: 10.16183/j.cnki.jsjtu.2015.12.002

Abstract

针对基于磁矢量测量的磁性目标跟踪具有高度非线性且无法得到解析最优解的问题,提出了基于磁传感器阵列的磁性目标跟踪方法.该方法首先利用设计的磁传感器阵列测量磁性目标产生的磁梯度张量信息进行目标方位的单点估计,然后联合磁标量、磁梯度张量各分量及张量矩阵的特征值实现了磁性目标位置和磁矩的单点估计,在连续的单点定位基础上完成了磁性目标运动速度的估计和运动轨迹的实时跟踪.最后利用磁通门传感器搭建了传感器阵列,进行了小型磁性目标的跟踪实验,实验结果表明该连续单点定位方法具有较好的目标实时跟踪能力.

Key words： 磁梯度张量, 跟踪, 磁偶极子, 定位, 特征值分析

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