针对基于磁梯度张量的磁性目标单点定位方法受地磁场的估计误差影响较大的问题, 提出了一种基于正六面体测量阵列的磁性目标定位方法, 该方法利用正六面体测量阵列上、下两个平面的磁梯度张量测量信息, 建立关于目标位置的方程组, 利用地磁场梯度较小的特性, 通过对磁场矢量项做差来消除地磁场的干扰, 然后利用磁场矢量的差值和磁梯度张量信息求解得到目标的位置坐标。仿真实验结果表明, 该方法可以克服现有方法中受地磁场的估计误差影响较大的问题, 提高目标的定位精度。

针对十字形磁梯度张量系统中的单磁力仪误差(三轴灵敏度偏差、非正交误差和零点漂移误差)以及磁力仪之间存在的不对正误差, 提出了十字形磁梯度张量系统的误差校正方法。首先, 建立单磁力仪误差模型, 采用基于椭球约束的最小二乘拟合算法对磁力仪的测量数据进行拟合从而得到椭球拟合参数; 然后, 接着利用Cholesky分解得到单磁力仪误差校正矩阵; 最后在单磁力仪误差校正的基础上, 利用正交Procrustes方法对不同磁力仪间的测量数据进行拟合从而得到磁力仪间的不对正误差校正矩阵。对提出的方法进行仿真与实测实验验证, 实验结果表明: 经过校正, 磁梯度张量各分量的最大波动量由10 049 nT/m降到52 nT/m。提出的校正方法可以基本消除十字形磁梯度张量系统的误差, 提高测量结果的准确度, 且方法操作简单, 不需要高精度的三轴无磁转台等设备, 具有较高的实用价值。