电光与控制, 2023, 30 (3): 54, 网络出版: 2023-04-03  

基于张量不变量及避免椭圆误差的定位方法研究

Tensor Invariant Based Localization Method Avoiding Ellipse Error
作者单位
1 中北大学,a.电子测试技术国防科技重点实验室
2 b.仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030000
摘要
针对目前广泛使用的基于磁梯度张量不变量的磁性目标定位方法未考虑椭圆系数的变化而导致定位精度降低这一问题, 提出一种新的单位距离矢量求解方法和距离矢量模求解方法。通过分析磁性目标与测量系统之间的位置关系, 构建新的单位距离矢量, 并通过麦克劳林公式和磁梯度张量不变量分别构建新的存在一阶误差与二阶误差的距离矢量模, 避免未考虑椭圆系数变化而导致定位精度降低。仿真试验验证了所提方法较以前方法定位精度有明显提升, 存在一阶误差与二阶误差的距离矢量模对定位精度的影响基本相同。该方法对进行探潜和未爆炸物的检测等方面具有较高的研究和应用价值。
Abstract
Aiming at the problem that the variation of ellipse coefficient is not considered in the widely used magnetic target locating method based on magnetic gradient tensor invariant, which leads to the decrease of location accuracy, a new method of solving unit distance vector and distance vector modulus is proposed.By analyzing the position relationship between magnetic target and measurement system, a new unit distance vector is constructed, and a new distance vector modulus with first-order error and second-order error is constructed by Maclaurin formula and magnetic gradient tensor invariant respectively, to avoid the reduction of positioning accuracy caused by the change of elliptic coefficient.Simulation results show that the proposed method has better positioning accuracy than the previous method, and the distance vector modulus with first-order error and second-order error has almost the same effect on positioning accuracy.The method has high research and application value for the detection of submarine and unexploded ordance.
参考文献

[1] 安亮亮,王良明,钟阳.弹载三轴磁强计的椭球拟合补偿方法[J].传感器与微系统,2020,39(12):4-6,13.

[2] 李金朋,张英堂,范红波,等.基于磁传感器阵列的多磁源参数反演方法[J].仪器仪表学报,2019,40(10):28-37.

[3] 陶威,张晓明,张仑,等.空间直角四面体结构磁性目标定位系统设计[J].传感器与微系统,2021,40(2):108-112.

[4] 刘继昊,李夕海,曾小牛,等.基于两点磁梯度张量的磁偶极子在线定位方法[J].探测与控制学报,2017,39(4):108-112,118.

[5] WIEGERT R, LEE K H, OESCHGER J.Improved magnetic STAR methods for real-time, point-by-point location of unexploded ordance and buried mines[C]//OCEANS 2008.Quebec City:IEEE, 2008:1-7.

[6] 陈谨飞,张琦,潘孟春,等.基于正六面体结构测量阵列的磁异常定位技术研究[J].传感技术学报,2012,25(8):1088-1092.

[7] 袁鹏,祗会强,靳鸿,等.基于磁梯度张量不变量的椭圆误差消除方法[J].传感技术学报,2019,32(8):1194-1199.

[8] 吕俊伟,迟铖,于振涛,等.磁梯度张量不变量的椭圆误差消除方法研究[J].物理学报,2015,64(19):60-67.

[9] 张光,张英堂,李志宁,等.载体平动条件下的磁梯度张量定位方法[J].华中科技大学学报(自然科学版),2013,41(1):21-24.

[10] 尹刚,张英堂,李志宁,等.磁偶极子梯度张量的几何不变量及其应用[J].地球物理学报, 2016, 59(2):749-756.

荆志伟, 裴东兴, 郭德月. 基于张量不变量及避免椭圆误差的定位方法研究[J]. 电光与控制, 2023, 30(3): 54. JING Zhiwei, PEI Dongxing, GUO Deyue. Tensor Invariant Based Localization Method Avoiding Ellipse Error[J]. Electronics Optics & Control, 2023, 30(3): 54.

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!