一种确定地磁定位阵列孔径的方法与流程

技术特征：

1.一种确定地磁定位阵列孔径的方法，其特征是：步骤一、构建由标量磁传感器构成的地磁传感器阵列，通过各个标量磁传感器记录地磁总场强度；步骤二、计算两个标量传感器之间的时间与空间双重差值函数；步骤三、求解双重差值函数对某一坐标变量及阵列孔径变量的混合偏导数，针对某特定坐标变量令混合偏导数等于零，求解该特定位置下的理论最佳阵列孔径；步骤四、根据环境噪声及定位精度确定实际最佳阵列孔径。

2.根据权利要求1所述的确定地磁定位阵列孔径的方法，其特征是所述步骤一具体包括：标量磁传感器与原点o距离D定义为阵列孔径，当目标位于(x,y,z)坐标点时，标量磁传感器i的测量值T_i为：

其中：T₀是无目标时地磁场大小，i＝1,2,3,4,5…，当地磁倾角和磁偏角分别为θ,P_m是目标磁矩矢量，是标量磁传感器到目标的位移矢量，

由方程组解出x、y、z、|P_m|，(x,y,z)确定目标的空间位置，|P_m|初步判定目标的吨位。

3.根据权利要求2所述的确定地磁定位阵列孔径的方法，其特征是所述步骤二具体包括：令t₀时刻标量磁传感器i的测量值为T_i(t₀,x_i,y_i,z_i)，ΔT(t-t₀)为地磁值随时间增量，ΔT_M(t-t₀,x_i,y_i,z_i)为t-t₀时段内目标移动引起的标量磁传感器i测量值增量；在t时刻测量值T_i(t,x_i,y_i,z_i)＝T_i(t₀,x_i,y_i,z_i)+ΔT(t-t₀)+ΔT_M(t-t₀,x_i,y_i,z_i)；标量磁传感器j在t时刻测量值T_j(t,x_j,y_j,z_j)＝T_j(t₀,x_j,y_j,z_j)+ΔT(t-t₀)+ΔT_M(t-t₀,x_j,y_j,z_j)

令

用ΔT_ij对目标定位，与地磁场随时间变化无关并消除了空间分布不均匀的影响。

4.根据权利要求3所述的确定地磁定位阵列孔径的方法，其特征是所述步骤三具体包括：ΔT_ij是x、y、z、D四个变量的函数，令ΔT_ij＝f(x,y,z,D)，在y轴方向，针对某特定y值，对ΔT_ij求微分，得

$\mathrm{\Δ}\left({\mathrm{\ΔT}}_{ij}\right)=\frac{\∂f}{\∂y}{|}_y\·\mathrm{\Δ}y$

在公式中，Δ(ΔT_ij)不能小于仪器噪声及环境噪声ΔT_min，即Δ(ΔT_ij)存在下限ΔT_min，Δy表示y的不确定度，减小不确定度Δy，提高定位精度，需达到极大，当目标在位置y时，是D的函数，寻找D，使达到极大，即当时，求解D，即为理论上最佳的阵列孔径。

5.根据权利要求1所述的确定地磁定位阵列孔径的方法，其特征是所述步骤四具体包括：

①确定仪器及环境噪声ΔT_min，

②确定对目标的定位精度Δy_min，

③针对特定y，求解的D值集合，

④对所有y对应的D集合求交集，

⑤在x轴，z轴方向确定D值的方法与y轴方向相同，

⑥对x轴，y轴，z轴的三个D值集合再求交集，在交集中选择D最小值。