题目：基于磁场梯度张量的磁性目标定位方法与定位系统研究

基于磁场梯度张量信息进行磁源定位技术应用广泛。如在军用方面，可以实现水下目标探测，飞行器定位、导航等领域应用；在民用方面，配合高精度传感器可以实现医学上的常规体检，病源部位确定，病理分析检验。在地质方面可实现地下矿产的检测与定位，地下电缆及工程的无损检测等。因而在提高经济、社会效益方面具有广泛的应用前景。磁偶极子是常用到的一种磁场源模型，在磁性目标建模及定位问题中常用到这种模型。磁场梯度张量作为一种磁场更丰富的信息表达方式，包含了场源的更多信息，其受磁化方向影响小，张量不变量不需要额外的处理即可以很好的描述磁场源。在磁偶极子的定位方法中，利用磁场梯度张量能够避免传统定位算法中的一些局限，因此，磁场梯度张量数据在磁性目标定位方面具有独到的优势，近年来利用磁场梯度张量进行偶极子的定位跟踪方法受到人们的重视。

本文在总结了国内外研究情况的基础上，从磁性目标磁化过程的基本原理出发，阐述了磁性目标的基本磁学模型的建立过程，详细推导了磁偶极子磁场的产生机制及基于全张量磁场梯度的磁性目标定位原理，同时给出了磁场梯度测量的基本原理及工程测量方案。在此基础上，通过建立有效的复合坐标系首次定量地分析了基于全张量磁场梯度的磁性目标定位方法的定位误差分布规律、影响因素和解决办法，发现了盲区问题并进行了理论证明和实验验证。进一步地，根据误差分布规律创新地提出了磁性目标定位的修正方法并进行了数值仿真验证，误差修正结果效果明显。最后，根据前述的基本理论，进行了系列实验，在1m范围内对磁矩强度为1Am2的磁性目标成功地进行了定位。