[发明专利]一种基于磁梯度张量的探测方法

权利要求书

1.一种基于磁梯度张量的探测方法，其特征在于，所述探测方法包括以下步骤：

步骤一、先利用STAR法计算位置向量和磁矩向量初值；

步骤二、通过式(10)、(11)计算新的磁梯度收缩的梯度▽C，并利用式(13)、(14)计算新的位置向量和磁矩向量，其中，所述式(10)为：

其中，C_T为磁梯度收缩，C为新的磁梯度收缩，γ是磁矩向量与位置向量的夹角，

所述(11)式为：

其中，真空磁导率μ₀＝4π×10^-7T·m/A；M为磁矩向量的幅值；为单位位置向量，探测距离r为位置向量的幅值；表示x轴正方向所对应平面上的传感器阵列得到的新的磁梯度收缩C，表示y轴正方向所对应平面上的传感器阵列得到的新的磁梯度收缩C，表示z轴正方向所对应平面上的传感器阵列得到的新的磁梯度收缩C，D为基线距离；为(1,0,0)，为(0,1,0)，为(0,0,1)，

所述(13)式为：

为传感器指向磁目标的位置向量，

所述式(14)为：

式中，

步骤三、重复步骤二，直至前后两次位置向量的差值满足收敛条件或者迭代次数达到限制，

以张量梯度仪中心为原点建立空间直角坐标系，根据磁偶极子模型计算出磁目标的全张量

式(1)中，真空磁导率μ₀＝4π×10^-7T·m/A，为磁矩向量，为传感器指向磁目标的位置向量，r为的大小，δ_ij是克罗内克函数，i＝x,y,z，j＝x,y,z，利用式(1)可计算出磁梯度收缩C_T：

式(2)中，M是磁矩向量的大小，磁目标的方向向量为：

其中，k的值是随着磁目标的方向的变化而变化的：

式中，γ是与的夹角，根据式(2)、(4)，得到：

其中，是的单位向量，方向误差是非球面误差的主要组成部分，带有偏差的方向向量为：

式中：

假设距离r的计算没有误差，定义方向误差ω：

将式(6)代入式(7)可得：

从式(8)可以看出方向误差ω与距离r成线性关系，与夹角γ成非线性关系。

2.根据权利要求1所述的一种基于磁梯度张量的探测方法，其特征在于，在步骤二中，具体的，定义新的磁梯度收缩C：

通过对比式(3)和式(9)可得：

则新的磁梯度收缩C的梯度▽C为：

其中表示x轴正方向所对应平面上的传感器阵列得到的新的磁梯度收缩C，

根据式(9)可得：

结合式(11)和式(12)可得到磁目标的位置向量

计算出磁目标的位置向量后，根据式(1)和最小二乘法计算磁矩向量：

式中：