用海面磁偶极子源定位海底矢量磁传感器
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＊ 收 稿 日期 ：０ １０ －０ ２ １—６１
１ ３ ｃｒ。 ６ ．ｏ ｎ
修 回 日期 ：０ １０ —４ ２ １ —８２
作者简介 ： 明明（９２ ， ， 南邵 阳人 ， 士研究生 ， 杨 １８一）男 河 博 研究 方 向： 电磁环境 与防护技术 。Ｅｍ ｉ ｘｅｕ０ １３０＠ － ａ ：ｕｈ２０４１２ ｌ
由传感器定位的原理 ， 不难看 出传感器定位本
质就 是 从 Ｒ 空 间 中 寻 找 一 个 合 适 的 位 置 矢 量
（ｒ ｒ ， ． ）使得从该矢量由式 （） ｙ １ 正向推演 的磁感强
度 （ ）有 效拟 合 测量 值 （ ， 于无 约束 非 线性 规 Ｂ Ｂ） 属
面
划 问题 。适 用 求 解 该 问 题 的 方 法 有 步 长 加 速 法 、
第３ ３卷 第 ５ 期 ２１ 年 １ ０１ Ｏ月
探 测 与 控 制 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔｃｉｎ ＆ Ｃｏ ｔｏ ｏ ｒ ａ ｆＤｅｅｔｏ ｎ ｒｌ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ５ １３ ． ０ｃ ． ０１ ｔ２ １
用 海 面磁 偶 极 子 源 定位 海 底 矢量磁 传 感器
杨 明明， 刘大 明， 丽婷 ， 连 张朝 阳
Ｐ ｗｅｌ ｏ ｌ法 ＪＧａ ｓ— ｗｔｎ法 和 Ｌ ｖｎ ｅｇＭａ— 、 ｕ ｓＮｅ ｏ ｅ ｅ ｂ ｒ－ ｒ
ｑａｄ（ － 算法Ｌ 等 。ＬＭ 算法能克服雅可 比 ｕｒｔＬＭ） ｌ
矩 阵非满秩 时 ， 他算 法不稳定 的 困难 ， 合 本 问题 其 适 的求 解 。因此本 文选用 Ｍ 算法来 求解 位置 矢量 。
ｔｏ，／， －， ／， ｓ、， ） ； ● ￣ ． ＂
＿
Ｕ －
一
＼＼ ／
图 ２ 磁偶极子源模型
Ｆｉ． ｍａ ｎ ｔ ｉｏ ｅ ｓ ｕ ｃ ｄ ｌ ｇ２ ｇ ｅ ｉ ｄ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｅ ｃ
船磁场检测过程 中水深 的变化 ， 一般 在磁传感器上
采 用海 面磁偶 极子 源定位 海底 矢 量传 感 器 的基 加装水深传感器 ， 以传感器离水面的垂直距离 所 在 是 可 以利用 的 已知条 件 ， 因此 定 位 的任 务 只需 要 确 本原理 为 ： 场 点 ，处 测量 得 到线 圈 通 电 后 产 生 的 由式（） １计算传感器与磁源的相对 坐标， 实现 定 传感 器 与 磁 偶 极 子 相 对 位 置 的 水 平 分 量 （ 磁场 ， ｚ， 传感器 定位 。 Ｐ） 。
４ ２
探 测 与 控 制 学 报
先验 知识 ： 定位 为传感 器之 问 的相 对位 置 ， 间接 磁 而 定位 为传感 器 与某参 考点 的相对 位置 。
Ｂ 一
・
文献［］ ９将舰船磁场等效为单个磁极子产生 的 磁场 ， 在磁矩 和 传感 器 离 水 面 的垂 直距 离 已知 的基
２ 传 感 器定 位 方 法
图 １ 海底矢量磁传感器 的定位原理图
Ｆｇ １ Ｌ ｃ ｌ ａｉｎ ｓ ｈ ｍａｉ ｆｔｅｕ ｄ ｒｅ ｅｔｒ ｉ． ｏ ａｉ ｔ ｃ ｅ ｔｃｏ ｈ ｎ ｅ ｓａｖ ｃｏ ｚ ｏ
ｍａｎ ｔ ｅｓｒ ｇ ｅｉ ｓｎ ｏ ｃ
由上节的分析 ， 可以发现 ： 传感器定位方法的难 点在于： 如何计算线 圈磁感应强度 以及采用何种优
ＹＡＮＧ ｉｇ ｉｇ， Ｕ ｍｉｇ， ＡＮ ｔ ｇ， Ｈ ＡＮＧ ｈ ｏ ａ ｇ Ｍ ｎ ｍ ｎ ＬＩ Ｄａ ｎ ＬＩ Ｌｉ ｎ Ｚ ｉ Ｚ ａ ｙｎ
（ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｅｔｏ ｇ ｅｉｍ ， ｏｌｇ ｆＥｌｃｒ ａ ｎ ｎｏ ｍａｉｎＥｎ ｉｅ ｒｎ Ｎａ ａ ｉｅｓｔ ｆＥｎ ｉｅ ｒ ｇ， Ｄｅ ａｔ ｎ ｆＥｌ ｒｍａ ｎ ｔｓ Ｃ ｌ ｅｏ ｅｔｉ ｌ ｄ Ｉｆ ｒ ｔ ｇｎ ｅｉｇ， ｖ ｌ ｃ ｅ ｃ ａ ｏ Ｕｎｖ ｒｉｙｏ ｇｎ ｅｉ ｎ 、 Ｗ ｕ ａ ３ ０ ３。 ｉａ ｈ ｎ ４ ０ ３ Ｃｈｎ ）
ｏ ｉｏ ｅｅ ｐ ｓｔ ｎ ｄ ｔ ｒ ｉａ ｉｎ ｐ ｏ ｌｍ ｓｃ ｎ ｅ ｔ ｄ ｔ ｏ －ｉ ｅ ｒｕ ｃ ｎ ｔａｎ ｄ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｐ ｏ ｌｍ ｔ ｈ ｅ ｓ ｒ ｉ ｍ ｎ ｔｏ ｒ ｂ ｅ ｗａ ｏ ｖ ｒｅ Ｏ ａ ｎ ｎ ｌ ａ ｎ ｏ ｓ ｒ ｉ ｅ ｐ ｉ ａ ｉ ｒ ｂ ｅ ｗｉｈ ｔ ｅ ｓ ｎ ｏ ｎ ｍｉ ｏ
ｍａ ｎ ｔｍ ｅｅｓ ａｍｅｈ ｄｏ ｅｅｍｉａｉｎｏ ｈ ｏ ｉｏ ｆｔ ｅｓ ｎ ｏ ｓｂ ｓｎ ｕ ｒ ｎ ｏｌ ｎ ｔ ｅｏ ｆ ｇ ｇ ｅｏ ｔｒ ， ｔｏ ｎｄ ｔｒ ｎ ｔ ｆｔ ｅｐ ｓｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｓ ｒ ｙ ｕ ｉ ａｃ ｒｅ ｔｃ ｉ ｉ ｈ ｆｉ ， ｏ ｉ ｇ ｓ ｎ ｗｈｃ ｓｔｋ ｎ ａ ｇ ｅｉ ｉｏｅ ｓ ｕ ｃ ｓ Ｔｈ ｇ ｅｉ ｌｘ ｄ ｎ ｉｙ ｏ ｈ ｏｌ ｓｅ ｕｖ ｌｎ Ｏ ｓｖ ｒｌ ｉｈｗａ ａ ｅ ｓｍａ ｎ ｔｃｄｐ ｌ ｏ ｒｅ ． ｅ ｍａ ｎ ｔ ｆ ｅ ｓｔ ｆｔ ｅ ｃ ｉ ｗａ ｑ ｉａｅ ｔｔ ｅ ｅａ ｃ ｕ ｓ ａ ｎ ｔ ｄｐ ｅ ． ｈ ａ ｉ ｆｉ ｅ ｒ ｔ ｈ ａ ｕ ｉｇｖ ｌｅ ｆｗａｅ ｅ ｔ ｎ ｇ ｅ ｉ ｌｘｄ ｎ ｉ ｈ ｍ ｇ ｅｉ ｉ ｌｓ Ｏｎ ｔｅｂ ｓｓｏ ｔｇ ａｉｇｔ ｅｍｅ ｓ ｒｎ ａｕ ｓｏ ｔｒｄ ｐ ｈａ ｄｍａ ｎ ｔｃｆｕ ｅ ｓｔ ｔ ｅ ｃ ｏ ｎ ｎ ｙ，
（ 军工程大 学 电气与 信息 工程 学院 电磁 系 ， 海 湖北 武 汉 ４０ ３ ） ３ ０３
摘 要 ： 针对利用舰船磁场定位海底矢量传感器的方法中存在的不足， 提出一种采用海面的通电线圈作为磁
偶极子源来定位海底传感 器位 置的方法 。该方法将载流线 圈的磁感应强 度用 多个 磁偶极 子来等效 ， 在综合水
Ａｂ ｔａ ｔ Ａｍ ｉｇａ ｈ ｈ ｒａ ｅ ｆｔｅｍｅｈ ｄｔ ａ ｓｎ ｈｐｓｍａ ｎ ｔ ｉｌ ｏ ｌｃ ｔ ｈ ｎ ｅｗａｅ ｅ ｔｒ ｓｒ ｃ ： ｎ ｔｔｅｓ ｏ ｔｇ ｓｏ ｈ ｔｏ ｈ ｔｕ ｉｇｓ ｉ＇ ｇ ｅｉ ｆ ｄｔ ａｅｔ ｅｕ ｄ ｒ ｔｒｖ ｏ － ｃ ｅ ｏ ｃ
时， 该方法仍然适用 。
关键 词 ： 海洋磁力测量； 矢量磁传感器定位； 矢量磁传感器位置； 磁感应强度矢量
中 图分类号 ：２９ 文献标 志码 ： 文章 编号 ：０８１９（０１０－０１ ５ Ｐ２ Ａ １０－１４２１）５ ４－ ０ ０ Ｕｎ ｅ ｗａ ｅ ｃ ｏ － ａ ｎ ｔ ｍ ｅ ｅ ｃ ｔｄ ｂ ｉ ａ ｅ ｉ ｄ ｒ ｔｒ Ｖｅ ｔ ｒ ｍ ｇ ｅ ｏ ｔｒ Ｌｏ ａ ｅ ｙ Ｕｓｎｇ Ｍ ｇ ｔｃ ｎ Ｄｉ ｏ ｅＳ ｕ ｃ ｓｉ ｈ ｆｎｇ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｏｆｉ
‘ ．
’
Ｖ
／一‘ ＼ ～
／ 一定位原理和优化算法
如图 ｌ 所示 ， 为位于海面 的圆形载流线圈 ， Ｉ 线 圈半径为 Ｒ， 线圈匝数为 ～， 电流为 ，矢量传感器 Ｐ ， 位于海底。 对传感器 Ｐ进行定位 的任务就是由传感
器 的磁场测 量值来 确定 传感器 自身相 对 于线 圈 中心 的相对 位置 （ ｒ ， ）在实 际使 用 中 ， 了监测 舰 ｚ， 。 为
Ｋｅ ｒ ｓ ｍ ｒｎ ｇ ｅｉ ｕ ｖ ｙ ｖ ｃｏ ｇ ｅｏ ｅｅｓ ｌｃ ｔ ｎ； ｓｔ ｎｏ ｎ ｅ ａｅ ｅｔ ｒｍａ ｎ ｔ － ｙ ｗｏ ｄ ： ａ ｉｅｍａ ｎ ｔｃｓ ｒ ｅ ； ｅｔ ｒｍ ｎ ｔｍ ｔｒ＂ｏａ ｉ ｐ ｉｏ ｆｕ ｄ ｒ ｔｒｖ ｃｏ ｇ ｅｏ ａ ｏ ｏ ｉ ｗ
深测量值和磁感应强度矢量测量值 的基础上将位置确定 问题转换成 以传感器位置为参变量的非线性无约束优
化问题 ， 并采用 ＬＭ 算法求解 了该 问题 的加权最小 二乘解 ， － 实现 了传感器 定位 。模型实 验和仿真 实验的结果 表明 ： 该方法能够实现海底矢量磁传感器 的有效定 位， 当风浪 引起线 圈平 面与地磁 坐标 系的偏转 角小 于 ５ 且 。
，ｐ ｓｔ ｎ ａ ｔ ａ ａ ｅｅ ｓ ｓｏ ｉｉ ｓ ｉ ｐ ｒｍ ｔｒ．Ａｎ ｈ ｅ ｖ ｎ ｅ ｇＭ ａ ｑ ａｄ ｌｏ ｉ ｍ ｓａ ｐｉｄ ｔ ｉｄ ｔｅ ｗｅｇ ｔｄ ｌａ ｔ ｏ ｓ ｄ ｔ ｅ Ｌ ｎ ｅ ｂ ｒ － ｒ ｕ ｒ ｔａｇ ｒｔ ｈ ｗａ ｐ ｌ ｏ ｆ ｈ ｉｈ ｅ ｅｓ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ＷＬＳ ｏｕ ｉｎ ａ ｄａ ｈｅ ｅ ｈ ｃｌ ａｉｎｓ ｃ ｅｓｕｌ． ｅｒｓ ｌｓｏ ｈ ｄ ｌ ｎ ｉ ｌｔ ｎｅ ｐ ｒ ｑ ａ ｅ（ ）ｓ ｌｔ ， ｎ ｃ ｉｖ ｄｔ ｅｌ ａｉ ｔ ｕ ｃ ｓｆ ｌ Ｔｈ ｅｕｔ ｆｔ ｅｍｏ ｅ ｄｓｍｕａｉ ｘ ｅ － ｏ ｏ ｚ ｏ ｙ ａ ｏ ｉ ｎ ｓｓ ｏ ｄ ｔａ ｈ ｅｈ ｏ ｌ ｅ ｌ ｅ ｔ ｅｌｃ ｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｔｒｍａ ｎ ｔｍｅｅ ， ｎ ｈ ｔ ｏ ｓｓｉ ｍｅ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅｍ ｔｏ ｃ ｕｄ ｒａｉ ｈ ｏ ａ ｉ ｆｔ ｅｖ ｃｏ ｄ ｚ ｏ － ｇ ｅｏ ｔｒ ａ ｄ ｔｅ ｍｅｈ ｄ ｗａ ｔ ｌ ｌ ｅｆ ｔｖ ｅ ｈ ｎ ｌ ｆ ｏａｉｎｂ ｔ ｅ ｈ ｏｌ ｌｎ ｎ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｍ ｏ ｒ ｉａ ｅｓ ｓｅ ｗａ ｅｓｔａ ｆｅ ｉｅｗｈ ｎ ｔｅａ ｅｏ ｔｔ ｅｗｅ ｎｔ ｅｃ ｉ ｐａ ｅａ ｄｇ ｏ ｇ ｅｉ ｃ ｏ ｄｎ ｔ ｙ ｔｍｓ ｓｌｓ ｈ ｎ ５ ｃ ｇ ｒ ｏ ｓ ｓ ｄ ｇ ｅ ｓｗｈｃ ａ ｓｄ ｂ ｖ ． ｅ ｒｅ ｉｈｃ ｕ ｅ ｙｗａ ｅ
螺 旋关 系 的法 线 方 向 ， 为磁 感 应 强 度 ， 为 介 质 的 Ｂ 然而 ， 若无法准确获取磁矩 ， 则该方法 的定位效果急 磁导率 剧变 差 ， 而对 磁 矩 实 施精 准测 量是 非 常 困难 的 。 因
此， 本文提 出采用位于海 面的圆形载流线圈作为磁 偶极子源来确定海底矢量磁传感器位置 的方法 。
ｍｅ ｅ ； ｇ ｅ ｉ ｆｕ ｅ ｓｔ ｅ ｔ ｒ ｔ ｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｌ ｘ ｄ ｎ ｉ ｖ ｃ ｏ ｙ
０ 引言
Ｄ Ｐ ［等） Ｇ Ｓ２ 确定舰船与该参考点 的相对 位置 ， 由此 可以推算传感器与舰船 的相对位置 ； ） ２ 磁定位——
由测量数据反演 舰船定位是实施舰船磁场检测 、 而评估舰船 将舰船磁场用若干个磁源来等效 ， 进 从 磁 性状 态 的首要 步骤 目前 主要 的定 位 方式 可 以 磁源的磁矩和运动轨迹 ， 而确定各采样 时刻传感 川。 标 ３ 。从上面的分析不难发现， ＿ ８ 分为以下两类 ：） １ 间接定位——在 预知传感器与某 器与 目 的相对位置Ｉ ｊ 都需要预知传感器位置的 固定参考点的相对位置后 ， 再借助其他辅助设备 （ 如 无论采用何种定位方式 ，
＼ （ ｌ （ Ｉ一 ） ｒ 业
一 （ ｊｄ ， ）） Ｊ一 。ｓ ． ／
（ ） １
础上 ， 由磁场测量值和水深值来确定 传感器与偶极
子 的相对 位 置 的 水 平 分 量 ， 实 现 了传 感 器 定 位 。 即
式 （） ， １中 ｒ为源点 矢径 ， 为面 Ｓ与线 圈 电流 成右 手 ， ｌ
１ ３ ｃｒ。 ６ ．ｏ ｎ
修 回 日期 ：０ １０ —４ ２ １ —８２
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由传感器定位的原理 ， 不难看 出传感器定位本
质就 是 从 Ｒ 空 间 中 寻 找 一 个 合 适 的 位 置 矢 量
（ｒ ｒ ， ． ）使得从该矢量由式 （） ｙ １ 正向推演 的磁感强
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划 问题 。适 用 求 解 该 问 题 的 方 法 有 步 长 加 速 法 、
第３ ３卷 第 ５ 期 ２１ 年 １ ０１ Ｏ月
探 测 与 控 制 学 报
Ｊ ｕ ｎ ｌｏ ｔｃｉｎ ＆ Ｃｏ ｔｏ ｏ ｒ ａ ｆＤｅｅｔｏ ｎ ｒｌ
Ｖｏ ． ３ Ｎｏ ５ １３ ． ０ｃ ． ０１ ｔ２ １
用 海 面磁 偶 极 子 源 定位 海 底 矢量磁 传 感器
杨 明明， 刘大 明， 丽婷 ， 连 张朝 阳
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矩 阵非满秩 时 ， 他算 法不稳定 的 困难 ， 合 本 问题 其 适 的求 解 。因此本 文选用 Ｍ 算法来 求解 位置 矢量 。
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图 ２ 磁偶极子源模型
Ｆｉ． ｍａ ｎ ｔ ｉｏ ｅ ｓ ｕ ｃ ｄ ｌ ｇ２ ｇ ｅ ｉ ｄ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｍｏ ｅ ｃ
船磁场检测过程 中水深 的变化 ， 一般 在磁传感器上
采 用海 面磁偶 极子 源定位 海底 矢 量传 感 器 的基 加装水深传感器 ， 以传感器离水面的垂直距离 所 在 是 可 以利用 的 已知条 件 ， 因此 定 位 的任 务 只需 要 确 本原理 为 ： 场 点 ，处 测量 得 到线 圈 通 电 后 产 生 的 由式（） １计算传感器与磁源的相对 坐标， 实现 定 传感 器 与 磁 偶 极 子 相 对 位 置 的 水 平 分 量 （ 磁场 ， ｚ， 传感器 定位 。 Ｐ） 。
４ ２
探 测 与 控 制 学 报
先验 知识 ： 定位 为传感 器之 问 的相 对位 置 ， 间接 磁 而 定位 为传感 器 与某参 考点 的相对 位置 。
Ｂ 一
・
文献［］ ９将舰船磁场等效为单个磁极子产生 的 磁场 ， 在磁矩 和 传感 器 离 水 面 的垂 直距 离 已知 的基
２ 传 感 器定 位 方 法
图 １ 海底矢量磁传感器 的定位原理图
Ｆｇ １ Ｌ ｃ ｌ ａｉｎ ｓ ｈ ｍａｉ ｆｔｅｕ ｄ ｒｅ ｅｔｒ ｉ． ｏ ａｉ ｔ ｃ ｅ ｔｃｏ ｈ ｎ ｅ ｓａｖ ｃｏ ｚ ｏ
ｍａｎ ｔ ｅｓｒ ｇ ｅｉ ｓｎ ｏ ｃ
由上节的分析 ， 可以发现 ： 传感器定位方法的难 点在于： 如何计算线 圈磁感应强度 以及采用何种优
ＹＡＮＧ ｉｇ ｉｇ， Ｕ ｍｉｇ， ＡＮ ｔ ｇ， Ｈ ＡＮＧ ｈ ｏ ａ ｇ Ｍ ｎ ｍ ｎ ＬＩ Ｄａ ｎ ＬＩ Ｌｉ ｎ Ｚ ｉ Ｚ ａ ｙｎ
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（ 军工程大 学 电气与 信息 工程 学院 电磁 系 ， 海 湖北 武 汉 ４０ ３ ） ３ ０３
摘 要 ： 针对利用舰船磁场定位海底矢量传感器的方法中存在的不足， 提出一种采用海面的通电线圈作为磁
偶极子源来定位海底传感 器位 置的方法 。该方法将载流线 圈的磁感应强 度用 多个 磁偶极 子来等效 ， 在综合水
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时， 该方法仍然适用 。
关键 词 ： 海洋磁力测量； 矢量磁传感器定位； 矢量磁传感器位置； 磁感应强度矢量
中 图分类号 ：２９ 文献标 志码 ： 文章 编号 ：０８１９（０１０－０１ ５ Ｐ２ Ａ １０－１４２１）５ ４－ ０ ０ Ｕｎ ｅ ｗａ ｅ ｃ ｏ － ａ ｎ ｔ ｍ ｅ ｅ ｃ ｔｄ ｂ ｉ ａ ｅ ｉ ｄ ｒ ｔｒ Ｖｅ ｔ ｒ ｍ ｇ ｅ ｏ ｔｒ Ｌｏ ａ ｅ ｙ Ｕｓｎｇ Ｍ ｇ ｔｃ ｎ Ｄｉ ｏ ｅＳ ｕ ｃ ｓｉ ｈ ｆｎｇ ｐ ｌ ｏ ｒ ｅ ｎ ｔ ｅ Ｏｆｉ
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／一‘ ＼ ～
／ 一定位原理和优化算法
如图 ｌ 所示 ， 为位于海面 的圆形载流线圈 ， Ｉ 线 圈半径为 Ｒ， 线圈匝数为 ～， 电流为 ，矢量传感器 Ｐ ， 位于海底。 对传感器 Ｐ进行定位 的任务就是由传感
器 的磁场测 量值来 确定 传感器 自身相 对 于线 圈 中心 的相对 位置 （ ｒ ， ）在实 际使 用 中 ， 了监测 舰 ｚ， 。 为
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深测量值和磁感应强度矢量测量值 的基础上将位置确定 问题转换成 以传感器位置为参变量的非线性无约束优
化问题 ， 并采用 ＬＭ 算法求解 了该 问题 的加权最小 二乘解 ， － 实现 了传感器 定位 。模型实 验和仿真 实验的结果 表明 ： 该方法能够实现海底矢量磁传感器 的有效定 位， 当风浪 引起线 圈平 面与地磁 坐标 系的偏转 角小 于 ５ 且 。
，ｐ ｓｔ ｎ ａ ｔ ａ ａ ｅｅ ｓ ｓｏ ｉｉ ｓ ｉ ｐ ｒｍ ｔｒ．Ａｎ ｈ ｅ ｖ ｎ ｅ ｇＭ ａ ｑ ａｄ ｌｏ ｉ ｍ ｓａ ｐｉｄ ｔ ｉｄ ｔｅ ｗｅｇ ｔｄ ｌａ ｔ ｏ ｓ ｄ ｔ ｅ Ｌ ｎ ｅ ｂ ｒ － ｒ ｕ ｒ ｔａｇ ｒｔ ｈ ｗａ ｐ ｌ ｏ ｆ ｈ ｉｈ ｅ ｅｓ ｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ＷＬＳ ｏｕ ｉｎ ａ ｄａ ｈｅ ｅ ｈ ｃｌ ａｉｎｓ ｃ ｅｓｕｌ． ｅｒｓ ｌｓｏ ｈ ｄ ｌ ｎ ｉ ｌｔ ｎｅ ｐ ｒ ｑ ａ ｅ（ ）ｓ ｌｔ ， ｎ ｃ ｉｖ ｄｔ ｅｌ ａｉ ｔ ｕ ｃ ｓｆ ｌ Ｔｈ ｅｕｔ ｆｔ ｅｍｏ ｅ ｄｓｍｕａｉ ｘ ｅ － ｏ ｏ ｚ ｏ ｙ ａ ｏ ｉ ｎ ｓｓ ｏ ｄ ｔａ ｈ ｅｈ ｏ ｌ ｅ ｌ ｅ ｔ ｅｌｃ ｔ ｎ ｏ ｈ ｅ ｔｒｍａ ｎ ｔｍｅｅ ， ｎ ｈ ｔ ｏ ｓｓｉ ｍｅ ｔ ｈ ｗｅ ｈ ｔｔ ｅｍ ｔｏ ｃ ｕｄ ｒａｉ ｈ ｏ ａ ｉ ｆｔ ｅｖ ｃｏ ｄ ｚ ｏ － ｇ ｅｏ ｔｒ ａ ｄ ｔｅ ｍｅｈ ｄ ｗａ ｔ ｌ ｌ ｅｆ ｔｖ ｅ ｈ ｎ ｌ ｆ ｏａｉｎｂ ｔ ｅ ｈ ｏｌ ｌｎ ｎ ｅ ｍａ ｎ ｔ ｍ ｏ ｒ ｉａ ｅｓ ｓｅ ｗａ ｅｓｔａ ｆｅ ｉｅｗｈ ｎ ｔｅａ ｅｏ ｔｔ ｅｗｅ ｎｔ ｅｃ ｉ ｐａ ｅａ ｄｇ ｏ ｇ ｅｉ ｃ ｏ ｄｎ ｔ ｙ ｔｍｓ ｓｌｓ ｈ ｎ ５ ｃ ｇ ｒ ｏ ｓ ｓ ｄ ｇ ｅ ｓｗｈｃ ａ ｓｄ ｂ ｖ ． ｅ ｒｅ ｉｈｃ ｕ ｅ ｙｗａ ｅ
螺 旋关 系 的法 线 方 向 ， 为磁 感 应 强 度 ， 为 介 质 的 Ｂ 然而 ， 若无法准确获取磁矩 ， 则该方法 的定位效果急 磁导率 剧变 差 ， 而对 磁 矩 实 施精 准测 量是 非 常 困难 的 。 因
此， 本文提 出采用位于海 面的圆形载流线圈作为磁 偶极子源来确定海底矢量磁传感器位置 的方法 。
ｍｅ ｅ ； ｇ ｅ ｉ ｆｕ ｅ ｓｔ ｅ ｔ ｒ ｔ ｒ ｍａ ｎ ｔｃ ｌ ｘ ｄ ｎ ｉ ｖ ｃ ｏ ｙ
０ 引言
Ｄ Ｐ ［等） Ｇ Ｓ２ 确定舰船与该参考点 的相对 位置 ， 由此 可以推算传感器与舰船 的相对位置 ； ） ２ 磁定位——
由测量数据反演 舰船定位是实施舰船磁场检测 、 而评估舰船 将舰船磁场用若干个磁源来等效 ， 进 从 磁 性状 态 的首要 步骤 目前 主要 的定 位 方式 可 以 磁源的磁矩和运动轨迹 ， 而确定各采样 时刻传感 川。 标 ３ 。从上面的分析不难发现， ＿ ８ 分为以下两类 ：） １ 间接定位——在 预知传感器与某 器与 目 的相对位置Ｉ ｊ 都需要预知传感器位置的 固定参考点的相对位置后 ， 再借助其他辅助设备 （ 如 无论采用何种定位方式 ，
＼ （ ｌ （ Ｉ一 ） ｒ 业
一 （ ｊｄ ， ）） Ｊ一 。ｓ ． ／
（ ） １
础上 ， 由磁场测量值和水深值来确定 传感器与偶极
子 的相对 位 置 的 水 平 分 量 ， 实 现 了传 感 器 定 位 。 即
式 （） ， １中 ｒ为源点 矢径 ， 为面 Ｓ与线 圈 电流 成右 手 ， ｌ