张量衍生不变关系下的磁源单点定位

为避免在利用欧拉反演方法进行磁性目标单点定位时,二阶张量数据对误差和噪声的较敏感性导致定位精度低的缺点,提出一种利用张量衍生不变关系、仅需一阶张量数据实现磁源单点定位的方法。在磁偶极子场源张量不变量和特征值分析基础上,推导了两个张量衍生不变关系:磁矩与位置矢量夹角是恒定的,且能用张量特征值表示;绝对值最小特征值的特征向量垂直于磁矩、位置矢量,其余特征值的特征向量共面于磁矩、位置矢量。据此,可计算出位置矢量关于过磁源中心某平面四象限对称的4个可能解,根据实际方位和磁测数据确定唯一解。实验结果表明,实测中经磁梯度张量系统误差校正后,对小尺度磁铁(直径5 cm、厚度0.5 cm)的定位精度控制在1 cm均方根误差范围内。相比欧拉反演方法,提出的方法在同噪声工况下探测距离更远,定位结果更可靠。