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基于非全张量卫星重力梯度数据的张量不变量法 被引量:11
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作者 吴星 王凯 +1 位作者 冯炜 汪涛 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第4期966-976,共11页
在非全张量卫星重力梯度观测数据的处理过程中,由于卫星姿态角误差、梯度观测数据误差和非全张量观测等原因,重力梯度值从卫星重力梯度仪系转换到地固系后,精度损失严重.本文研究了张量不变量法以解决上述问题.首先在重力梯度张量不变... 在非全张量卫星重力梯度观测数据的处理过程中,由于卫星姿态角误差、梯度观测数据误差和非全张量观测等原因,重力梯度值从卫星重力梯度仪系转换到地固系后,精度损失严重.本文研究了张量不变量法以解决上述问题.首先在重力梯度张量不变量线性化的基础上,建立了基于卫星轨道面的不变量观测模型,完整地推导了两类重力梯度张量不变量的球近似和顾及地球扁率影响的球面边值问题的求解公式.针对GOCE卫星任务非全张量观测数据类型,分析了张量不变量的计算误差,结果表明,重力梯度观测误差在不变量的计算中并没有被放大.最后运用广义轮胎调和分析方法进行了模拟试验,数值试验证明,在卫星姿态误差较大时,处理张量不变量比处理张量分量更具优势,并且张量不变量法能有效地解决非全张量观测的问题. 展开更多
关键词 卫星重力梯度 张量不变量 地球重力场 调和分析 GOCE
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基于张量不变量及避免椭圆误差的定位方法研究 被引量:2
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作者 荆志伟 裴东兴 郭德月 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2023年第3期54-57,69,共5页
针对目前广泛使用的基于磁梯度张量不变量的磁性目标定位方法未考虑椭圆系数的变化而导致定位精度降低这一问题,提出一种新的单位距离矢量求解方法和距离矢量模求解方法。通过分析磁性目标与测量系统之间的位置关系,构建新的单位距离矢... 针对目前广泛使用的基于磁梯度张量不变量的磁性目标定位方法未考虑椭圆系数的变化而导致定位精度降低这一问题,提出一种新的单位距离矢量求解方法和距离矢量模求解方法。通过分析磁性目标与测量系统之间的位置关系,构建新的单位距离矢量,并通过麦克劳林公式和磁梯度张量不变量分别构建新的存在一阶误差与二阶误差的距离矢量模,避免未考虑椭圆系数变化而导致定位精度降低。仿真试验验证了所提方法较以前方法定位精度有明显提升,存在一阶误差与二阶误差的距离矢量模对定位精度的影响基本相同。该方法对进行探潜和未爆炸物的检测等方面具有较高的研究和应用价值。 展开更多
关键词 磁性目标 目标定位 椭圆误差 麦克劳林公式 张量不变量 定位
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AFCM聚类和张量不变量用于磁源多目标定位 被引量:4
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作者 李青竹 李志宁 +1 位作者 石志勇 范红波 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期2523-2537,共15页
为了实现不同位置、磁矩和埋深的多个磁偶极子同步定位,提出通过自适应模糊c-means(Adaptive Fuzzy c-means Clustering,AFCM)聚类和张量不变量进行磁目标多源定位的方法。首先,在磁梯度张量系统的二维平面网格测量基础上,利用归一化磁... 为了实现不同位置、磁矩和埋深的多个磁偶极子同步定位,提出通过自适应模糊c-means(Adaptive Fuzzy c-means Clustering,AFCM)聚类和张量不变量进行磁目标多源定位的方法。首先,在磁梯度张量系统的二维平面网格测量基础上,利用归一化磁源强度和张量缩并的不变量改进倾斜角对目标二维分布区域进行预识别。然后,利用张量衍生不变关系定位方法计算识别区域内各节点处的磁偶极子初始位置三维坐标,这些坐标将在磁源的真实位置空间周围形成稠密点云。最后,AFCM聚类算法将对这些初始位置解集点云进行三维聚类并自动检测簇质心数目,估计的簇质心数即为目标数量,簇质心即为目标位置坐标,张量矩阵和位置矢量可用于目标磁矩计算。仿真数据集表明,在5 nT/m方差的高斯噪声环境下,对20个磁偶极子目标数目估计精度为100%,水平位置估计精度大于91.7%,埋深估计精度大于85.6%;实测中,在2.1 m×2.1 m和1.2 m×1.2 m测区内对多个小型磁铁的坐标估计偏差小于0.091 m。 展开更多
关键词 自适应模糊c-means聚类 张量不变量 多目标定位 磁梯度张量测量
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磁偶极子梯度张量的几何不变量及其应用 被引量:24
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作者 尹刚 张英堂 +2 位作者 李志宁 张光 范红波 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第2期749-756,共8页
磁梯度张量系统姿态的变化将影响梯度场测量和数据解释的精度,使得具有坐标变换不变性特点的张量不变量成为磁梯度张量数据解释的研究热点.本文在对磁偶极子产生的磁梯度张量进行特征值分析的基础上得到了:测量点与磁偶极子位置形成的... 磁梯度张量系统姿态的变化将影响梯度场测量和数据解释的精度,使得具有坐标变换不变性特点的张量不变量成为磁梯度张量数据解释的研究热点.本文在对磁偶极子产生的磁梯度张量进行特征值分析的基础上得到了:测量点与磁偶极子位置形成的位置矢量、磁偶极子磁矩矢量与绝对值最小的特征值对应的特征向量垂直;位置矢量和磁矩矢量与最大及最小特征值对应的特征向量共面,且两矢量间的夹角可由磁梯度张量矩阵的特征值表示.最后,将本文所得磁偶极子梯度张量的几何不变量用于磁性目标的跟踪中,取得了较好的实时跟踪效果. 展开更多
关键词 磁偶极子 磁梯度张量 几何不变量 特征值 张量不变量
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基于磁梯度张量SVD的磁性目标识别方法
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作者 张光 徐喜宝 +1 位作者 黄阳 刘俊奇 《兵工自动化》 2022年第5期20-24,共5页
针对磁梯度张量单个分量对斜磁化多目标识别能力不足,受载体姿态影响较大的问题,提出基于磁梯度张量奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的磁性目标识别方法。通过磁梯度张量矩阵的奇异值分解,提取奇异值的最大值作为磁性目... 针对磁梯度张量单个分量对斜磁化多目标识别能力不足,受载体姿态影响较大的问题,提出基于磁梯度张量奇异值分解(singular value decomposition,SVD)的磁性目标识别方法。通过磁梯度张量矩阵的奇异值分解,提取奇异值的最大值作为磁性目标识别特征量,增强了对斜磁化多目标的识别能力,证明了磁梯度张量奇异值的张量不变量特性,克服了载体姿态变化对磁梯度张量识别的影响。仿真和实测结果表明,该识别方法能有效区分和识别斜磁化的多目标。 展开更多
关键词 磁梯度张量 SVD 磁性目标 识别 张量不变量
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矢量磁力计阵列校正方法
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作者 刘涵 张晓娟 郑垚鑫 《电子测量技术》 北大核心 2021年第10期66-74,共9页
针对传统校正方法在非均匀背景场中会面临校正性能降低,甚至完全失效的问题,设计了一种新的非均匀背景场中的矢量磁力计阵列校正方法,依据空间中一点的张量不变量的旋转不变特性,建立新的误差校正模型,并采用数值方法估计系统的校正参... 针对传统校正方法在非均匀背景场中会面临校正性能降低,甚至完全失效的问题,设计了一种新的非均匀背景场中的矢量磁力计阵列校正方法,依据空间中一点的张量不变量的旋转不变特性,建立新的误差校正模型,并采用数值方法估计系统的校正参数。经过仿真与野外实测的双重测试,在多种背景场下,这种经过基于张量不变量的校正(TI)方法校正后的磁梯度张量矩阵的缩并CT近似为一个常数,与理论分析保持一致,表明TI校正算法在不同的背景场下都有满意的校正性能。结果表明此校正方法不仅可以应用于非均匀场中,同样也可以用于均匀场环境下,相较于传统方法实时性强,校正效果好。 展开更多
关键词 矢量磁力计阵列 校正算法 非均匀背景磁场 张量不变量 数值方法估计
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