三分量磁传感器定位模型建立及可观测性分析

作者：戴忠华; 周穗华; 单珊

来源：数字海洋与水下攻防, 2020, 3(04): 295-302.

DOI：10.19838/j.issn.2096-5753.2020.04.003

• 三分量磁传感器
• 定位模型
• 可观测性
• Fisher信息矩阵

针对单个三分量磁传感器的定位理论问题进行了研究,建立了单个三分量磁传感器的定位理论模型,并对系统可观测性进行了详细的理论分析。基于磁性目标的点源磁偶极子等效性,将定位过程中的目标视为匀速运动,推导得到了单个三分量磁传感器的定位理论模型。基于该定位模型,利用批量的观测数据对目标运动状态参数进行估计。对于系统可观测性问题,通过考察Fisher信息矩阵的奇异性,严格证明了单矢量磁传感器的定位系统的不可观测性。根据现实应用情景,推导了在部分先验条件已知下的可观测性,得到以下结论:1)单个三分量传感器定位模型是不可观测的;2)在部分先验已知的条件下,系统是可观测的。最后,通过仿真试验验证了本文结论的正确性,为接下来采用单个三分量传感器对汽车、水面舰艇等一些低动态运动目标的跟踪提供了重要的理论依据。

• 单位
  中国人民解放军海军工程大学