三分量磁传感器定位模型建立及可观测性分析

摘要

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.