基于改进PSO的两点磁梯度张量定位方法

来源：计算机测量与控制杂志2025年第4期北京时间：

作者：石琴,王晋哲,孔慧华,李凯

单位：中北大学智能探测技术与装备山西省重点实验室

摘要：针对磁梯度张量定位法中单点定位受地磁场影响误差大、多点定位优化算法中对局部最优解敏感及定位精度差等问题,提出了基于改进粒子群优化算法的两点磁梯度张量定位方法。该方法基于磁偶极子理论求解磁梯度张量分量；并利用两点信息建立目标位置和磁梯度张量之间的非线性目标函数,最后采用基于动态调整的粒子群算法对目标位置坐标进行求解,通过改进惯性权重和学习因子,使其从固定值变为随搜索过程中适应度函数变化而非线性变化的值。结果表明,与单点定位法及传统粒子群算法的两点定位法相比,该方法将平均定位误差分别由35.16 cm、12.6 cm降低至5.58 cm,明显减小了定位误差,且该方法具有受地磁场影响较小、自动平衡全局搜索和局部搜索及抗噪性等优点。

关键词：磁偶极子;磁梯度张量;磁通门传感器;磁性目标定位;粒子群算法

基金资助：中央引导地方科技发展资金(YDZJSX20231A025, YDZJSX2024D032)；山西重点研发计划项目(202202010101007)；山西省科技成果转化引导专项(202204021301044,202304021301028)