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基于磁场数据的物体位置识别方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:40252107 阅读:9 留言:0更新日期:2024-02-02 22:45
本发明专利技术公开了一种基于磁场数据的物体位置识别方法、系统、设备及介质,属于物体探测技术领域。包括基于多个物体不重叠的情况,对麦克斯韦系统进行参数设置;获取物体移动前后的磁场数据,基于设置完成的麦克斯韦系统,确定磁场与物体位置之间的关系;获取物体移动前的位置信息,结合物体移动前后的磁场数据以及磁场与物体位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息和磁导率。能够通过测量磁异常物体移动前后的磁场数据得到移动后位置的唯一恢复结果,无需考虑物体的形状和内部结构;解决了现有技术中存在“无法对遮挡的物体、周围动态环境的物体和移动的物体进行有效识别”的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物体探测,特别是涉及一种基于磁场数据的物体位置识别方法、系统、设备及介质


技术介绍

1、本部分的陈述仅仅是提到了与本专利技术相关的
技术介绍
,并不必然构成现有技术。

2、众所周知,地球和太阳系中的大多数行星的磁场都是通过自带电荷的自转而产生的,其中地球的磁场被称为地磁场。磁异常监测(mad)技术在国内外已经得到广泛的关注,与资源探测、国民经济发展、国防建设等有着密切的关系。其在军事、地震、海底探测、隧道工程等方面具有广阔的应用前景,如利用雷达来探测飞机、通过监测分析磁异常信号进行地震预报、利用超声波探测海底鱼群等。

3、随着科技的发展,人们对勘测技术的需求越来越大,不仅需要确定未知物体的位置和形状,还需要确定该物体的材料参数。

4、但现有的勘测技术中,目标和探测平台均暴露在地磁场环境中,接收数据中目标信号的分离受背景磁场和平台磁场的干扰较大,无法对遮挡的物体、周围动态环境的物体和移动的物体进行有效识别。


技术实现思路

1、为了解决现有技术的不足,本专利技术提供了一种基于磁场数据的物体位置识别方法、系统、电子设备及计算机可读存储介质,考虑多个不重叠移动物体的情况,在maxwell(麦克斯韦)系统的控制下,监测物体移动前后磁场数据的变化,利用低频渐近和层势理论,唯一重构磁异常移动后的位置。

2、第一方面,本专利技术提供了一种基于磁场数据的物体位置识别方法;

3、一种基于磁场数据的物体位置识别方法,包括:

<p>4、基于多个物体不重叠的情况,对麦克斯韦系统进行参数设置;

5、获取物体移动前后的磁场数据,基于设置完成的麦克斯韦系统,确定磁场与物体位置之间的关系;

6、获取物体移动前的位置信息,结合物体移动前后的磁场数据以及磁场与物体位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息和磁导率。

7、进一步的,还包括:

8、利用低频渐进和层势理论,验证物体移动后位置信息的唯一性。

9、优选的,所述利用低频渐进和层势理论,验证物体移动后位置信息唯一性具体为:

10、当物体多次移动前后磁场数据的差值相等时,则物体移动后位置信息是唯一的;

11、根据物体移动后位置信息的唯一性结果,利用边界传输条件,验证物体磁导率的唯一性。

12、进一步的,所述获取物体移动前的位置信息,结合物体移动前后的磁场数据以及磁场与物体位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息包括:

13、根据磁场与物体位置之间的关系,基于泰勒展开式,获取物体移动前后的磁场与对应位置之间的关系;

14、根据物体移动前后的磁场与对应位置之间的关系,确定物体移动前后的磁场差值与物体移动前后位置之间的关系;

15、根据物体移动前后的磁场数据和物体移动前的位置信息,基于物体移动前后的磁场与对应位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息。

16、优选的,所述物体移动前后的磁场差值与物体移动前后位置之间的关系表示为:,其中,为移动前磁化异常的位置参数,为移动后磁化异常的位置参数,为背景磁场,为物体移动前的磁场,为物体移动后的磁场,为移动后的磁异常。

17、进一步的,所述麦克斯韦系统表示为:,其中,为哈密顿算子,为地球的电场,为地球的磁场,为虚数单位,为频率,为介电常数,为磁导率,为电导率,为地球的流体速度,为电荷密度,为观测方向,为地球内的某一点。

18、进一步的,所述磁场与物体位置之间的关系表示为:

19、,

20、其中,为物体移动前的磁场,为背景磁场,为背景磁场介电常数,为地壳和背景电导率,为第一形式参数,为第二形式参数,为第三形式参数。

21、第二方面,本专利技术提供了一种基于磁场数据的物体位置识别系统;

22、一种基于磁场数据的物体位置识别系统,包括:

23、预处理模块,被配置为:基于多个物体不重叠的情况,对麦克斯韦系统进行参数设置;

24、物体位置识别模块,被配置为:获取物体移动前后的磁场数据,基于设置完成的麦克斯韦系统,结合磁场与物体位置之间的关系;获取物体移动前的位置信息,根据物体移动前后的磁场数据以及磁场与物体位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息。

25、第三方面,本专利技术提供了一种电子设备;

26、一种电子设备,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成上述基于磁场数据的物体位置识别方法的步骤。

27、第四方面,本专利技术提供了一种计算机可读存储介质;

28、一种计算机可读存储介质,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成上述基于磁场数据的物体位置识别方法的步骤。

29、与现有技术相比,本专利技术的有益效果是:

30、1、本专利技术提供的技术方案,通过测量磁场数据重构物体移动后位置,针对多个磁化异常无重叠的情况,基于低频渐近和层势理论,通过测量磁异常物体移动前后的磁场数据得到移动后位置的唯一恢复结果;且同时能够恢复物体的磁导率,无需设置标准试块标定,无需考虑物体的形状和内部结构,在现实生活中具有重要意义。

31、2、本专利技术提供的技术方案,能识别移动的物体,根据磁场数据的实时变化能识别物体具体移动到的位置。

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【技术保护点】

1.基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于, 还包括:

3.如权利要求2所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于, 所述利用低频渐进和层势理论,验证物体移动后位置信息和物体磁导率的唯一性具体为:

4.如权利要求1所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,所述获取物体移动前的位置信息,结合物体移动前后的磁场数据以及磁场与物体位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息包括:

5.如权利要求4所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,所述物体移动前后的磁场差值与物体移动前后位置之间的关系表示为:

6.如权利要求1所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,所述麦克斯韦系统表示为:

7.如权利要求1所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,所述磁场与物体位置之间的关系表示为:

8.基于磁场数据的物体位置识别系统,其特征在于,包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令,所述计算机指令被处理器运行时,完成权利要求1-7任一项所述基于磁场数据的物体位置识别方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,用于存储计算机指令,所述计算机指令被处理器执行时,完成权利要求1-7任一项所述基于磁场数据的物体位置识别方法的步骤。

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【技术特征摘要】

1.基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,包括:

2.如权利要求1所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于, 还包括:

3.如权利要求2所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于, 所述利用低频渐进和层势理论,验证物体移动后位置信息和物体磁导率的唯一性具体为:

4.如权利要求1所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,所述获取物体移动前的位置信息,结合物体移动前后的磁场数据以及磁场与物体位置之间的关系,获取物体移动后的位置信息包括:

5.如权利要求4所述的基于磁场数据的物体位置识别方法,其特征在于,所述物体移动前后的磁场差值与物体移动前后位置之间的关系表示为:

【专利技术属性】
技术研发人员:张瀚青李金红李晓柏焦胜军张楠胡双霞赵琳琳王岩
申请(专利权)人:齐鲁工业大学山东省科学院
类型:发明
国别省市:

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