MGTS単航線測定を用いた磁性目標パターン認識

LI Qingzhu ,  

LI Zhining ,  

SHI Zhiyong ,  

FAN Hongbo ,  

摘要

磁気勾配テンソルシステム(MGTS)の2次元平面グリッド測定は磁性目標の識別に一般的に使用されますが、測定が困難であり、収集効率が低く、機器の精度要件が高いという問題があります。これに対し、MGTS単航線測定に基づく磁性目標パターン認識方法を提案しました。まず、磁気勾配テンソルの成分、固有値、不変量など15の属性量について磁化方向に対する感度分析を行い、磁化方向に敏感な特徴量は目標の姿勢識別に使用し、感度の低い特徴量は目標形状識別に使用します。次に、MGTS単航線測定を行い、測定した特徴量の時系列信号波形特徴パラメータを抽出し、対応するクラスラベルを設定しました。主成分分析(PCA)による次元削減方法を用いて特徴を可視化し、最適な特徴次元数を決定しました。最後に、スズメ探索アルゴリズムで最適化したカーネル極限学習機(SSA-KELM)を使用して航路測定サンプルデータの学習とテストを行い、最終的に磁性目標のパターン認識を実現しました。シミュレーションでは、磁気双極子の異なる磁化方向カテゴリおよび球体、直方体、円柱などの異なる形状カテゴリの認識精度はすべて100%に達しました。実験では、3種類の形状の磁石とその3つの姿勢に対して合計180本の学習航路を測定し、6:4の学習テスト比率で磁石の姿勢および形状認識結果は完全に正確でした。

关键词

磁気勾配テンソルシステム;単航線測定;磁性目標パターン認識;スズメ探索アルゴリズム;カーネル極限学習機

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