蛾火最適化と密度クラスタリング融合による高精度多磁源定位

QIU Jing ,  

CAO Cong ,  

ZHANG Shunyu ,  

SUN Hexuan ,  

ZENG Xinjie ,  

FAN Beibei ,  

SUN Yikai ,  

摘要

多磁源定位は地磁気雑音や複数磁源の境界不明瞭などの影響を受けるため、その応用が制限されている。複数のターゲットの正確な同期定位を実現するために、蛾火(Moth-Flame Optimization、MFO)非線形最適化と密度クラスタリングを融合した多磁源ターゲット定位手法を提案する。高精度磁気センサーを用いて2次元平面グリッド内で磁気異常検出(Magnetic Anomaly Detection、MAD)を行い、各磁気ターゲットの最大磁気異常値点を確認する。地磁気干渉問題に対処するために、磁気異常最大値領域にて2点磁気異常定位方案を設計した。磁気異常定位データを蛾火アルゴリズムの初期入力として利用し、非線形アルゴリズムで最適化を行い、磁性ターゲット定位精度をさらに向上させた。最後に同一磁性ターゲットに対して複数回の最適化を行い、実際の位置が密集した点群を形成し、密度に基づく空間クラスタリングアルゴリズム(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise、DBSCAN)によりノイズや最適化異常による定位精度への影響を排除し、複数磁性ターゲットの同時定位を実現した。シミュレーション結果は、蛾火アルゴリズムにより9個の磁性ターゲットが初期定位に成功し、平均二乗平均平方根誤差(Root Mean Square Error、RMSE)は0.1346mであったことを示した。クラスタリング結果はノイズの影響を排除し、平均RMSEは0.0764mに低減され、57.1%の低減率で精度向上を実現した。実験結果は、1m×1m×1mの試験区域内で典型的な3個の磁気ターゲット定位の平均RMSEが0.0812m未満であり、本手法が高精度多磁源定位を実現可能であることを示している。

关键词

地磁気探知;二点位置決定;蛾火最適化;密度クラスタリング;多磁源定位;非線形最適化;地磁気異常;空間クラスタリングアルゴリズム

阅读全文

以上内容由讯飞翻译自动生成,翻译内容仅供参考。对于因使用本网站翻译内容产生的相关后果,本网站不承担任何商业和法律责任。

The above content is generated by Large Model Translation. The translated content is for reference only. We do not assume any commercial or legal responsibilty for any consequences arising from the use of our website