자기 그래디언트 텐서 시스템(Magnetic Gradient Tensor System, MGTS)의 이론적 탐지 한계를 연구하기 위해 자기 쌍극자 전산식, 텐서 행렬 특성 방정식 및 텐서 불변량을 이용하여 차분 자기 그래디언트 텐서 측정 범위 공식을 유도하고 MGTS 이론적 탐지 한계 추정 방법을 제안하였다. 자기 그래디언트 텐서 공간 파생 불변 관계 위치 추정 방법을 이용하여 목표체 자성 모멘트를 추정하고, 차분 계산 원리를 이용하여 배경장 정적 샘플링에서 MGTS 텐서 성분 측정 정확도를 추정하였다. 제안된 방법을 이용하여 현장 MGTS의 이론적 탐지 한계를 추정하였다. 자성 물체를 MGTS로부터 멀리 이동시키면서 연속 샘플링을 실시하여 텐서 신호의 실제 관측 가능 범위를 기록하고 추정 결과를 검증하였다. 결과는 MGTS의 이론적 탐지 한계가 기준 거리 d, 측정 정확도 q, 목표 자성 모멘트 세기 M, 관측 지점과 목표 자성 모멘트 사이의 각도 θ와 관련이 있음을 보여준다; d가 길고 q가 높으며 M이 클수록 MGTS 이론적 탐지 거리가 더 멀어진다; d가 길고 관측 거리가 가까울수록 MGTS 이론적 오차가 커진다; 탐지 거리는 MGTS가 자성 모멘트 방향과 평행할 때 최대이고, 자성 모멘트 방향에 수직일 때 급격히 감소한다. 실험 결과 평면 십자형 MGTS는 4개의 전형적인 자석에 대해 ±0.4m의 탐지 한계 추정 정확도를 나타냈다.

자기 그래디언트 텐서; 차분 측정 시스템; 탐지 한계; 목표 위치 추정