全张量磁梯度数据具有更大的信息量和更高的分辨率,能够更准确地描述磁性目标的磁化方向,进而实现磁性目标的检测。目前基于全张量磁梯度数据的目标检测技术已经广泛的应用于各个领域,在军事领域,可用于探测潜艇、水雷、海底管道等磁性目标,在民用领域,可以用于大型车辆、轮船等铁磁性物体以及野外矿藏探测。国内虽然起步较晚,仍然涌现出了丰硕的研究成果,但是在磁梯度数据处理以及多磁性目标定位方面仍存在不足。本论文研究磁性目标检测的相关技术,重点围绕磁梯度数据预处理、多磁性目标定位以及系统设计等关键问题展开研究,主要研究内容如下:1.研究全张量磁梯度数据预处理问题。针对全张量数据中的非频率性的干扰信号,从最优化方法的角度出发,结合磁场数据性质,提出磁梯度张量的优化补偿模型;针对全张量数据的频率性噪声问题,结合变分模态分解算法(VMD)以及经验模态算法(EMD),提出VMD-EMD算法进行数据滤波。2.研究多磁性目标的识别和定位问题。针对目前多磁性目标定位过程计算复杂且需要大量磁传感器,我们结合磁场频率信息,提出了一种基于双层变分模态分解的多磁性目标定位方法,该方法分别进行全张量数据滤波和分离出不同磁性目标的全张量数据,再结合单磁性目标定位理论,可以实现一个全张量磁传感器对多个磁性目标的一次定位。并研究分解过程中参数选择问题,提出基于波动性图的变分模态分解参数K选择方法和基于累积加权峰度梯度的参数α选择方法。3.研究设计全张量实时检测定位系统。基于全张量的定位理论和全张量磁梯度数据的预处理方法,设计全张量实时定位系统,以磁传感器为三维坐标原点,实时检测磁性目标的位置。论文通过数值仿真和实验验证等方法,对全张量磁梯度数据预处理方法、多磁性目标定位以及全张量实时定位系统设计进行了验证,研究结果为基于全张量磁梯度数据的目标检测进一步应用提供了参考。