地球存在着天然的磁场,当磁性目标的磁场叠加到地磁场上会产生磁异常。磁异常探测技术是利用磁力仪探测磁性目标在地磁场内产生的磁异常,通过对磁异常的反演来获取磁性目标的磁矩信息和位置信息的技术。磁性目标的磁矩一般由感生磁矩和固有磁矩组成,感生磁矩别名软磁矩,指不具有自发磁性的材料在外界磁场中会产生一定的磁矩。固有磁矩也称硬磁矩,由目标中的磁性材料所产生。随着科学技术的不断发展,限制计算软硬磁矩的技术难点也逐一被攻克。利用磁探测技术对磁性目标探测时,按照测量方式和测量信息的不同,磁力仪分为矢量磁力仪和总场磁力仪。总场磁力仪广泛使用于航空、海洋磁测等运动探测环境中。在磁探测的各种应用领域中,磁力仪运载平台的磁性研究和测量是磁探测工作的基础与前提。获取运载平台的固有磁矩和感生磁矩信息后可以对其进行消磁处理,有效地减少磁探测时运载平台自身磁性干扰导致的误差。然而,精确的磁矩测量必须要在零磁场或可控磁场中进行。在没有大型磁设备的情况下,本文基于磁偶极子模型建立了地磁总场磁异常模型,提出减小地磁场随时间和空间变化的影响的方法,提出在地磁场中利用遗传算法求解目标软硬磁矩的方法。在磁力仪的选用上,分析了磁通门磁力仪、超导量子磁力仪和光泵磁力仪的基本原理。光泵磁力仪具有高精度,低噪声,大量程,抗干扰,无零点漂移,可连续测量,姿态无需严格校准等优点,因此选用了光泵磁力仪作为组阵磁力仪。在优化算法方面,分析了模拟退火算法、遗传算法和粒子群算法的原理。遗传算法能有效求解角度和弧度描述问题、搜索速度快、效率高、能够跳出局部最优解,因此选择遗传算法作为求解算法。提出在地磁场中使用磁力仪阵列做磁矩测量,计算出目标感生磁矩和固有磁矩信息。并通过使用python编程进行仿真研究,先后对感生磁矩为零磁性目标和一般磁性目标的软硬磁矩仿真,通过遗传算法求解目标磁矩,对比分析结果,并添加了更大的环境噪声再次仿真,初步验证光泵磁力仪三角阵计算磁性目标软硬磁矩的可行性。然后在哈尔滨市松花江畔开展实验,设计光泵磁力仪三角阵对磁性目标的软硬磁矩实验,先后对磁铁和汽车进行实验计算软硬磁矩,并对汽车进行了重复实验。通过对比分析最终验证了光泵磁力仪阵列计算磁性目标固有磁矩和感生磁矩的可行性,为后续研究以及磁矩测量技术的应用提供了参考。