磁性目标产生的磁场叠加到地磁场上，使其周围空间的地磁场分布发生变化，形成磁异常。因此，通过对磁异常的探测和反演，可以获得目标的信息，实现对目标的追踪定位。近年来，随着磁探测技术和导航定位技术的快速发展，基于移动平台的磁探测技术在许多方面有着重要的应用价值，如未爆炸物的定位、海底管线的定位和水下目标的追踪和定位等。由于移动平台的震动几乎不会对总场磁力仪的测量产生影响，因此，基于总场磁力仪阵列的磁性目标追踪定位技术有着重要的学术研究意义和工程应用价值。本论文针对基于总场磁力仪阵列对磁性目标定位中存在的一些问题开展研究，研究工作主要集中在以下几个方面:　　提出了磁性目标的定位算法和对应改进算法。相比于矢量磁力仪，总场磁力仪的测量几乎不受其自身姿态的影响，适合于移动平台的磁异常探测。本文分析了基于总场磁力仪对目标定位的可行性，建立了总场磁力仪的测量模型。同时对该模型的磁异常测量误差进行详细分析，设计了用于磁性目标定位的总场磁力仪阵列，提出了一种基于总场磁力仪阵列的磁性目标定位算法。在该算法中，根据阵列中磁力仪之间的位置关系，构建了关于磁性目标参数的最优化问题。对比分析了三种求解该最优化问题的算法（列文伯格-马夸尔特算法，遗传算法、粒子群算法），结果表明:粒子群算法在求解该最优化问题的效果最好。为了进一步提高算法的定位精度和运算效率，又提出了一种基于磁矩信息的总场定位改进算法。同时设计了专用的粒子群算法用于目标参数的求解。仿真实验证实:在低信噪比的条件下，改进的定位算法的定位结果要好于常规的定位算法。开展了野外目标的定位实验，实验结果证实了该方法的有效性。　　基于总场梯度的线性定位算法研究。上文中定位算法的求解过程采用了一种迭代算法，因此求解过程比较耗时，很难满足对目标实时定位的要求。针对目标定位的实时性问题，分析了目标磁矩信息的性质，针对软磁矩的静止目标定位，本文提出了基于总场梯度的线性定位算法。根据向量的点乘和叉乘性质，推导出目标任意一维位置的一元三次方程。求解该方程，获得磁性目标位置的闭式解。因此可以直接计算磁性目标的位置和磁矩参数。通过数值仿真和野外实验对该算法进行验证。结果表明:提出的快速定位算法的定位效果要好于粒子群算法，同时算法的运算时间要远小于粒子群算法。因此，提出的算法能够满足目标定位的实时性需求。　　基于总场梯度对运动目标的追踪定位研究。针对运动磁性目标的追踪定位问题，本文提出了一种用于运动目标追踪定位的算法。首先，建立了磁性目标的运动模型，目标在运动过程中的参数状态近似为一阶马尔可夫过程。根据该模型，通过矩阵变换获得目标磁矩的方向向量，构建了关于目标参数的最优化问题，通过求解该最优化问题可以获得目标的参数。利用该算法不仅可以获得磁性目标的位置参数、磁矩大小参数，还可以获得目标的运动速度参数。开展了运动目标的定位实验，验证了该算法的有效性。　　总场磁力仪阵列的基线优化研究。对总场磁力仪阵列进行分析，给出了阵列的总场梯度的测量模型。根据该模型，提出了关于总场磁力仪阵列的基线优化算法。在该算法中，利用信噪比作为优化阵列基线的评价准则。然后根据探测要求，通过蒙特卡洛仿真法确定满足要求的最优基线长度。通过数值仿，验证了在不同基线的阵列的定位效果中，最优基线的定位效果好于其他基线阵列的定位效果。随后，开展的基于不同基线阵列的目标追踪定位实验。同样，实验结果显示，最优基线的阵列能够提高对目标的追踪定位的精度。