[发明专利]基于磁偶极子场的磁指纹提取方法、装置、系统与介质

说明书

本发明公开了一种基于磁偶极子场的磁指纹提取方法，磁偶极子场由采集空间中的磁场发生器产生，磁场发生器包括螺线管，方法包括：通过预设测量点处的磁传感器获取预设测量点处的叠加磁场分量；根据叠加磁场分量，确定预设测量点处的背景磁场，以及螺线管在预设测量点处产生的目标磁场；根据目标磁场，确定预设测量点的位置；根据背景磁场和位置，得到采集空间中的磁指纹。本发明还公开了一种基于磁偶极子场的磁指纹提取装置、系统和介质。本发明通过磁偶极子场环境中预设测量点处采集到的叠加磁场分量，确定预设测量点处的背景磁场以及预设测量点的位置，从而得到采集空间的磁指纹，不需要事先划分网格来采集磁指纹，有利于减小磁指纹采集的工作量。

技术领域

本发明涉及空间磁场分布技术领域，尤其涉及基于磁偶极子场的磁指纹提取方法、装置、系统与介质。

背景技术

随着城市的不断拓展，大型建筑物的数量也越来越多，人们在室内活动的时间也越来越长，对室内定位、导航的需求也越来越大。在室内定位方法的研究中，基于磁场信号的室内定位方法不需要事先安装额外的设备、不受多径效应的影响等，具有较高的商业推广价值。

基于磁场的室内定位方法包括构建磁指纹地图、磁场测量、匹配定位这三个部分的内容。建筑内部的磁场是由地球固有磁场和建筑物自身的钢筋、混凝土等结构以及金属门框、家具、电器等产生的磁场叠加而成，磁指纹指的是建筑物内部固有磁场的空间分布。通过磁场测量来获取磁指纹是构建磁指纹地图的基础，也是后续匹配定位的关键。

获取磁指纹的常用方法是根据预设路径类型对建筑物内部空间进行区域划分，形成若干个拆分区域；创建每个拆分区域的采集路径，并为采集路径设置相应的采集规则；按每个拆分区域的采集路径与采集规则，对相应拆分区域的磁指纹进行数据采集，对采集到的磁指纹数据进行处理后生成磁指纹库。通过这种方式可以获得所有网格点的磁场信息，得到对应的磁指纹信息，但这种方法需要事先划分好网格，使得磁指纹采集的工作量较大。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种基于磁偶极子场的磁指纹提取方法、装置、系统与介质，旨在实现不需要事先划分网格就能提取磁指纹的目的。

为实现上述目的，本发明提供一种基于磁偶极子场的磁指纹提取方法，所述磁偶极子场由采集空间中的磁场发生器产生，所述磁场发生器包括螺线管，所述方法包括如下步骤：

通过预设测量点处的磁传感器获取所述预设测量点处的叠加磁场分量；

根据所述叠加磁场分量，确定所述预设测量点处的背景磁场，以及所述螺线管在所述预设测量点处产生的目标磁场；

根据所述目标磁场，确定所述预设测量点的位置；

根据所述背景磁场和所述位置，确定所述采集空间中的磁指纹。

优选地，所述通过预设测量点处的磁传感器获取所述预设测量点处的叠加磁场分量的步骤包括：

调整预设测量点处的磁传感器的姿态，以使所述磁传感器的三轴方向与预设坐标系的参考方向一致；

控制所述磁传感器进行采集，得到所述预设测量点处的叠加磁场分量。

优选地，所述磁场发生器还包括电源组件，所述电源组件为所述螺线管提供交流电，所述根据所述叠加磁场分量，确定所述预设测量点处的背景磁场，以及所述螺线管在所述预设测量点处产生的目标磁场的步骤包括：

获取所述交流电的周期，并基于所述周期，确定所述叠加磁场分量的统计周期；

在所述统计周期内，获取所述螺线管通入正向电流时在所述预设测量点处采集到的第一叠加磁场分量，以及通入反向电流时在所述预设测量点处采集到的第二叠加磁场分量；

基于所述第一叠加磁场分量和所述第二叠加磁场分量，确定所述预设测量点处的背景磁场，以及所述螺线管在所述预设测量点处产生的目标磁场。