[发明专利]一种基于空间环境磁场特征的无源组合定位方法

摘要

本发明涉及一种基于空间环境磁场特征的无源组合定位方法，将惯导+地磁+地图进行技术组合进行无源组合定位，不需要任何硬件部署、不向外发射和接收电磁信号、不需要维护、可以分辨楼层、不易受遮挡和干扰的优点；特别是针对磁场信号容易受到环境中不断变化的低频电、磁信号干扰，本发明提出事先对磁传感器进行标校，定位时实时对磁干扰进行识别和消除的处理方法，提高磁场测量精度；同时通过匹配算法的改进，提高地磁定位的稳定性，从而确保了该室内定位系统的鲁棒性和对绝大多数应用场景的适应性。

主权项

1.一种基于空间环境磁场特征的无源组合定位方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤S1、数据的采集和存储，包括地磁图数据的存储、地图数据的存储、传感器原始参数的存储、惯性数据的采集、磁场数据的采集；步骤S2、数据的预处理，包括惯性数据校正、磁场数据校正和干扰磁场的识别分离；步骤S3、根据校正后的惯性数据进行IMU定位，结合IMU定位的定位结果，根据校正和去除干扰后的磁场数据进行地磁匹配定位，结合数字地图数据，对地磁匹配定位结果进行滤波，并修正IMU参数，得到组合定位结果；所述结合IMU定位的定位结果，根据校正和去除干扰后的磁场数据进行地磁匹配定位，包括以下步骤：1)系统重新启动后，进行首匹配；所述首匹配启动全局搜索模式，对连续三次的匹配结果进行一致性判决，在搜索定位过程中，首先顺序测量三段长度均为3～10米的磁场序列，在区域内进行全局搜索，通过匹配相关算法，找到和地磁实时图最相似的地磁基准图所在的位置为PM1，PM2，PM3，此时IMU标记的位置是PA1，PA2，PA3；根据所述匹配定位的位置和IMU标记的位置进行首匹配判决，如果满足判决条件，则根据匹配相关算法的定位结果进行输出，如果不满足判决条件，则继续测量，直到满足判决条件为止；2)首匹配完成后，进行连续匹配定位，所述连续匹配定位每隔设定时间，进行一次匹配定位，所述匹配定位的范围以首匹配位置结合IMU的指示位置为中心，半径为R的范围内进行搜索和匹配定位，所述R的范围为事先根据IMU的定位误差范围确定，以大于所述定位误差范围为基准。