[发明专利]一种基于多维地磁信息的室内定位方法

摘要

一种基于多维地磁信息的室内定位方法，通过磁力计测量室内环境中的地磁场信号数据，使用本发明的解算方法解算出偏角、倾角和总强度三种磁场信息量。然后使用这三种信息量构建一种不受磁力计读数误差的地磁指纹地图，在使用该指纹地图定位时可以利用最新的地磁信息对该指纹地图进行更新。本发明所述的地磁信息解算方法解决了地磁信号在室内环境中只能使用磁场总强度进行定位的问题，提高了室内环境中使用地磁场实现定位的效率和精度；指纹地图的构建和更新方法有效的解决了地磁场会因传感器误差而造成的磁场读数不一致问题。本发明为地磁场用于室内定位技术提供了新的研究价值。

主权项

1.一种基于多维地磁信息的室内定位方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤1，使用磁力计、加速度计和陀螺仪采集该位置的三轴磁场分量、三轴加速度数据和三轴陀螺仪数据；步骤2，将三轴加速度数据和三轴陀螺仪数据使用改进的扩展卡尔曼滤波算法计算出主体在该时刻的翻滚角Roll、俯仰角Pitch和航向角Yaw；步骤3，使用步骤2中获取的姿态角度信息和磁力计采集的三轴磁力数据，使用地磁场信息解算方法进行解算，得到该位置的三维地磁场信息分量的偏角、倾角和总强度；步骤4，经过一段路径的行走以后，使用分解后的三维地磁场信息分量结合地磁指纹地图构建方法构建地磁指纹地图；步骤5，定位阶段，使用磁力计、加速度计和陀螺仪采集经过一段路径的行走后新位置的三轴磁场分量、三轴加速度数据和三轴陀螺仪数据；步骤6，用户行走一步，将采集的磁场信息、加速度信息和陀螺仪信息使用步骤2到步骤4的方法计算得到三维地磁信息以后与指纹地图对比，更新匹配点集合；步骤7，判断匹配集合点是否为一个，若为该集合点数大于1，则返回步骤6，否则进入步骤8；步骤8，得到精确的初始坐标，此时同时根据磁力指纹匹配的结果结合惯性导航信息对行为的位置进行预测和更新，实现定位需求。