[发明专利]室内地磁导航基准图生成方法及系统

说明书

本发明涉及室内地磁导航领域，公开了一种室内地磁导航基准图生成方法及系统，通过构建室内平面图，以所述室内平面图的像素空间为基础，建立坐标系，在构建完成的室内平面图基础上，绘制数据采集路段，根据所述数据采集路段提取起始节点和终止节点，并建立节点与路段的拓扑关系，确定数据采集路段，通过智能手机沿数据采集路段匀速采集智能手机机身坐标系下的地磁场三分量数据，并记录地磁场的坐标，根据实时获取的智能手机的姿态信息，获得智能手机相对于初始化状态的瞬时姿态参数，根据所述姿态参数，将采集的地磁场三分量数据进行坐标转换，获得绝对坐标系下的地磁场三分量数值，并保存至数据库，以生成室内地磁导航基准图。本发明提高了地磁导航基准图的更新效率并节约了成本。

技术领域

本发明涉及室内地磁导航领域，尤其涉及一种室内地磁导航基准图生成方法。

背景技术

随着社会的发展，大型购物广场、大型办公楼、图书馆、地下停车库、大型超市会议中心、医院等逐渐成为人们工作、生活、娱乐的主要场所，常常需要确定当前位置信息及到达目的地的路径信息，这就需要有一种室内导航手段来实现室内定位导航。

目前，应用广泛的GPS定位导航手段由于受到建筑物的遮挡，在室内难以实现移动终端与卫星的通信而无法完成室内精确定位导航。近几年，Wi-Fi技术的迅速发展及广泛应用，似乎成为室内导航很好的选择，但Wi-Fi技术过分依赖于信号收发器，且覆盖范围有限，另外，由于室内导航时需要Wi-Fi信号穿越建筑物墙体而发生信号的衰减和反射，使得信号衰减模型因建筑材料的不同难以建立精确的信号传播模型，定位精度难以保证，同时，用于定位的信号发射器能耗也较高。

地磁场是矢量场，从理论上讲，地球表面上任意一点的地磁场信息都不完全相同，这就为地磁导航提供了理论基础。同时，由于建筑材料及室内固定设施的磁性影响，使得室内地磁场环境更加复杂。因此，地磁场可作为室内导航的天然坐标系。

为了实现室内地磁导航基准图生成方法，首先需要采集室内地磁场数据，建立地磁场基准图。但由于室内(如超市)设施往往没有具体的坐标信息且布局时常发生变化，如果按照常规测量手段，利用测量仪器精确测量得到每个设施的坐标信息显然十分麻烦，并且室内测绘由于通视条件差，实现起来也十分困难。此外，由于室内的设施布局很容易发生改变，且这种改变会造成地磁场的变化，这增加了室内地磁场数据的采集和维护的难度。

发明内容

本发明提供一种室内地磁导航基准图生成方法，解决现有技术中的测量手段建立地磁场基准图实现复杂，后期更新维护困难的技术问题。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种室内地磁导航基准图生成方法，包括：

构建室内平面图；

以所述室内平面图的像素空间为基础，建立坐标系；

在构建完成的室内平面图基础上，绘制数据采集路段，根据所述数据采集路段提取起始节点和终止节点，并建立节点与路段的拓扑关系；

确定数据采集路段，通过智能手机沿数据采集路段匀速采集智能手机机身坐标系下的地磁场三分量数据，并记录地磁场的坐标；

根据实时获取的智能手机的姿态信息，获得智能手机相对于初始化状态的瞬时姿态参数，所述姿态参数为智能手机绕自身坐标系X,Y,Z轴的旋转角度

根据所述姿态参数，将采集的地磁场三分量数据进行坐标转换，获得绝对坐标系下的地磁场三分量数值，并保存至数据库，以生成室内地磁导航基准图。

一种室内地磁导航基准图生成系统，包括：

坐标构建模块，用于构建室内平面图，并以所述室内平面图的像素空间为基础，建立坐标系；