[发明专利]一种室内地磁基准图构建方法及其装置

说明书

本发明公开了一种一种室内地磁基准图构建方法及其装置，该方法1.采用自回归分析方法，根据样本数据的有效性，将数据进行分别处理，避免了冗杂的样本数据对构建算法适用性的影响，算法优化效果较好，2.采用协同克里金技术，提高基准图构建精度，改善现有算法的插值效果和优化效果，该装置1.采用基于地磁场的定位技术，避免了额外基础设施的部署，并且由于室内地磁场的特点，在采集一次可以在相当长一段时间内使用，2.采用常见的地磁传感器，其耗电量是UA级别的，耗电量相对于其他室内定位终端要小得多，大大降低系统能耗，可以在便携设备中进行长时间的定位工作，3.采用地磁传感器，在价格低很多，降低定位成本。

技术领域

本发明涉及地磁导航和室内定位领域，特别涉及一种室内地磁基准图构建方法及其装置。

背景技术

地磁场一般可分为主磁场(Bm)，异常场(Ba)，其中，主磁场和异常场分别占地磁场总量组分的95％以上和4％以上。据相关资料介绍：主磁场源于地核，随时空变化缓慢且平稳，而磁场异常即使经过数月也很稳定，可以用来作为定位的依据。其基本的原理是行进中的载体实时采集地磁场的特征信息，然后利用各种信号处理的方法对数据进行各种干扰的预处理，将实时测量到的数据与已经存储的地磁图或者地磁模型进行比较，根据相应的准则判断实时采集的地磁信号与地磁图或地磁场模型中的最佳匹配结果，从而确定采集点与数据库中最接近的位置，实现载体的自主定位。

现有的室内定位方案具有以下缺陷：

1.现有的室内定位系统需要额外的基础设施建设。如室内GPS定位技术，需要大量的相关器；室内无线定位技术如Wi-Fi技术、超声波定位技术、红外线室内定位技术、射频识别技术、蓝牙技术、以及新型的超宽带技术等都需要额外信标的支持，很多情况下要事先知道信标的位置才能进行定位。

2.现有的室内定位系统获取定位信号所需的能耗较高。现有技术使用视频系统或其他传感器来获取定位信息，意味着传感器一直处于工作状态，能耗较高，在便携设备中不能进行长时间的定位工作。

3.现有定位设备成本较高。如室内GPS定位技术需要大量的相关器，定位成本很高；一些融合系统采用了距离传感器，气压传感器等器件摄像头等设备使得成本较高。

4.现有基准图构建方法精度不高。现有的地磁基准图构建方法有标准高斯过程回归、普通克里金插值等。这几种算法在，在走廊型(长度-宽度相差较大)场景中，插值效果不好且对于样本没有整体把握，优化效果较差。

5.现有的算法对数据不加区分的使用。冗杂的样本数据降低了地磁基准图构建算法的适用性，数据有效性不同，采用相同的处理方式就会造成算法优化效果不好。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种室内地磁基准图构建方法及其装置；该方法

1.采用自回归分析方法，根据样本数据的有效性，将数据进行分别处理，避免了冗杂的样本数据对构建算法适用性的影响，算法优化效果较好；

2.采用协同克里金技术，提高基准图构建精度。改善现有算法在走廊型(长度-宽度相差较大)场景中的插值效果和优化效果；

该装置

1.采用基于地磁场的定位技术，避免了额外基础设施的部署。并且由于室内地磁场的特点，在采集一次可以在相当长一段时间内使用；

2.采用常见的地磁传感器，其耗电量是UA级别的，耗电量相对于其他室内定位终端要小得多，大大降低系统能耗，可以在便携设备中进行长时间的定位工作；

3.采用地磁传感器，在价格上比摄像头、惯性导航传感器等设备低很多，降低定位设备成本。

实现本发明目的的技术方案是：

一种室内地磁基准图构建方法，包含如下步骤：