[發(fā)明專利]一種基于磁場矯正的行人航位推算航向角修正方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810380937.4
• 申請日: 2018-04-25
• 公開（公告）號: CN108917760B
• 公開（公告）日: 2021-01-19
• 發(fā)明（設計）人: 廖學文;田馨元;李喬;王夢迪;齊以星;高貞貞
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

1.一種基于磁場矯正的行人航位推算航向角修正方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟 1)、 根據(jù)測試環(huán)境中磁場畸變情況劃分測試區(qū)域，再在劃分的各區(qū)域內設置磁場矯正點；

步驟 2)、 在步驟1)中的各磁場矯正點處利用終端采集航向角的原始測量值；

步驟 3)、 利用最小二乘法訓練步驟2)得到的各磁場矯正點處采集到的航向角原始測量值，得到各磁場矯正點處對應的磁場矯正系數(shù)；

步驟 4)、 用戶持終端在行進過程中，實時判斷其所處區(qū)域，并利用該區(qū)域對應的訓練后的磁場矯正系數(shù)對終端采集得到的航向角原始測量值進行修正，完成基于磁場矯正的行人航位推算航向角修正；

步驟1)中磁場矯正點設置過程為：

在測試區(qū)域中設置若干條直線行走路徑，用戶手持終端沿行走路徑行進并連續(xù)采集航向角原始測量值，記錄不同區(qū)域的航向角原始測量值φ與該區(qū)域航向角真實值φ₁之間的差異Δφ＝φ-φ₁，并將該差異Δφ作為磁場畸變特征，然后在不相同磁場畸變特征的區(qū)域中設置不同磁場矯正點，其中，每個相同磁場畸變特征的區(qū)域中設置一個磁場矯正點；

步驟2)中在步驟1)中的磁場矯正點處利用終端采集航向角的原始測量值的具體操作為：

在磁場矯正點處的水平面上等間隔設置N個不同方向，再通過終端分別采集N個方向上的航向角原始測量值，同時記錄各方向上航向角的真實值；

步驟3)的具體操作為：

計算采集得到的航向角原始測量值與其真實值之差Δφ，其中，

Δφ＝φ-φ₁＝A+B sinφ+C cosφ+D sin(2φ)+E cos(2φ) (1)

其中，φ為航向角的原始測量值，φ₁為航向角的真實值，A、B、C、D及E為磁場矯正系數(shù)；

建立如式(2)所示方程：

其中，φ_i為第i個方向的航向角原始測量值，φ_i'為第i個方向的航向角真實值；

則磁場矯正系數(shù)[A、B、C、D、E]_opt為：

其中，Δφ_i＝A+B sinφ_i+C cosφ_i+D sin(2φ_i)+E cos(2φ_i)，Δφ'_i＝φ_i-φ'_i；

步驟4)中利用該區(qū)域對應的訓練后的磁場矯正系數(shù)對終端采集得到的航向角原始測量值進行修正的具體操作為：

利用PDR導航軌跡判斷終端所處區(qū)域m，則經(jīng)磁場矯正后的航向角φ^m_cal為：

φ^m_cal＝φ^m_ori-(A^m+B^m sinφ^m_ori+C^m cosφ^m_ori+D^m sin(2φ^m_ori)+E^m cos(2φ^m_ori)) (4)

其中，φ^m_ori為在區(qū)域m中獲得的航向角原始測量值，A^m～E^m為區(qū)域m對應的磁場矯正系數(shù)。

2.根據(jù)權利要求1中所述的基于磁場矯正的行人航位推算航向角修正方法，其特征在于，N大于等于5。