[發明專利]一種基于磁矩量法的地磁指紋構建方法

有效

• 申請號: 202110320443.9
• 申請日: 2021-03-25
• 公開（公告）號: CN113074721B
• 公開（公告）日: 2023-03-31
• 發明（設計）人: 王威;魏東巖;紀新春;陸一;袁洪
• 申請（專利權）人: 中國科學院空天信息創新研究院
• 主分類號: G01C21/08
• 分類號: G01C21/08;G06F16/21
• 代理公司: 北京理工大學專利中心 11120
• 代理人: 代麗;郭德忠

1.一種基于磁矩量法的地磁指紋構建方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1，首先針對場景內磁場分布進行調研，得到建筑物內鋼結構的粗位置；其次進行數據采集，對待導航區域內位置點使用地磁傳感器進行地磁數據采集；

使用誤差模型補償所有采集數據，得到不含誤差的地磁數據；

步驟2，根據不含誤差的地磁數據H和鋼結構粗位置，基于磁矩量法構建初始局部磁場模型；

使用已采集數據，對初始局部磁場模型進行迭代，其中，通過更改鋼結構線單元的位置以及參數對模型進行調整，直到采集點的模型預測值與實際值偏差均值在誤差閾值內再停止迭代，最后生成最終模型；

其中，基于磁矩量法構建初始局部磁場模型的具體方式為：

根據不含誤差的地磁數據H，減去地球產生的磁場H₀，得到由鋼結構產生的磁場強度H_m，根據鋼結構粗位置，得到鋼架線單元之間的位置關系，得到耦合系數C，將以上參數輸入到模型構建方法中，得到鋼結構的磁化強度，完成初始局部磁場模型的構建；

步驟3，使用生成的最終模型預測數據來對未采集點進行插值，實現地磁指紋庫的構建。

2.如權利要求1所述的基于磁矩量法的地磁指紋構建方法，其特征在于，所述步驟1中，地磁采集過程中產生的誤差包括傳感器誤差、安裝誤差以及載體誤差。

3.如權利要求1所述的基于磁矩量法的地磁指紋構建方法，其特征在于，所述步驟2中，對鋼結構的物理參數進行調整時，基于監督數據對模型參數進行監督學習，采用梯度下降法獲取預測誤差最小時模型參數的值。

4.如權利要求2所述的基于磁矩量法的地磁指紋構建方法，其特征在于，所述載體誤差包括載體硬磁誤差和載體軟磁誤差；

通過對載體工具的離線測量，得到目標載體的硬磁誤差，測量值減去誤差補償數值，得到實際值；

通過實驗時實際場地的測量，對比含鐵磁材料和不含鐵磁材料測量值的偏差，得到比例關系，從而得到實際值與測量值之間的關系，通過引入載體軟磁誤差補償比例系數矩陣，建立實際值與測量值的關系，將實際值左乘比例系數矩陣，再加上自身值，得到實際值。