本发明属于室内定位领域,具体涉及一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法。
背景技术:
1、随着手机等便携设备的发展,定位导航技术成为人们日常生活的重要部分,根据定位场景的不同,主要分为室外和室内定位。当前室外环境定位主要依赖于卫星导航技术(global navigation satellite system,gnss),能够实现米级的定位精度。但是,由于建筑物体的遮挡和多径效应,当用户想要在室内、地下等封闭环境进行定位时,往往会因为卫星定位信号的衰减而精度降低,甚至无法进行定位。而随着人们对商场、停车场等室内场景定位需求的增加,室内定位成为定位的一大应用场景。当前用于解决室内定位问题的技术手段中,惯性导航等基于运动传感器的航位推算技术,具有高实时性、强自主性、不间断等优势,能够应用于大部分室内场景,但具有误差随时间累积、需要初始对准等的问题,其室内长时定位精度会随时间不断降低;wifi、超宽带等无线信号定位技术,在通视条件较好的商场和地下室等室内环境有着较高的定位精度,但在复杂室内定位时面临非视距和多径问题;此外,基于视觉、地磁的匹配定位技术,利用建筑外观、结构及固有磁场信息等特点,通过获得图片或地磁序列,与预先建立的基准图匹配进行位置确定,该方法具有误差不累计、设备简单等优势,但存在需要预先建立基准图的特点;人工磁场室内定位技术,利用低频磁场的高穿透性,实现对室内空间的磁场覆盖。该方法不需要提前建立基准图,能够实现人员的自主定位精度与姿态检测,可为警察、消防员、单兵等展开紧急救援行动时提供可靠的位置信息。
2、当前人工磁场室内定位主要使用频分复用的三轴发射、三轴接收定位系统,三轴矢量磁测接收机测量磁场后,通过磁场分布模型反演解算获得位置信息。其中,面对建筑衰减问题,当前主要利用趋肤效应对穿墙过程中建筑金属产生的磁场衰减进行建模与滤除,即构建基于导体趋肤效应的建筑衰减模型。该模型将建筑、墙壁视为良导体,将低频磁场穿墙的过程等效为一个衰减过程,将低频磁场穿墙的干扰进行建模并消除,能够提升低频磁场室内定位的精度。但是该模型中,建筑磁导率电导率等衰减参数均需要提前经过较为复杂的测量和解算才能获得,而对于未知室内场景,提前测量不具有可行性;同时对于室内不同位置,衰减参数具有差异性,因此如何实现非提前标定前提下人工磁场建筑衰减模型参数的实时解算,是实现人工磁场高精度定位的关键内容。
技术实现思路
1、为解决上述技术问题,本发明提供了一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,有效解决人工磁场定位的实时需求。
2、为实现上述目的,本发明采用技术方案如下:
3、一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,包括如下步骤:
4、步骤1,构建三轴磁场发射源磁场传播模型;
5、步骤2,构建建筑影响磁场衰减模型;
6、步骤3,基于频率扫描实时解算建筑影响磁场衰减模型参数;
7、步骤4,根据实时解算的建筑影响磁场衰减模型参数进行反演定位。
8、本发明的有益效果在于:
9、本发明中的一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法基于人工磁场室内定位和趋肤效应建筑衰减模型,通过测量发射源频率改变引起的磁感应强度变化,利用频率扫描实现建筑衰减模型参数的实时解算,是一种不需要提前标定且能够实现不同位置差异化参数解算的方法,能够为未知室内、地下区域人工磁场实时定位技术提供有效支撑。
1.一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,其特征在于,所述步骤1包括:
3.根据权利要求2所述的一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,其特征在于,所述步骤2包括:
4.根据权利要求3所述的一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,其特征在于,所述步骤3包括:
5.根据权利要求4所述的一种基于频率扫描的建筑影响磁场衰减模型实时解算方法,其特征在于,所述步骤4包括:
