[发明专利]一种基于磁场矫正的行人航位推算航向角修正方法

权利要求书

1.一种基于磁场矫正的行人航位推算航向角修正方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤 1)、 根据测试环境中磁场畸变情况划分测试区域，再在划分的各区域内设置磁场矫正点；

步骤 2)、 在步骤1)中的各磁场矫正点处利用终端采集航向角的原始测量值；

步骤 3)、 利用最小二乘法训练步骤2)得到的各磁场矫正点处采集到的航向角原始测量值，得到各磁场矫正点处对应的磁场矫正系数；

步骤 4)、 用户持终端在行进过程中，实时判断其所处区域，并利用该区域对应的训练后的磁场矫正系数对终端采集得到的航向角原始测量值进行修正，完成基于磁场矫正的行人航位推算航向角修正；

步骤1)中磁场矫正点设置过程为：

在测试区域中设置若干条直线行走路径，用户手持终端沿行走路径行进并连续采集航向角原始测量值，记录不同区域的航向角原始测量值φ与该区域航向角真实值φ₁之间的差异Δφ＝φ-φ₁，并将该差异Δφ作为磁场畸变特征，然后在不相同磁场畸变特征的区域中设置不同磁场矫正点，其中，每个相同磁场畸变特征的区域中设置一个磁场矫正点；

步骤2)中在步骤1)中的磁场矫正点处利用终端采集航向角的原始测量值的具体操作为：

在磁场矫正点处的水平面上等间隔设置N个不同方向，再通过终端分别采集N个方向上的航向角原始测量值，同时记录各方向上航向角的真实值；

步骤3)的具体操作为：

计算采集得到的航向角原始测量值与其真实值之差Δφ，其中，

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

其中，φ为航向角的原始测量值，φ₁为航向角的真实值，A、B、C、D及E为磁场矫正系数；

建立如式(2)所示方程：

其中，φ_i为第i个方向的航向角原始测量值，φ_i'为第i个方向的航向角真实值；

则磁场矫正系数[A、B、C、D、E]_opt为：

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；

步骤4)中利用该区域对应的训练后的磁场矫正系数对终端采集得到的航向角原始测量值进行修正的具体操作为：

利用PDR导航轨迹判断终端所处区域m，则经磁场矫正后的航向角φ^m_cal为：

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为在区域m中获得的航向角原始测量值，A^m～E^m为区域m对应的磁场矫正系数。

2.根据权利要求1中所述的基于磁场矫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。