[发明专利]一种双磁参量坐标反演定位方法及装置

权利要求书

1.一种双磁坐标反演定位方法，其特征在于，包括：

获取当前位置的地磁场总强度F和磁倾角I；

利用非线性关系模型解算与所述地磁场总强度F和磁倾角I对应的当前位置的地理经纬度；以及

根据当前位置与目标位置的地理经纬度之间的差值，判断是否到达目标位置；

其中，所述非线性关系模型将地理经纬度坐标Y表示为泰勒展开式系数矩阵A与双磁坐标矩阵X的乘积，所述双磁坐标由地磁场总强度F、磁倾角I表示；

所述非线性关系模型为：

式中，左边的i为复数因子，当前位置的地理经纬度为右边的n代表泰勒展开阶数，A_i,j代表泰勒展开式系数矩阵，F₀代表总磁场强度展开点，I₀代表磁倾角展开点，F代表当前位置地磁场总强度，I代表当前位置磁倾角。

2.根据权利要求1所述的双磁坐标反演定位方法，其特征在于，通过以下方法确定所述泰勒展开式系数矩阵A：

在地球表面选择预定区域，在该预定区域中选择一定数量的提取点，从地磁模型中提取该预定区域的地磁场总强度和磁倾角，以及各提取点的地理经纬度，以构建训练模型数据库；

将所述预定区域内的各提取点的磁坐标及地理经纬度坐标带入所述关系模型，得到n阶泰勒展开式系数矩阵的初始值；

利用最小二乘法解算迭代，得到泰勒展开式系数矩阵的优化值，进而确定最终的非线性关系模型。

3.根据权利要求2所述的双磁坐标反演定位方法，其特征在于，将当前位置的地磁场总强度F和磁倾角I的代入所述最终的非线性关系模型，得到当前位置的地理经纬度。

4.根据权利要求2所述的双磁坐标反演定位方法，其特征在于，所述地理经纬度坐标表示为λ+φi，λ、分别为地理经纬度，i为复数因子。

5.根据权利要求1所述的双磁坐标反演定位方法，其特征在于，如果当前位置的地理经纬度与目标位置的地理经纬度之间的差值分别小于等于设定阈值，则认为已到达目标位置。

6.根据权利要求1-5任一项所述的双磁坐标反演定位方法，其特征在于，还包括对利用非线性关系模型解算出的当前位置的经度进行卡尔曼滤波处理。

7.一种双磁坐标反演定位装置，其特征在于，包括：

磁场数据采集单元，用于获取当前位置的地磁场总强度F和磁倾角I；

计算单元，用于利用非线性关系模型解算与所述地磁场总强度F和磁倾角I对应的当前位置的地理经纬度；

判断单元，用于根据当前位置与目标位置的地理经纬度之间的差值，判断是否到达目标位置；

其中，所述非线性关系模型将地理经纬度坐标Y表示为泰勒展开式系数矩阵A与双磁坐标矩阵X的乘积，所述双磁坐标由地磁场总强度F、磁倾角I表示；

所述非线性关系模型为：

式中，左边的i为复数因子，当前位置的地理经纬度为右边的n代表泰勒展开阶数，A_i,j代表泰勒展开式系数矩阵，F₀代表总磁场强度展开点，I₀代表磁倾角展开点，F代表当前位置地磁场总强度，I代表当前位置磁倾角。

8.根据权利要求7所述的双磁坐标反演定位装置，其特征在于，所述计算单元还包括滤波器，该滤波器用于对利用所述非线性关系模型解算得到的当前位置的经度进行卡尔曼滤波处理。