地磁定位方法、存储介质以及计算机设备技术

本发明专利技术实施例公开了一种地磁定位方法，方法包括：获取室内的基准地磁数据；对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据；根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征；获取定位地磁数据；根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置。本发明专利技术实施例还公开了一种计算机可读存储介质以及一种计算机设备。种计算机设备。种计算机设备。

【技术实现步骤摘要】
地磁定位方法、存储介质以及计算机设备


[0001]本专利技术涉及地磁定位
，尤其涉及一种地磁定位方法、存储介质以及计算机设备。

技术介绍

[0002]理论上，由地球内核作用产生的地磁场相对稳定，在不同位置上的差异非常微小。但由于金属物的干扰，特别在穿过室内建筑的钢筋混凝土、电子设备时，原有的磁场就会被建筑物内金属物质干扰扭曲产生磁场异常，并在室内形成了具有独特变化规律的室内磁场，只要建筑物内的金属结构不发生结构性改变，室内磁场也将保持稳定。在现有技术中，基于地磁的室内定位技术正是利用室内磁场在空间上的变化差异，通过对比辨认不同位置的磁场信号强度确定出用户在空间的绝对位置。随着低成本微机电系统(Micro
‑
Electro
‑
Mechanical System，简称MEMS)的快速发展，主流的智能手机及安全帽等可穿戴设备可以使用其装备的磁力计获取室内的地磁信息，通过将获取的地磁异常信息作为位置指纹或地磁基准，利用一定的匹配算法即可实现室内人员的定位。
[0003]但是，现有技术中，在进行定位时，应用的地磁数据维数较少，仅使用地磁模值来进行匹配误差较大，无法准确定位室内工作人员的位置以及安全帽的配带是否正确。

技术实现思路

[0004]基于此，有必要针对上述问题，提出了一种地磁定位方法、存储介质以及计算机设备。
[0005]一种地磁定位方法，方法包括：
[0006]获取室内的基准地磁数据；
[0007]对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据；
[0008]根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征；
[0009]获取定位地磁数据；以及，
[0010]根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置。
[0011]可选地，获取室内的基准地磁数据，具体包括：
[0012]获取室内用于采集地磁数据的实际面积；
[0013]根据实际面积划分出多条采集路线；以及，
[0014]根据多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到基准地磁数据。
[0015]可选地，根据多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到基准地磁数据，具体包括：
[0016]从多条采集路线中选取多个基准坐标，多个基准坐标包括每一条采集路线的起点坐标、终点坐标和拐点坐标；
[0017]根据多个基准坐标依次采集每一条采集线路的地磁数据得到多个基准坐标的地磁强度；
[0018]当采集每一个基准坐标的地磁数据时，记录经过基准坐标的标记时间；以及，
[0019]根据标记时间和多个基准坐标的地磁强度得到基准地磁数据。
[0020]可选地，根据基准地磁数据和观测地磁数据得到多维度特征，具体包括：
[0021]根据基准地磁数据和观测地磁数据得到载体姿态角；以及，
[0022]根据基准地磁数据、观测地磁数据和载体姿态角得到多维度特征。
[0023]可选地，基准地磁数据和观测地磁数据包括地磁强度和加速度，地磁强度包括三轴磁分量，加速度包括三轴加速度分量，载体姿态角包括俯仰角、横滚角和偏航角；
[0024]根据基准地磁数据和观测地磁数据得到载体姿态角，具体根据下述公式(1)：
[0025][0026]其中，为俯仰角，为x轴加速度分量，为y轴加速度分量，为z轴加速度分量，θ为横滚角，ψ为偏航角，为x轴地磁强度分量，为y轴地磁强度分量，为z轴地磁强度分量。
[0027]可选地，对基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据，具体包括：
[0028]根据基准地磁数据得到多个基准坐标和多个基准坐标的地磁强度；
[0029]根据多个基准坐标和多个基准坐标的地磁强度得到插值函数的系数；
[0030]根据插值函数的系数得到插值函数；
[0031]根据观测坐标和插值函数得到观测坐标的地磁强度；以及，
[0032]根据观测坐标和观测坐标的地磁强度得到观测地磁数据。
[0033]可选地，根据观测坐标和插值函数得到观测坐标的地磁强度，具体根据下述公式(2)：
[0034][0035]其中，f(x,y)为观测坐标的地磁强度，c0、c1、λ
i
为插值函数的系数，(x
i
,y
i
)为基准坐标，(x,y)为观测坐标。
[0036]可选地，根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据在室内的具体位置，具体包括：
[0037]将多维度特征进行拆分得到多个地磁序列，每一个地磁序列代表一个室内的位置；
[0038]将定位地磁数据和地磁序列进行匹配得到定位地磁数据在室内的具体位置。
[0039]一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一项方法的步骤。
[0040]一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时，使得处理器执行如上述任一项方法的步骤。
[0041]采用本专利技术实施例，具有如下有益效果：获取室内的基准地磁数据；根据基准地磁数据构建多维度特征；对多维度特征进行插值处理，得到多维度特征，这样能够利用地磁异
常信息作为位置指纹或地磁基准，从而实现室内人员的定位。进一步地，获取定位地磁数据；根据定位地磁数据和多维度特征得到定位地磁数据的位置。本实施例中应用的地磁数据维数较多，不仅使用地磁模值，还包括载体姿态角，例如工作人员配带的安全帽的姿态角，利用多个维度对工作人员配带的安全帽进行定位，能够减少匹配误差，从而准确定位室内工作人员的位置以及确认工作人员的安全帽配带是否正确，保证室内电路维护工作的安全进行。
附图说明
[0042]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0043]其中：
[0044]图1为本专利技术第一个实施例中地磁定位方法的流程图；
[0045]图2A为本专利技术第一个实施例中步骤S101的流程图；
[0046]图2B为本专利技术第一个实施例中室内多条采集路线的示意图；
[0047]图2C为本专利技术第一个实施例中LB算法下界函数示意图；
[0048]图2D为本专利技术第一个实施例中地磁数据不同特征维数的定位误差示意图；
[0049]图3为本专利技术第一个实施例中步骤S1013的流程图；
[0050]图4为本专利技术第一个实施例中步骤S103的流程图；
[0051]图5为本专利技术第一个实施例中步骤S102的流程图；
[0052]图6为本专利技术第一个实施例中步骤S105的流程图；
[0053]图7为本专利技术第一个实施例中计算机设备的结构框图。
具体实施方式...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种地磁定位方法，其特征在于，所述方法包括：获取室内的基准地磁数据；对所述基准地磁数据进行插值处理得到观测地磁数据；根据所述基准地磁数据和所述观测地磁数据得到多维度特征；获取定位地磁数据；以及，根据所述定位地磁数据和所述多维度特征得到所述定位地磁数据在室内的具体位置。2.根据权利要求1所述的地磁定位方法，其特征在于，所述获取室内的基准地磁数据，具体包括：获取室内用于采集地磁数据的实际面积；根据所述实际面积划分出多条采集路线；以及，根据所述多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到所述基准地磁数据。3.根据权利要求2所述的地磁定位方法，其特征在于，所述根据所述多条采集路线对室内进行地磁数据的采集得到所述基准地磁数据，具体包括：从所述多条采集路线中选取多个基准坐标，所述多个基准坐标包括每一条采集路线的起点坐标、终点坐标和拐点坐标；根据所述多个基准坐标依次采集每一条采集线路的地磁数据得到多个基准坐标的地磁强度；当采集每一个基准坐标的地磁数据时，记录经过所述基准坐标的标记时间；以及，根据所述标记时间和所述多个基准坐标的地磁强度得到所述基准地磁数据。4.根据权利要求1所述的地磁定位方法，其特征在于，根据所述基准地磁数据和所述观测地磁数据得到多维度特征，具体包括：根据所述基准地磁数据和所述观测地磁数据得到载体姿态角；以及，根据所述基准地磁数据、所述观测地磁数据和所述载体姿态角得到所述多维度特征。5.根据权利要求4所述的地磁定位方法，其特征在于，所述基准地磁数据和所述观测地磁数据包括地磁强度和加速度，所述地磁强度包括三轴磁分量，所述加速度包括三轴加速度分量，所述载体姿态角包括俯仰角、横滚角和偏航角；所述根据所述基准地磁数据和所述观测地磁数据得到载体姿态角，具体根据下述公式(1)：其中，为所述俯仰角，为x轴加速...

【专利技术属性】
技术研发人员：王一帆，文刚，胡发平，朱龙昌，马仪，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司电力科学研究院，
类型：发明
国别省市：