基于简化椭球拟合的磁力计校准及其在行人航位推算中的应用.doc

第七届中国卫星导航学术年会 候选青年优秀论文公示表 姓 名 刘东辉 出生年月 1993．08 论文编号 CSNC2016-1111 论文题目 基于简化椭球拟合的磁力计校准及其在行人航位推算中的应用 论 文 概 要 研究目的和方法 行人航迹推算（PDR）是一种通过行人的步态信息估计航向和步长来从前一位置计算行人当前位置的室内定位算法。而目前步长模型和步态检测算法已经较为完善，航向估计成为影响定位精度和稳定性的主要因素。由于室内磁场环境复杂，导致手机内置的磁力计输出航向的稳定性和准确性较低。因此本文意图改进磁力计校准的表现效果。 文章主要关注如何快速、准确地进行智能手机磁力计的校准。本文分析了室内磁场环境的干扰因素并建立数学模型，从而实现在室内环境中的磁力计校准，并最终提高室内定位系统的精度。 主要结果与结论 应用本文的校准方法，校正后的磁力计方差较校正前减少94.08%；校准时间约2至4秒，而传统方法需约10秒；校准后在PDR实际定位测试中，定位误差（95%）由4.59米降至1.62米。 主要创新点 相比常用的“8字校正法”和“六方向静置法”精度低、时间长， 本文提出了一种简化椭球校准方法。该方法用椭球方程描述室内磁场误差模型，采用SVD和Cholesky分解求解椭球参数。同时提出相应的校准方法，智能手机在三维空间中绕手机坐标系的两轴各旋转一周即可完成校准。 科学意义和应用前景 针对智能手机内置的磁力计进行校准，能够明显改善航向估计的精度。该算法计算量小、校准时间短，易于推广和普及。 解决的实际问题 该算法可以明显改善航向估计的精度，进而大幅提高行人航迹推算在室内定位的精度，同时论文提出的磁力计校准方法简便实用。 填表说明：请论文作者如实填写表格，字体采用“楷体 小四”，总字数控制在600至800字。