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申请/专利权人：中国科学院空天信息创新研究院

摘要：本发明提供一种基于手机PDR的面状磁场指纹库快速构建方法，属于室内定位技术领域，包括：步骤1、进行PDR结果解算，得到原始路径信息；步骤2、根据先验信息，修正脚步点，构建采集路径；步骤3、将磁场信息进行水平面投影，提取磁场的水平分量和垂直分量；步骤4、选择磁场建库网格尺寸，构建磁场库。本发明能够实现磁场信息和位置信息的快速关联。

主权项：1.一种基于手机PDR的面状磁场指纹库快速构建方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1、进行PDR结果解算，得到原始路径信息，所述原始路径信息包括步长估计的结果、航向估计的结果和脚步点的坐标数据；PDR表示行人航位推算算法；使用智能手机作为数据采集的工具，采集的信息包括三轴加速度计的输出、三轴陀螺仪的输出和三轴磁力计的输出；采集的路线为直角S形，即路线只包括直线和直角转弯两种类型；采集者手持智能手机沿直角S形的路线匀速行走；所述步骤1包括脚步检测、步长估计、航向估计、脚步点的坐标数据的采集；所述脚步检测中，根据三轴加速度计的输出，检测到相互匹配的一组波峰波谷时，则产生一个脚步点；用来检测波峰波谷的数据为使用均值滤波去除随机噪声和垂直分量影响的水平方向加速度，即： ， ，其中，和为加速度计x轴和y轴的输出向量，n为均值滤波窗口的长度；为滤波窗口内水平加速度的均值，为滤波窗口内水平加速度去除均值后再求均值的结果；对一组相匹配的波峰波谷进行做差处理，然后设置差值的阈值以滤去静止状态下的伪波峰波谷；所述步长估计中，根据两个脚步点之间的一个脚步周期内的加速度计的输出数据实现步长估计；采用加速度四次方根模型作为步长估计的模型，即： ，其中，和为一步周期内水平加速度的最大值和最小值，K为一个常数项系数；S为估计的步长结果；在所述步长估计中添加约束条件；所述航向估计中，根据行走路线为直角S形，因此航向估计的结果是0°、90°、180°和270°这四个数值之一；所述脚步点的坐标数据的采集中，采集轨迹上各个脚步点的坐标数据，根据PDR算法的原理，结合航向估计的结果和步长估计的结果，计算得到： ，其中，，分别为k时刻的局部坐标系中的北向坐标、东向坐标，是k时刻的步长结果，是k时刻的航向角信息，为0°、90°、180°和270°这四个数值之一；步骤2、测量待建库区域的尺寸作为修正脚步点的坐标数据的先验信息，使用最小二乘平差的方法来完成脚步点的坐标数据的修正；步骤3、使用磁场强度信息的水平量和垂直量分别建立磁场指纹库，从原始的三轴磁力计输出的磁场强度信息中，利用三轴加速度计的输出解算得到水平姿态信息，利用向量投影的原理，完成磁场强度信息的水平量和垂直量的分离和提取；步骤4、将脚步点的坐标数据和磁场强度信息相关联，根据实际需求，选择磁场指纹库的网格大小，构建出磁场指纹库基准网格点的坐标信息，然后利用插值的方法，得到基准网格点处的磁场强度信息，从而构建完整的磁场指纹库。

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