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磁场定位技术

磁场定位技术

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磁场定位技术
磁场定位技术

地球本身是一块巨大的磁铁,在地理上的南北极之间形成一个基本磁场。然而,地球磁场会受到金属物体的干扰,尤其是在穿过钢筋混凝土结构的建筑物时。原始磁场会受到建筑材料(金属结构)的干扰和扭曲,从而赋予每栋建筑独特的“磁图”。

通过提前采集场地内的磁场信息,然后与定位器(如手机)中的磁力仪采集的信息进行比较,可以获取精确的位置信息。理论上,不同地点的地磁场差异很小,普通的计量工具无法测量。

然而,这种因建筑物干扰而扭曲的“室内地磁场”扩大了地磁信号的差异,使得获取室内地磁数据成为可能,从而间接提高了定位精度。

房间内每个小空间的磁场模式都是独一无二的,当手机获取该区域的磁场特征后,通过匹配系统中的磁场数据库进行精准定位。 准确性 测量精度可能限制在2米左右。但如果附近建筑物的布局发生变化,例如车辆移动,磁场也会随之变化,因此更难保证精度。这种方法需要频繁校准磁场。

磁场定位技术优势

  • 不依赖硬件
  • 无累积误差
  • 低成本

磁场定位技术的缺点

  • 地磁数据收集
  • 信号干扰
  • 初始位置需要校准

磁场定位优势

1)无需硬件
该定位环境无需部署额外的硬件,具有无建设成本、无需额外终端等优势。

通过内置地磁传感器的手机,即可完成整套定位系统的部署和体验,不受场景和时间的限制。整个系统无需电源和现场维护,方便用户进行规模化部署和应用。

2)无累积误差
地磁导航作为一种匹配定位算法,其误差不会随时间产生累积效应,因此非常适合与惯性导航系统进行信息融合,组成组合导航系统,并实时校准惯性器件带来的累积误差。

3)成本低
由于没有硬件成本,室内地磁定位系统的整体成本将大幅降低。

磁场定位的缺点

1)地磁数据收集
地磁定位技术的使用始于现场地磁数据的采集,每当室内环境发生明显变化,例如装修改造时,就需要采集并更新现场地磁数据,这给用户带来了很大的工作量。

2)信号干扰
地磁信号本身容易受到金属物体的干扰,室内环境也很难保持不变,如果有汽车突然从用户身边驶过,现场磁场就会受到干扰,这种情况必然会影响位置的获取,因此地磁定位的稳定性值得探讨。

3)获取初始位置
地磁定位是相对定位,无法立即获得初始位置,很多方案需要用户在使用前在室内行走5~8米才能获得初始位置。

探索白皮书:定位技术基本原理介绍

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