聲明一下，該篇文章純粹是科普性質(zhì)的，不涉及任何代碼和算法實(shí)現(xiàn)。
我們來看看如何利用磁場來定位。
1、為什么能用磁場定位
這個問題估計有很多人都想不明白，那么就聽我來解釋一下。首先地球就可以看成一塊大磁鐵，因此磁場在我們身邊是無處不在的，我們利用地球的磁場可以快速確認(rèn)南北極，進(jìn)而確定我們所處的方向，手機(jī)中的方向傳感器就是由此而來。那么磁場又跟定位有什么關(guān)系呢，我們身邊的磁場其實(shí)很容易受到鐵制品的干擾，而建筑物中又到處布滿了鋼筋和各種鐵制管道，這樣就會導(dǎo)致我們在測量出的磁場在室內(nèi)不同的位置上會有著不同的場強(qiáng)和變化，由于鋼材的分布可以j近似看成是隨機(jī)的，而且在長時間內(nèi)是不會輕易改變的，這樣一來根據(jù)場強(qiáng)的變化趨勢就可以形成一個獨(dú)一無二的指紋。然后我們通過測量室內(nèi)磁場的分布建立磁場分布圖，通過測量磁場數(shù)據(jù)匹配磁場分布圖，就可以精確定位到當(dāng)前所在的位置了。
2、地磁場是否保持穩(wěn)定？
實(shí)際上，磁場是有變化的。隨著季節(jié)的變化，地磁也會發(fā)生改變，但這種改變僅限于磁場強(qiáng)度的變化，磁場分布圖上磁場的變化趨勢是沒有發(fā)生改變的，如下圖所示，兩段波形雖然平均幅度相差很大，但是整體波形還是非常相似的。這種幅度上的差異我們是可以通過一些數(shù)學(xué)手段來消除的。
3、還有什么會影響磁場？
只要是鐵制品，對磁場都是用影響的。例如電腦、電視等電子產(chǎn)品，另外，假如你家里新買了冰箱或者洗衣機(jī)等大型電器，那么當(dāng)然會對磁場造成影響了。不過這些電器的影響都不大，往往影響距離只有半米不到，通過算法還是可以消除這些影響的。真正對我們定位產(chǎn)生影響的，是像電梯、汽車這種大型鐵塊，這些大體積，并且具有移動性的鐵塊對于磁場的影響還是相當(dāng)大的，具體我沒有去測量過，不過可以肯定，它們的影響范圍至少在一米以上。
4、我們怎么來做磁場定位？
首先選定場地，采集室內(nèi)的磁場分布，建立磁場分布圖。我們在行進(jìn)過程中，通過手機(jī)采集的磁場數(shù)據(jù)去實(shí)時匹配磁場分布圖，最終確定所在位置。
5、磁場匹配算法有哪些？
主流算法是采用粒子濾波器。也有用DTM、卡爾曼濾波來做的，僅供參考。
6、地磁定位有什么優(yōu)勢和劣勢？
優(yōu)勢
在于不需要借助其他器械，單純靠一臺智能手機(jī)就能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和定位，算法簡單易實(shí)現(xiàn)，有自我糾偏的功能，誤差不會累計。
缺點(diǎn)
在于事先要采集數(shù)據(jù)建立磁場分布圖。剛開始定位時，若是地圖較大，需要花較長時間來匹配地圖，匹配時間較長，有一定概率匹配失?。ㄒ蕾囉谒惴ǖ男屎蛷?fù)雜度）。另外，磁場也會受到大型移動鐵塊（車輛）的干擾，因此不太適合用于停車場的導(dǎo)航。
總結(jié)一下，雖然磁場定位有相當(dāng)不錯的性能，但是鑒于磁場的不穩(wěn)定性（易受外物干擾），純粹的磁場定位還是有一定的失敗可能性。因此，建議將磁場定位作為一個輔助性的定位方法。