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Characterization of Planar-Intensity Based Heading Likelihood Functions in Magnetically Disturbed Indoor Environments

Khider, Mohammed und Robertson , Patrick und Frassl, Martin und Angermann, Michael und Bruno, Luigi und Garcia Puyol, Maria und Munoz Diaz, Estefania und Heirich, Oliver (2013) Characterization of Planar-Intensity Based Heading Likelihood Functions in Magnetically Disturbed Indoor Environments. IPIN 2013, 2013-10-28 - 2013-10-31, Montbeliard, France. doi: 10.1109/IPIN.2013.6817898.

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Kurzfassung

Heading information is a critical input to pedestrian dead reckoning. Unlike in most outdoor environments, the magnetic field inside of buildings is often strongly perturbed and inhomogeneous. Hence, straightforward approaches to use measurements of two-axis and three-axis magnetometers perform poorly. In recent measurements we have observed statistical properties of the magnetic field indicating that knowledge of the measured horizontal magnetic intensity is informative about the expected deviation of the measured magnetic heading. This statistical dependence has been quantified based on indoor measurements that have been collected in several offices and corridors in 3 buildings having different building orientations. A decrease in the spread of the horizonal angle is exhibited for larger horizontal intensities suggesting that measurements with large horizontal intensities are more reliable. We provide an approach to determine a likelihood function for the measured magnetic heading as a function of the local magnetic intensity in indoor environments. We show how the Expectation Maximization (EM) algorithm is used to construct a parametric two dimensional distribution of heading and planar-intensity, which can serve as a heading likelihood function in Bayesian positioning estimators, based upon which, greater weight is given to the less disturbed (strong-intensity) heading measurements and lower weight to the more erroneous ones (low-intensity). Drawing on our empirical data we show the performance improvement achieved with this new likelihood function.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/85021/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Characterization of Planar-Intensity Based Heading Likelihood Functions in Magnetically Disturbed Indoor Environments
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Khider, Mohammedmohammed.khider (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Robertson , Patrickpatrick.robertson (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Frassl, Martinmartin.frassl (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Angermann, Michaelmichael.angermann (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Bruno, Luigiluigi.bruno (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Garcia Puyol, Mariamaria.garciapuyol (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Munoz Diaz, EstefaniaEstefania.MunozDiaz-Ropero (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heirich, Oliveroliver.heirich (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-5191-5997NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Oktober 2013
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.1109/IPIN.2013.6817898
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Indoor Positioning, Magnetic Navigation, Compass, Sequential Bayesian Filters, Particle Filtering
Veranstaltungstitel:IPIN 2013
Veranstaltungsort:Montbeliard, France
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:28 Oktober 2013
Veranstaltungsende:31 Oktober 2013
Veranstalter :University of Franche-Comte
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Kommunikation und Navigation
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R KN - Kommunikation und Navigation
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Verläßliche Navigation (alt)
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Kommunikation und Navigation > Nachrichtensysteme
Hinterlegt von: Khider, Mohammed
Hinterlegt am:04 Nov 2013 10:49
Letzte Änderung:24 Apr 2024 19:51

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