CN105572699B - 用于检测定位漂移的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供一种用于检测定位漂移的方法及装置。所述方法包括：获取第一定位数据；根据第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值；如果信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。采用本发明的技术方案，可以在终端设备的定位处理中快捷且准确地检测到定位漂移。

Description

用于检测定位漂移的方法及装置

技术领域

本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种用于检测定位漂移的方法及装置。

背景技术

随着卫星定位技术的不断发展，定位技术已经应用于日常生活中的方方面面，使用户得到高精度的位置定位信息，进而方便用户进行各种活动。例如，移动智能终端定位系统可以精确地获取所处位置，方便用户通过网络定位或电子地图查询自己所处的位置信息，或者查询景点、医院等目标地址的位置信息。

由于城市交通复杂、高楼密集，定位信号易被高层建筑遮挡，使定位结果出现偏差，造成定位漂移问题。而网络定位或电子地图都依赖于定位结果，使用户在使用网络定位或电子地图产品获取的位置信息出现偏差，从而降低用户的使用体验。

目前，现有技术中检测定位漂移的方法主要有三种：

一、基站差分修正，用户需要将手机采集的定位信息通过网络传输到基准站，基准站具有较高的精确度，通过通基准站对比来修正定位信息。但是，该方法部署成本较高，覆盖范围较小，实时性较差。

二、地图匹配法，在不同条件下获取的同一物景的地图之间的配准。该方法使用范围较低，并且需要地图数据，如果用户进入到无地图区域，则该方法失效。

三、惯性导航法，利用惯性元件来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。该方法适用性较差，在用户原地静止或者移动较长距离时，惯性导航设备本身存在的误差，会导致修正检测效果下降。

总之，现有技术中检测定位偏移的方法的对定位漂移的检测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于检测定位漂移的方法及装置，以快捷准确地检测出定位漂移。

为达上述目的，本发明的实施例提供一种用于检测定位漂移的方法，所述方法包括：获取第一定位数据；根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值；如果所述信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，所述方法还包括：从所述第一定位数据提取水平精度因子的数据；如果所述水平精度因子的值高于预定的精度因子阈值，则确定检测到定位漂移，并结束所述方法的处理。

进一步地，所述方法还包括：从所述第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比；如果所述第一信噪比高于预定的信噪比阈值，则确定检测到定位漂移，并结束所述方法的处理。

进一步地，所述根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值的处理包括：获取从先前获取的多个第二定位数据提取的第二信噪比的第二信噪比方差值；计算所述第一信噪比与所述多个第二信噪比的第一信噪比方差值；将所述第一信噪比方差值和第二信噪比方差值之间的差值作为所述信噪比变化值。

进一步地，所述从所述第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比的处理还包括：从所述第一定位数据分别提取卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比；根据所述卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比计算第一信噪比。

进一步地，所述根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二信噪比计算卫星信号的信噪比变化值的处理还包括：将所述第一信噪比插入包括所述多个第二信噪比的定位信噪比数据队列。

进一步地，所述第一定位数据和第二定位数据为NMEA数据。

根据本发明的另一方面，本发明的实施例还提供一种用于检测定位漂移的装置，所述装置包括：定位模块，用于获取第一定位数据；计算模块，用于根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值；检测模块，用于如果所述信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，所述装置还包括：提取单元，用于从所述第一定位数据提取水平精度因子的数据；所述检测模块还用于如果所述水平精度因子的值高于预定的精度因子阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，所述提取单元还用于从所述第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比；所述检测模块还用于如果所述第一信噪比高于预定的信噪比阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，所述计算模块包括：获取单元，用于获取从先前获取的多个第二定位数据提取的第二信噪比的第二信噪比方差值；计算单元，用于计算所述第一信噪比与所述多个第二信噪比的第一信噪比方差值；确定单元，用于将所述第一信噪比方差值和第二信噪比方差值之间的差值作为所述信噪比变化值。

进一步地，所述提取单元包括：提取子单元，用于从所述第一定位数据分别提取卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比；计算子单元，用于根据所述卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比计算第一信噪比。

进一步地，所述计算模块还包括插入单元，用于将所述第三信噪比插入包括所述多个第二信噪比的定位信噪比数据队列。

本发明实施例提供的用于检测定位漂移的方法及装置，通过获取的第一定位数据，与先前获取的多个第二定位数据相结合计算卫星信号的信噪比变化值，并在该变化值超过预定的信噪比改变阈值时确定检测到定位漂移，从而在终端设备的定位处理中快捷且准确地检测到定位漂移。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的用于检测定位漂移的方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的用于检测定位漂移的方法的流程图；

图3为本发明实施例三提供的用于检测定位漂移的装置的结构框图；

图4为本发明实施例三提供的用于检测定位漂移的装置的计算模块的结构框图。

具体实施方式

本发明的基本构思是提供一种用于检测定位漂移的方法及装置，根据获取的第一定位数据和先前获取的多个第二定位数据，来计算卫星信号的信噪比变化值，并在该变化值超过预定的信噪比改变阈值时确定检测到定位漂移，达到提高定位漂移的检测效率的目的。

在实际道路测试中，可以发现，当定位设备被例如建筑物遮挡而产生定位漂移时，从卫星接收到的(定位数据中的)卫星信号的信噪比通常会显著增加。本发明利用定位数据的这种特性，在定位处理中检测定位漂移。

下面结合附图对本发明的实施例的用于检测定位漂移的方法及装置进行详细描述。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的用于检测定位漂移的方法的流程图，该方法的执行主体可以为包括定位模块并具有数据处理功能的装置，或者集成有定位模块和具有数据处理功能的装置的导航设备(例如车载导航仪)、智能终端设备(例如智能手机、平板电脑等)等。

参照图1，在步骤S110，获取第一定位数据。

本实施例中，第一定位数据是指当前获取的定位数据，其包括与智能终端设备所处位置的经度、纬度、定位时间、卫星仰角、信噪比等相关定位信息。第一定位数据具体可以由集成在智能终端设备中的定位模块获取，例如由GPS接收装置获取的GPS定位数据。

在步骤S120，根据第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值。

通常，终端设备的定位模块持续地进行定位数据的采集。这里，可对当前采集的第一定位数据与先前采集到的多个第二定位数据进行分析，将从第一定位数据和多个第二定位数据提取的信噪比数据进行分析计算，获取第一定位数据相对于先前获取的多个第二定位数据的信噪比变化值，以用于步骤S130的定位漂移检测判断。

在步骤S130，如果信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。

可通过对定位设备的历史定位数据进行分析，并将分析结果与实际道路测试结果进行比对，设定可用于判断定位漂移的信噪比改变阈值。若信噪比变化值未达到信噪比改变阈值，则确定未检测到获取的定位数据出现定位漂移；若信噪比变化值超过信噪比改变阈值，则确定检测到的定位数据出现定位漂移。

本发明实施例的用于检测定位漂移的方法，在获取第一定位数据时，根据第一定位数据和先前获取的多个第二定位数据来计算卫星信号的信噪比变化值，在该变化值超过预定的信噪比改变阈值时确定检测到定位漂移，从而可实时地对获取的定位数据快捷地进行定位漂移检测。相对于现有的定位漂移检测方式，可通过对定位模块采集到的数据进行较简单的处理分析，且无需额外增加检测设备，在使用较低成本的情况下检测出定位漂移。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的用于检测定位漂移的方法的流程图，该方法可视为图1所示方法的实施例的具体实现方式，相对于图1所示方法，该方法增加了依据水平精度因子检测定位漂移的方法以及信噪比变化值的计算方法，用以达到更加方便快捷且准确地检测出定位漂移的目的。

参照图2，在步骤S210，获取第一定位数据。步骤S210与前述步骤S110的内容相同，具体执行方式可参见步骤S110的相应内容。

在步骤S220，从第一定位数据提取水平精度因子的数据。

在卫星定位数据中，通常包括定位时间、维度、精度、高度、定位使用的卫星数量、精度因子(DOP)值、差分状态和校正时段等多种信息。水平精度因子(HDOP)与定位的精确度相关，尤其在发生定位漂移的情况下，接收到的卫星定位数据中的HDOP值更高，因此可根据该水平精度因子的数据初步检测定位漂移。在步骤S230，确定在步骤S220提取的水平精度因子的值是否高于预定的精度因子阈值。

其中，可根据实验、测试结果以及召回率来预先确定用于判断定位漂移的精度因子阈值，本方案对精度因子阈值的设定方式不做限定。在提取到水平精度因子的数据之后，可以通过将水平精度因子的值与精度因子阈值进行比较，来相应地判断出第一定位数据是否出现定位漂移。

如果在步骤S230确定提取的水平精度因子的值高于预定的精度因子阈值，则确定检测到定位漂移，并结束对定位漂移的检测方法的处理。利用第一定位数据中的水平精度因子直接与精度因子阈值对比来检测定位漂移，不需要与其他数据进行计算对比的过程，可以有效加快定位漂移的检测速度。

如果在步骤S230确定提取的水平精度因子的值不高于预定的精度因子阈值，则继续执行步骤240。

在步骤S240，从第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比。

定位数据中的信噪比数据可以反映出卫星信号的获取质量，根据信噪比数据可以判断出定位数据是否出现偏差。例如，在较为空旷的环境中获取的定位数据的信噪比较小，而在高楼遮挡面获取的定位数据的信噪比较大，若获取的定位数据中的信噪比变大，则可以判断为定位数据出现偏差，确定定位数据出现定位漂移。从第一定位数据中提取第一信噪比，以用于对定位漂移进行有效检测。

在步骤S250，判断第一信噪比是否高于预定的信噪比阈值。

同理，可根据实验、测试结果以及召回率来预先确定用于判断定位漂移的信噪比阈值，本方案对信噪比阈值的设定方式不做限定。在提取到第一信噪比之后，可以通过将第一信噪比与信噪比阈值进行比较，来相应地判断出第一定位数据是否出现定位漂移。稍后将介绍一种信噪比阈值的示例性确定方式。

如果在步骤S250，确定第一信噪比高于预定的信噪比阈值，则确定检测到定位漂移，并结束对定位漂移的检测方法的处理，或者返回执行步骤S210，对重新获取的第一定位数据进行定位漂移检测。

如果在步骤S250，确定第一信噪比不高于预定的信噪比阈值，则继续执行步骤S260。

在步骤S260，根据第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值。

例如，可简单地将第一信噪比与前一个或多个第二信噪比的第一信噪比进行比较，将比较获得的差值作为信噪比变化值。但是，这种简单的计算方式仅能够反映当前的信噪比值相对于单个或几个信噪比的变化，而无法反映信噪比在信噪比序列中的总体变化。

由于在统计学中，方差可较准确地反映任一采样值和整体采样值序列之间的偏离程度，因此优选地，在步骤S260，获取从先前获取的多个第二定位数据提取的第二信噪比的第二信噪比方差值，计算第一信噪比与多个第二信噪比的第一信噪比方差值，并将第一信噪比方差值和第二信噪比方差值之间的差值作为信噪比变化值。

具体地，计算在步骤S240获取的第一信噪比与多个第二信噪比的方差值作为第一信噪比方差值，并且根据先前获取的多个第二定位数据的第二信噪比计算其方差值作为第二信噪比方差值，再计算第一信噪比方差值和第二信噪比方差值的差值作为信噪比变化值。这里，也可从缓存读取为前一个定位数据计算的第一信噪比方差值作为当前的第二信噪比方差值。

在步骤S270，确定信噪比变化值是否超过预定的信噪比改变阈值。

步骤S270与前述步骤S130的内容相似。相应地，在前述计算信噪比方差值的变化值作为信噪比变化值的实施方式中，该信噪比改变阈值为预先确定的信噪比方差值的改变阈值。稍后将介绍一种信噪比阈值的示例性确定方式。

如果在步骤S270确定信噪比变化值未超过预定的信噪比改变阈值，则确定未检测到定位漂移，然后返回执行步骤S210，对重新获取的第一定位数据进行定位漂移检测，或者结束实施例二的方法的处理。

如果在步骤S270确定信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移，并且结束实施例二的方法的处理，或者返回执行步骤S210，对重新获取的第一定位数据进行定位漂移检测。

将信噪比方差值的变化值作为信噪比变化值来检测定位漂移，利用信噪比方差值来分析第一信噪比相对于第二信噪比的偏离程度，可以较准确地分析出第一信噪比是否出现偏差，进而检测出第一信噪比是否出现定位漂移，并提高检测定位漂移的准确性。

通过前述处理，在通过水平精度因子或信噪比变化值，来确定获取的第一定位数据出现定位漂移之后，可以将确定检测到定位漂移的结果进行表示获取进行相应处理。例如，通过显示出特定的标志符来表示检测到定位漂移；或者，在检测到定位漂移之后，将对应的第一定位数据进行过滤处理，避免出现偏差的第一定位数据在网络定位或电子地图等应用中影响用户获取定位数据的准确度。

此外，在执行该用于检测定位漂移的方法时，还可以通过调整精度因子阈值或信噪比改变阈值，来调整定位数据出现定位漂移的概率，以改变对获取的定位数据的召回率(检测出漂移的点数与总漂移的点数的比值)和误判率(实际为未漂移但被检测为漂移的点数与全部未漂移的点数的比值)等处理结果，用以实现不同类型产品的应用，提升应用产品的定位精度。

通常从第一定位数据分别提取卫星的仰角值以及卫星采集的第三信噪比，根据卫星的仰角值以及卫星采集的第三信噪比计算第一信噪比。

具体地，将获取的第一定位数据进行解析处理后，获取卫星的仰角值并分为3类(0度～30度，30度～60度，60度～90度)，每类仰角值均设定有权重系数，该权重系数可以为通过大量实验评测总结出的经验值，例如，高仰角值的权重系数较大，低仰角值的权重系数较小。将每类仰角值对应的第三信噪比乘上对应的权重系数，即可得出第一信噪比。此外，在其他实施例中，第一信噪比的具体计算方式，还可以根据获取的定位数据的不同应用环境(包括网络定位、电子地图等)设定为其他计算方式。

此外，优选地，在执行步骤S240至步骤S270的运算后，或者再次获取第一定位数据前，将第一信噪比插入包括多个第二信噪比的定位信噪比数据队列，以便在重新执行步骤S210时，将已有的定位信噪比数据与新获取到的第一定位数据进行信噪比变化值的计算。

本发明实施例的用于检测定位漂移的方法，在图1所示实施例的基础上，进一步示出了依据水平精度因子以及信噪比均值来检测定位漂移的方法，可以更加方便快捷检测出定位漂移；同时示出了信噪比变化值的具体计算方式，用于更加准确地检测出定位漂移。

以下将介绍一种通过数据训练和分析确定信噪比阈值和/或信噪比改变阈值的示例性方式。

首先，对终端设备历史的卫星定位数据(NMEA数据)进行解析。如前所述，分别获取卫星仰角及对应的信噪比，将每次定位数据中的卫星仰角及信噪比进行加权求平均，获得信噪比平均值序列avg1，avg2，avg3，....，avgn。然后，将该信噪比平均值序列avg1，avg2，avg3，....，avgn进行排序，并且将处于90％位置上的avgX_broad作为前述信噪比均值阈值。

另一方面，基于前述信噪比平均值序列中的信噪比均值逐个计算信噪比方差值v1,v2，v3，…，vm得到信噪比方差值序列。然后，将信噪比方差值序列中的信噪比方差值进行排序，并且将处于90％位置上的vX_broad作为前述信噪比改变阈值。

实施例三

图3为本发明实施例三提供的用于检测定位漂移的装置的结构框图，该装置可用于执行图1所示实施例的方法。

参照图3，该用于检测定位漂移的装置包括定位模块310、计算模块320和检测模块330。

定位模块310用于获取第一定位数据；计算模块320用于根据第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值；检测模块330用于如果信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，该装置还包括提取单元，用于从第一定位数据提取水平精度因子的数据；检测模块330还用于如果水平精度因子的值高于预定的精度因子阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，提取单元还用于从第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比；检测模块330还用于如果第一信噪比高于预定的信噪比阈值，则确定检测到定位漂移。

进一步地，计算模块320包括获取单元410、计算单元420和确定单元430(参照图4)。获取单元410用于获取从先前获取的多个第二定位数据提取的第二信噪比的第二信噪比方差值；计算单元420用于计算第一信噪比与多个第二信噪比的第一信噪比方差值；确定单元430用于将第一信噪比方差值和第二信噪比方差值之间的差值作为信噪比变化值。

进一步地，提取单元包括提取子单元和计算子单元，提取子单元，用于从第一定位数据分别提取卫星的仰角值以及卫星采集的第三信噪比；计算子单元，用于根据卫星的仰角值以及卫星采集的第三信噪比计算第一信噪比。

进一步地，计算模块320包括还插入单元，用于将第三信噪比插入包括多个第二信噪比的定位信噪比数据队列。

进一步地，第一定位数据和第二定位数据为NMEA数据。

本发明实施例的用于检测定位漂移的装置，通过定位数据来获取卫星信号的变化值，并根据改变值来检测定位漂移，在变化值超过信噪比改变阈值时确定检测到定位漂移，可以在终端设备的定位处理中方便快捷地且准确地进行定位漂移检测，提高定位漂移的检测效率。

此外，通过水平进度因子以及信噪比均值来检测定位漂移，可以加快定位漂移的检测效率；通过信噪比方差值来检测定位漂移，可以提高定位漂移的检测准确度。

需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个部件/步骤拆分为更多部件/步骤，也可将两个或多个部件/步骤或者部件/步骤的部分操作组合成新的部件/步骤，以实现本发明的目的。

上述根据本发明的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可存储在记录介质(诸如CD ROM、RAM、软盘、硬盘或磁光盘)中的软件或计算机代码，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程记录介质或非暂时机器可读介质中并将被存储在本地记录介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件(诸如ASIC或FPGA)的记录介质上的这样的软件处理。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件(例如，RAM、ROM、闪存等)，当所述软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现在此描述的处理方法。此外，当通用计算机访问用于实现在此示出的处理的代码时，代码的执行将通用计算机转换为用于执行在此示出的处理的专用计算机。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于检测定位漂移的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取第一定位数据，并从所述第一定位数据提取水平精度因子的数据；

如果所述水平精度因子的值高于预定的精度因子阈值，则确定检测到定位漂移，并结束所述方法的处理；

如果确定提取的水平精度因子的值不高于预定的精度因子阈值，则从所述第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比；

如果所述第一信噪比高于预定的信噪比阈值，则确定检测到定位漂移，并结束所述方法的处理；如果第一信噪比不高于预定的信噪比阈值；则根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值；其中，包括：获取从先前获取的多个第二定位数据提取的第二信噪比的第二信噪比方差值，计算所述第一信噪比与多个所述第二信噪比的第一信噪比方差值，并且将所述第一信噪比方差值和第二信噪比方差值之间的差值作为所述信噪比变化值；

如果所述信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从所述第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比的处理还包括：

从所述第一定位数据分别提取卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比；

根据所述卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比计算第一信噪比。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值的处理还包括：

将所述第一信噪比插入包括多个所述第二信噪比的定位信噪比数据队列。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一定位数据和第二定位数据为NMEA数据。

5.一种用于检测定位漂移的装置，所述装置用于执行前述权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述装置包括：

定位模块，用于获取第一定位数据；

提取单元，用于从所述第一定位数据提取水平精度因子的数据以及用于从所述第一定位数据提取卫星信号的第一信噪比；

计算模块，用于根据所述第一定位数据与先前获取的多个第二定位数据计算卫星信号的信噪比变化值；其中，所述计算模块包括：获取单元，用于获取从先前获取的多个第二定位数据提取的第二信噪比的第二信噪比方差值；计算单元，用于计算所述第一信噪比与多个所述第二信噪比的第一信噪比方差值；确定单元，用于将所述第一信噪比方差值和第二信噪比方差值之间的差值作为所述信噪比变化值；

检测模块，用于如果所述水平精度因子的值高于预定的精度因子阈值，则确定检测到定位漂移；用于如果所述第一信噪比高于预定的信噪比阈值，则确定检测到定位漂移以及用于如果所述信噪比变化值超过预定的信噪比改变阈值，则确定检测到定位漂移。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述提取单元包括：

提取子单元，用于从所述第一定位数据分别提取卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比；

计算子单元，用于根据所述卫星的仰角值以及所述卫星采集的第三信噪比计算第一信噪比。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述计算模块还包括插入单元，用于将所述第三信噪比插入包括多个所述第二信噪比的定位信噪比数据队列。