CN106526637A - 一种修正gps定位的方法及装置 - Google Patents

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姚磊
王庆
杨力军
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Sichuan Yanbao Technology Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/38—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system
    • G01S19/39—Determining a navigation solution using signals transmitted by a satellite radio beacon positioning system the satellite radio beacon positioning system transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/40—Correcting position, velocity or attitude

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Abstract

本发明公开了一种修正GPS定位的方法及装置；其中，本发明通过连续获取的n个GPS坐标数据，确定包括全部各个GPS坐标数据对应的GPS坐标的最小圆，再结合最小圆的圆心坐标与半径以及各个GPS坐标，计算出虚拟GPS坐标，并判断虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过则将当前定位的GPS坐标替换为所述虚拟GPS坐标。因此，本发明通过最小圆加入权重的参考因素，从而减少GPS接收终端接收到发生漂移的信号对GPS定位的影响。

Description

一种修正GPS定位的方法及装置
技术领域
本发明涉及定位技术领域，特别涉及一种修正GPS定位的方法及装置。
背景技术
GPS接收终端一般都会出现位置偏差现象，由于外界有许多不可变的因素在无时无刻影响着GPS接收卫星信号，如大气层、卫星时钟误差、星历误差和多径效应等，使GPS接收终端接收发生漂移的信号，而出现定位偏离现象。只要在使用GPS定位导航的时候，尽可能最大程度的给予GPS一个良好的使用环境，能够极大地减少位置偏差现象出现的概率，但是在实际运用过程中，很难为GPS的使用营造良好的使用环境。因此，需要一种修正GPS定位的技术方案，减少GPS接收终端接收到发生漂移的信号，对GPS定位的影响。
发明内容
本发明的目的在于：通过对接收到GPS进行修正，减少GPS接收终端接收到发生漂移的信号，对GPS定位的影响。
为了实现上述发明目的，本发明提供一种修正GPS定位的方法，其包括，
S1：连续获取n个GPS坐标数据，并根据每个所述GPS坐标数据对应的GPS坐标，确定包括全部GPS坐标的最小圆；
S2：按照公式(x1*N1+x2*N2+x3*N3+…+xn*Nn)/(N1+N2+N3+…+Nn)，计算得到虚拟GPS坐标，其中，xn表示不同时刻获取的GPS坐标数据所对应的GPS坐标，Nn表示所述最小圆半径与xn到所述最小圆圆心的距离的差值；
S3：判断所述虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过，则将当前定位的GPS坐标替换为所述虚拟GPS坐标。
根据一种具体的实施方式，根据定位目标的移动速度，调整连续获取GPS坐标数据的数量n，并且所述定位目标的速度越大，则n值越小。
基于同一发明构思，本发明还提供一种修正GPS定位的装置，其包括，
GPS坐标数据获取模块，用于连续获取n个GPS坐标数据；
GPS坐标运算模块，用于将所述GPS坐标数据获取模块获取的GPS坐标数据换算成相应的GPS坐标，并确定包含全部GPS坐标的最小圆，以及按照公式(x1*N1+x2*N2+x3*N3+…+xn*Nn)/(N1+N2+N3+…+Nn)，计算得到虚拟GPS坐标；其中，xn表示不同时刻获取的GPS坐标数据所对应的GPS坐标，Nn表示所述最小圆半径与xn到所述最小圆圆心的距离的差值；
GPS坐标修正模块，用于判断所述虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过，则将当前定位的GPS坐标替换为所述虚拟GPS坐标。
根据一种具体的实施方式，还包括速度计算模块，用于计算定位目标的移动速度，以及根据定位目标的移动速度，调整连续获取GPS坐标数据的数量n。
与现有技术相比，本发明的有益效果：本发明通过连续获取的n个GPS坐标数据，确定包括全部各个GPS坐标数据对应的GPS坐标的最小圆，再结合最小圆的圆心坐标与半径以及各个GPS坐标，计算出虚拟GPS坐标，并判断虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过则将当前定位的GPS坐标替换为所述虚拟GPS坐标。因此，本发明通过最小圆加入权重的参考因素，从而减少GPS接收终端接收到发生漂移的信号对GPS定位的影响。
附图说明：
图1是本发明方法的流程示意图；
图2是本发明装置的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
如图1所示的本发明方法的流程示意图；其中，本发明修正GPS定位的方法包括：
S1：由于GPS接收机终端接收卫星信号后，会将卫星信号转换为GPS坐标数据。通过从GPS接收机终端中，连续获取n个GPS坐标数据，并根据每个GPS坐标数据对应的GPS坐标，确定包括全部GPS坐标的最小圆，通过GPS坐标求最小圆的过程由预设的程序实现。
具体的，第一步，按照时间顺序，先根据前三个GPS坐标确定一个圆。第二步，从第四个GPS坐标开始，依次将入(一步一步的求前i个GPS坐标的最小覆盖圆)，每加入一个点就进入第三步。第三步，如果发现第i个GPS坐标在当前的最小圆的外面，那么，说明第i个GPS坐标一定在前i个GPS坐标的最小圆的边界上，因此，需要转到第四步，来进一步确定这个圆。如果如果第i个GPS坐标在当前的最小圆的里面或者边界上，那么，说明前i个GPS坐标的最小圆与前i-1个GPS坐标的最小圆是一样的，则不需要更新，返回第二步。第四步，确认第i个GPS坐标在前i个GPS坐标的最小圆的边界上了，那么，将前i-1个GPS坐标的最小圆的圆心与第i个GPS坐标连接直线，二者的距离减去前i-1个GPS坐标的最小圆的半径后，再取一半，得到偏移值。将前i-1个GPS坐标的最小圆的圆心沿其与第i个GPS坐标连接的直线，进行该偏移值的偏移，到达的点即为前i个GPS坐标的最小圆的圆心，并且前i个GPS坐标的最小圆的半径为前i-1个GPS坐标的最小圆的半径加上偏移值。当所有GPS坐标都被添加后，则计算出包括n个GPS坐标的最小圆。
S2：确定包括n个GPS坐标的最小圆后，结合该最小圆的圆心坐标和半径，再按照公式(x1*N1+x2*N2+x3*N3+…+xn*Nn)/(N1+N2+N3+…+Nn)，计算得到虚拟GPS坐标，其中，xn表示不同时刻获取的GPS坐标数据所对应的GPS坐标，Nn表示最小圆半径与xn到最小圆圆心的距离的差值。
S3：判断虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过，则将当前定位的GPS坐标替换为虚拟GPS坐标。如没有超过，则不进行任何操作，同时等待进入下一个修正进程。具体的，设定值的大小根据实际应用的精度需求而确定。
本发明中，获取GPS坐标数据的数量与目标当前的速度相关，通过当前定位的GPS坐标与前一刻定位的GPS坐标的位置差和时间差，确定定位目标的移动速度，再根据该定位目标的移动速度，实时调整连续获取GPS坐标数据的数量n，并且定位目标的速度越大，获取GPS坐标数据的数量n值越小。
结合图2所示的装置的结构示意图；其中，本发明修正GPS定位的装置包括：
GPS坐标数据获取模块，用于连续获取n个GPS坐标数据。具体的，GPS坐标数据获取模块，通过与GPS接收机终端连接，而连续获取n个GPS坐标数据。
GPS坐标运算模块，用于将GPS坐标数据获取模块获取的GPS坐标数据换算成相应的GPS坐标，并确定包含全部GPS坐标的最小圆，确定包含全部GPS坐标的最小圆的方式，在本发明修正GPS定位的方法中已作详细说明，此处不再赘述。
并且，GPS坐标运算模块结合该最小圆的圆心坐标和半径，再按照公式(x1*N1+x2*N2+x3*N3+…+xn*Nn)/(N1+N2+N3+…+Nn)，计算得到虚拟GPS坐标；其中，xn表示不同时刻获取的GPS坐标数据所对应的GPS坐标，Nn表示最小圆半径与xn到最小圆圆心的距离的差值。
GPS坐标修正模块，用于判断虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过，则将当前定位的GPS坐标替换为虚拟GPS坐标。
本发明中，修正GPS定位的装置还包括速度计算模块，用于计算定位目标的移动速度，以及根据定位目标的移动速度，调整连续获取GPS坐标数据的数量n。具体的，通过当前定位的GPS坐标与前一刻定位的GPS坐标的位置差和时间差，确定定位目标的移动速度。
上面结合附图对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明并不限制于上述实施方式，在不脱离本申请的权利要求的精神和范围情况下，本领域的技术人员可以作出各种修改或改型。

Claims (4)

1.一种修正GPS定位的方法，其特征在于，包括，
S1：连续获取n个GPS坐标数据，并根据每个所述GPS坐标数据对应的GPS坐标，确定包括全部GPS坐标的最小圆；
S2：按照公式(x1*N1+x2*N2+x3*N3+…+xn*Nn)/(N1+N2+N3+…+Nn)，计算得到虚拟GPS坐标，其中，xn表示不同时刻获取的GPS坐标数据所对应的GPS坐标，Nn表示所述最小圆半径与xn到所述最小圆圆心的距离的差值；
S3：判断所述虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过，则将当前定位的GPS坐标替换为所述虚拟GPS坐标。
2.如权利要求1所述的修正GPS定位的方法，其特征在于，根据定位目标的移动速度，调整连续获取GPS坐标数据的数量n，并且所述定位目标的速度越大，则n值越小。
3.一种修正GPS定位的装置，其特征在于，包括，
GPS坐标数据获取模块，用于连续获取n个GPS坐标数据；
GPS坐标运算模块，用于将所述GPS坐标数据获取模块获取的GPS坐标数据换算成相应的GPS坐标，并确定包含全部GPS坐标的最小圆，以及按照公式(x1*N1+x2*N2+x3*N3+…+xn*Nn)/(N1+N2+N3+…+Nn)，计算得到虚拟GPS坐标；其中，xn表示不同时刻获取的GPS坐标数据所对应的GPS坐标，Nn表示所述最小圆半径与xn到所述最小圆圆心的距离的差值；
GPS坐标修正模块，用于判断所述虚拟GPS坐标与当前定位的GPS坐标的距离是否超过设定值，若超过，则将当前定位的GPS坐标替换为所述虚拟GPS坐标。
4.如权利要求3所述的修正GPS定位的装置，其特征在于，还包括速度计算模块，用于计算定位目标的移动速度，以及根据定位目标的移动速度，调整连续获取GPS坐标数据的数量n。
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