CN107884791A - 一种gnss定位数据的滤波方法 - Google Patents
一种gnss定位数据的滤波方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107884791A CN107884791A CN201610861704.7A CN201610861704A CN107884791A CN 107884791 A CN107884791 A CN 107884791A CN 201610861704 A CN201610861704 A CN 201610861704A CN 107884791 A CN107884791 A CN 107884791A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- filtering
- result
- filter
- moving average
- location data
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- 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
- G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
- G01S19/13—Receivers
- G01S19/35—Constructional details or hardware or software details of the signal processing chain
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
本发明提供了一种GNSS定位数据的滤波方法，包括：步骤S1、进行一次平滑滤波处理：分别提取预设时间内的GPS定位数据中的5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理，输出一次平滑滤波结果；步骤S2、二次移动平均滤波处理：针对一次平滑滤波结果，根据设定的采样历元作移动平均滤波处理，输出二次移动平均滤波结果；步骤S3、针对二次移动平均滤波处理后输出的结果提取时间戳后，进行分频输出判断是否符合滤波结果是否平滑，若是进行分频输出结果，若否继续进行步骤S2。本发明提高了单位时间内的GPS定位数据的精度和可靠性，可以满足不同场合多通道多频率的需求。
Description
技术领域
本发明涉及到GPS定位领域，具体涉及到一种GNSS定位数据的滤波方法。
背景技术
现有的针对GPS定位数据的处理算法中对于定位数据的后处理方法简单。对于随机干扰项缺乏处理，同时也不能通过实时计算来提高GPS定位数据的质量和精度，而且也不满足不同场合多通道多频率的需求。
发明内容
本发明提供了一种GNSS定位数据的滤波方法，包括如下步骤：
步骤S1、进行一次平滑滤波处理：分别提取预设时间内的GPS定位数据中的5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理，输出一次平滑滤波结果；
步骤S2、二次移动平均滤波处理：针对一次平滑滤波结果，根据设定的采样历元作移动平均滤波处理，输出二次移动平均滤波结果；
步骤S3、针对二次移动平均滤波处理后输出的结果提取时间戳后，进行分频输出判断是否符合滤波结果是否平滑，若是进行分频输出结果，若否继续进行步骤S2。
上述的GNSS定位数据的滤波方法，其中，步骤S1具体包括如下步骤：
步骤S1a、输入GPS定位数据；
步骤S1b、校验GPS定位数据是否合法，若合法进行步骤S1c，若不合法继续进行步骤S1a；
步骤S1c、分别提取GPS定位数据中的5个滤波项，根据数据采集次数对分别提取的滤波项做平滑处理；
步骤S1d、在步骤S3中的采集次数+1，并提取数据时间戳；
步骤S1e、判断滤波时间是否满足预设时间，若满足，输出一次平滑滤波结果，若不满足，继续进行步骤S1a。
上述的GNSS定位数据的滤波方法，其中，所述步骤S2具体包括如下步骤：
步骤S2a、判断一次滤波结果是否正常，若正常，将一次滤波结果加入二次移动平均队列，若不正常，继续进行所述步骤S1；
步骤S2b、判断二次移动平均队列是否已满，若是计算滤波结果，若否，继续进行所述步骤S1；
步骤S2c、清除单位采样历元内第一个入队列的一次滤波结果；
步骤S2d、输出二次移动平均滤波结果。
上述的GNSS定位数据的滤波方法，其中，在所述步骤S1中，所述5个滤波项为GPS定位数据中的纬度值、经度值、水平精度因子、天线高度、大地水准面差距值。
上述的GNSS定位数据的滤波方法，其中，在所述步骤S1中，分别提取1分钟内的GPS定位数据中5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理。
本发明的优点在于：
1、提高了单位时间内的GPS定位数据的精度和可靠性，可以满足不同场合多通道多频率的需求。
2、一次平滑滤波可以减小一般随机干扰滤波项对整个滤波结果的影响，提高GPS定位数据的平滑度。
3、二次移动平均滤波对一次平滑滤波的结果具有修匀或平滑的作用，有效消除随机波动，同时也能实时反映滤波的结果，提高GPS定位数据的精度和准确性。
4、分频输出满足了不同场合多通道多频率的GPS定位数据需求，方便使用。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为本发明提供的一种GNSS定位数据的滤波方法中第一步骤的流程图；
图2为本发明提供的一种GNSS定位数据的滤波方法中第二步骤的流程图；
图3为本发明提供的一种GNSS定位数据的滤波方法中第三步骤的流程图。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。
首先对GPS定位数据做一个简要介绍，GPS定位数据是一种定义在NMEA0183/NMEA2000标准格式中的一种数据，包含数据头和结尾校验共有16个字段，每个数据字段之间用“，”分隔，每个字段的含义如下表所示：
关于本GPS定位数据滤波算法的实现原理介绍如下：
本算法针对GPS定位数据根据采样历元作两次滤波处理，分一次平滑滤波和二次移动平均滤波两步，滤波处理完成后分频输出。
采样历元：用于确定滤波处理需要采集的数据的时间长短，也就是说对多长时间内的GPS定位数据做滤波处理。本算法中，采样历元分1min、2min、5min、10min、15min、30min和60min可选。
一次平滑滤波：分别提取1min内的GPS定位数据中的以上5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理。
二次移动平均滤波：针对一次平滑滤波的输出结果，根据设定的采样历元作移动平均滤波处理。
分频输出：滤波完成后，根据设定的输出频率作分频输出。分频是根据GPS定位数据中的时间戳来确定的，也就是根据GPS定位数据中的字段2来确定的。本算法中，输出频率同样分1min、2min、5min、10min、15min、30min和60min可设置。
下面就本发明所提供的一种GNSS定位数据的滤波方法进行进一步描述，参照图1至图3所示，包括如下步骤：
步骤S1、进行一次平滑滤波处理：分别提取预设时间内的GPS定位数据中的5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理，输出一次平滑滤波结果；
步骤S2、二次移动平均滤波处理：针对一次平滑滤波结果，根据设定的采样历元作移动平均滤波处理，输出二次移动平均滤波结果；
步骤S3、针对二次移动平均滤波处理后输出的结果提取时间戳后，进行分频输出判断是否符合滤波结果是否平滑，若是进行分频输出结果，若否继续进行步骤S2。
进一步的，参照图1所示，步骤S1具体包括如下步骤：
步骤S1a、输入GPS定位数据；
步骤S1b、校验GPS定位数据是否合法，若合法进行步骤S1c，若不合法继续进行步骤S1a；
步骤S1c、分别提取GPS定位数据中的5个滤波项，根据数据采集次数对分别提取的滤波项做平滑处理；
步骤S1d、在步骤S3中的采集次数+1，并提取数据时间戳；
步骤S1e、判断滤波时间是否满足预设时间，若满足，输出一次平滑滤波结果，若不满足，继续进行步骤S1a。
进一步的，参照图2所示，所述步骤S2具体包括如下步骤：
步骤S2a、判断一次滤波结果是否正常，若正常，将一次滤波结果加入二次移动平均队列，若不正常，继续进行所述步骤S1；
步骤S2b、判断二次移动平均队列是否已满，若是计算滤波结果，若否，继续进行所述步骤S1；
步骤S2c、清除单位采样历元内第一个入队列的一次滤波结果；
步骤S2d、输出二次移动平均滤波结果。
在本发明一可选的实施例中，在所述步骤S1中，所述5个滤波项为GPS定位数据中的纬度值、经度值、水平精度因子、天线高度、大地水准面差距值。
在本发明一可选的实施例中，在所述步骤S1中，分别提取1分钟内的GPS定位数据中5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理。
本发明的优点在于：
1、提高了单位时间内的GPS定位数据的精度和可靠性，可以满足不同场合多通道多频率的需求。
2、一次平滑滤波可以减小一般随机干扰滤波项对整个滤波结果的影响，提高GPS定位数据的平滑度。
3、二次移动平均滤波对一次平滑滤波的结果具有修匀或平滑的作用，有效消除随机波动，同时也能实时反映滤波的结果，提高GPS定位数据的精度和准确性。
4、分频输出满足了不同场合多通道多频率的GPS定位数据需求，方便使用。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (5)
1.一种GNSS定位数据的滤波方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1、进行一次平滑滤波处理：分别提取预设时间内的GPS定位数据中的5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理，输出一次平滑滤波结果；
步骤S2、二次移动平均滤波处理：针对一次平滑滤波结果，根据设定的采样历元作移动平均滤波处理，输出二次移动平均滤波结果；
步骤S3、针对二次移动平均滤波处理后输出的结果提取时间戳后，进行分频输出判断是否符合滤波结果是否平滑，若是进行分频输出结果，若否继续进行步骤S2。
2.如权利要求1所述的GNSS定位数据的滤波方法，其特征在于，步骤S1具体包括如下步骤：
步骤S1a、输入GPS定位数据；
步骤S1b、校验GPS定位数据是否合法，若合法进行步骤S1c，若不合法继续进行步骤S1a；
步骤S1c、分别提取GPS定位数据中的5个滤波项，根据数据采集次数对分别提取的滤波项做平滑处理；
步骤S1d、在步骤S3中的采集次数+1，并提取数据时间戳；
步骤S1e、判断滤波时间是否满足预设时间，若满足，输出一次平滑滤波结果，若不满足，继续进行步骤S1a。
3.如权利要求1所述的GNSS定位数据的滤波方法，其特征在于，所述步骤S2具体包括如下步骤：
步骤S2a、判断一次滤波结果是否正常，若正常，将一次滤波结果加入二次移动平均队列，若不正常，继续进行所述步骤S1；
步骤S2b、判断二次移动平均队列是否已满，若是计算滤波结果，若否，继续进行所述步骤S1；
步骤S2c、清除单位采样历元内第一个入队列的一次滤波结果；
步骤S2d、输出二次移动平均滤波结果。
4.如权利要求1所述的GNSS定位数据的滤波方法，其特征在于，在所述步骤S1中，所述5个滤波项为GPS定位数据中的纬度值、经度值、水平精度因子、天线高度、大地水准面差距值。
5.如权利要求1所述的GNSS定位数据的滤波方法，其特征在于，在所述步骤S1中，分别提取1分钟内的GPS定位数据中5个滤波项，对每个滤波项分别作平滑滤波处理。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610861704.7A CN107884791B (zh) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 一种gnss定位数据的滤波方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201610861704.7A CN107884791B (zh) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 一种gnss定位数据的滤波方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107884791A true CN107884791A (zh) | 2018-04-06 |
| CN107884791B CN107884791B (zh) | 2022-12-20 |
Family
ID=61769897
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201610861704.7A Active CN107884791B (zh) | 2016-09-29 | 2016-09-29 | 一种gnss定位数据的滤波方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107884791B (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115184975A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-14 | 南京信息工程大学 | 一种基于智能手机gnss的运动距离和速度估计方法 |
| CN117647826A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 成都星历科技有限公司 | 基于干扰源定位的导航欺骗干扰信号的检测系统及方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0107369D0 (en) * | 2001-03-23 | 2001-05-16 | Advanced Risc Mach Ltd | A data processing apparatus and method for performing an adaptive filter operation on an input data sample |
| CN1362788A (zh) * | 2001-01-04 | 2002-08-07 | 华为技术有限公司 | 一种输入信号锁相控制的鉴相滤波方法及其装置 |
| CN102175296A (zh) * | 2011-02-24 | 2011-09-07 | 山东大学 | 一种应用于高精度数字称重传感器的快速两级滤波算法 |
| US20130035051A1 (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Mujtaba Syed A | Antenna switching system with adaptive switching criteria |
| CN104617914A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电器设备的信号滤波方法及系统 |
| CN105929335A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-09-07 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电池信息采样处理方法及装置 |
-
2016
- 2016-09-29 CN CN201610861704.7A patent/CN107884791B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1362788A (zh) * | 2001-01-04 | 2002-08-07 | 华为技术有限公司 | 一种输入信号锁相控制的鉴相滤波方法及其装置 |
| GB0107369D0 (en) * | 2001-03-23 | 2001-05-16 | Advanced Risc Mach Ltd | A data processing apparatus and method for performing an adaptive filter operation on an input data sample |
| CN102175296A (zh) * | 2011-02-24 | 2011-09-07 | 山东大学 | 一种应用于高精度数字称重传感器的快速两级滤波算法 |
| US20130035051A1 (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-07 | Mujtaba Syed A | Antenna switching system with adaptive switching criteria |
| CN104617914A (zh) * | 2015-02-11 | 2015-05-13 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种电器设备的信号滤波方法及系统 |
| CN105929335A (zh) * | 2016-04-11 | 2016-09-07 | 广东欧珀移动通信有限公司 | 电池信息采样处理方法及装置 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 葛丽: "基于WIFI位置指纹室内定位算法关键技术的研究", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 信息科技辑》 * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115184975A (zh) * | 2022-09-08 | 2022-10-14 | 南京信息工程大学 | 一种基于智能手机gnss的运动距离和速度估计方法 |
| CN117647826A (zh) * | 2024-01-29 | 2024-03-05 | 成都星历科技有限公司 | 基于干扰源定位的导航欺骗干扰信号的检测系统及方法 |
| CN117647826B (zh) * | 2024-01-29 | 2024-04-12 | 成都星历科技有限公司 | 基于干扰源定位的导航欺骗干扰信号的检测系统及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107884791B (zh) | 2022-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103679714B (zh) | 一种基于梯度互相关的光学和sar图像自动配准方法 | |
| CN103808265B (zh) | 油菜叶片及菌核病斑形态同步测量的方法、装置及系统 | |
| CN104155580B (zh) | 一种关联分析与电力计算相结合的电压暂降源定位方法 | |
| CN102609726A (zh) | 利用面向对象技术融合高空间和高时间分辨率数据的遥感图像分类方法 | |
| CN107884791A (zh) | 一种gnss定位数据的滤波方法 | |
| CN102278978A (zh) | 一种瞳距的测量方法 | |
| CN101984916A (zh) | 基于数字图像处理技术的血管管径测量方法 | |
| CN101344373A (zh) | 一种基于三维头面部曲面建模的标准化处理方法 | |
| CN105182415B (zh) | 一种基于分频处理的断层识别方法 | |
| CN107951470B (zh) | 睡眠信号处理方法及装置 | |
| CN202008669U (zh) | 大角度人脸识别装置 | |
| CN104809702B (zh) | 基于频率域处理的脉诊曲线图像网格消除方法 | |
| CN102568017A (zh) | 基于滤波算子的交替优化压缩感知图像重构方法 | |
| CN114027813A (zh) | 一种心率提取方法、装置、设备及介质 | |
| CN103208104A (zh) | 一种基于非局部理论的图像去噪方法 | |
| CN103020636B (zh) | 一种基于三维人体运动能耗仪的上下楼动作识别的方法 | |
| CN104240198A (zh) | 一种ct图像中床板的去除方法及系统 | |
| CN105574816B (zh) | 消除x光图像的滤线栅影的方法、装置及x光机升级套件 | |
| CN104156966B (zh) | 一种基于移动终端的伪3d实时虚拟试衣方法 | |
| CN103533344B (zh) | 基于多尺度分解的压缩图像质量无参评估方法 | |
| CN107506476A (zh) | 用户行为数据收集分析系统及分析方法 | |
| CN108229502A (zh) | 一种树冠层的三维点云数据中叶片基点提取方法 | |
| CN103679681A (zh) | 一种无线网络干扰的分析方法及装置 | |
| CN103344730A (zh) | 一种基于hplc技术的不同种类普洱生茶指纹图谱识别方法 | |
| CN103364503A (zh) | 一种基于化学成分的普洱晒青毛茶指纹图谱识别方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |