CN108802767A - 一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法、设备及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法、设备及装置，通过计算相邻两个定位数据中，后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。以上述方法获得的轨迹点较为均匀，保证了数据的连续性，同时能够根据运动状态减少设备耗电量，增加设备的续航能力。

Description

一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法、设备及装置

技术领域

本发明涉及一种卫星定位的运动数据记录领域，特别是一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法、设备及装置。

背景技术

目前GPS定位广泛应用于生活的各个方面，人们通过GPS定位可以随时随地获知运动位置和运动状态，以此获得运动轨迹或追踪特定信号，给生活带来了非常大的便利。根据定位方式的不同，GSP卫星定位分为有源卫星定位和无源卫星定位两种，而GPS无源卫星定位相对于有源卫星定位来说，具有极其省电的优点，十分适合应用于近年来兴起的便携式或低电量设备。

在运动轨迹记录方面，目前绝大部分的无源卫星定位都采用定时接收定位数据的工作方式，但是当定位设备长时间停在一个位置或者做变速运动时，存在定位数据点所组成的轨迹点不均匀、连续性不好的问题，造成阅读困难，无法直观获得速度等信息。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种根据相邻两个时间点的定位数据中的距离和速度之间关系来决定下一个时间点的方法，用此方法记录显示运动状态的均匀的轨迹点，以及相应的运动轨迹记录设备及装置。

本发明解决其问题所采用的技术方案是：

一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，包括以下步骤：

接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

进一步，接收的第一个定位数据的移动距离和移动速度均设置为零。

进一步，第二个定位数据的接收时间与第一个定位数据的接收时间相隔60秒。

进一步，接收定位数据时，向数据中心回传该定位数据和计算所得的Δt，同时在本地缓存该时点的定位数据以便与下一个定位数据进行计算以及绘制运动轨迹。

进一步，根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车。

进一步，当移动距离ΔS小于10米时，更新运动状态为静止，当移动距离ΔS大于10米且小于100米时，更新运动状态为步行，当移动距离ΔS大于100米且小于200米时，更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于200米且小于300米时，更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于300米时，更新运动状态为驾车。

一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，包括：

数据接收单元，用于接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

移动距离计算单元，用于对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

时间间隔计算单元，用于将移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

轨迹绘制单元，用于根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

进一步，还包括数据缓存单元和状态更新单元，所述数据缓存单元用于在接收定位数据时，向数据中心回传该定位数据和计算所得的Δt，同时在本地缓存该时点的定位数据以便与下一个定位数据进行计算以及绘制运动轨迹，所述状态更新单元用于根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车。

一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录设备，包括数据收发模块和数据计算模块，所述数据计算模块与所述数据收发模块连接，所述数据计算模块利用前后两个时点的定位数据计算出时间间隔Δt，以时间间隔Δt接收定位数据，并通过所述数据收发模块向数据中心回传计算得到的时间间隔Δt及定位数据

一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，包括无源卫星定位设备，所述无源卫星定位设备包括处理器以及存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

计算相邻两个定位数据中，后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

本发明的有益效果是：本发明改变了传统无源卫星定位按固定时间间隔接收定位数据的方法，在接收定位数据时计算当前位置离上次接收定位数据时的位置之间的距离和当前的速度，并利用两者计算出Δt作为下次接收定位数据的时间间隔，由于Δt受距离、速度制约，轨迹点在一定程度上变得均匀，如运动较慢时，经过较长时间记录一个轨迹点，同时由于改变了接收定位数据的时间间隔，设备能根据运动状态减少用电，增加设备续航时间。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1是本发明的简要流程示意图；

图2是本发明的运动轨迹记录方法的详细流程示意图；

图3是本发明的运动轨迹记录装置的单元连接关系示意图；

图4是本发明的运动轨迹记录设备的模块连接关系示意图。

具体实施方式

参照图1和图2，一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，包括无源卫星定位设备，所述无源卫星定位设备接收的定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度，无源卫星定位设备接收的第一个定位数据的移动距离和移动速度均设置为零，第二个定位数据的接收时间与第一个定位数据的接收时间固定相隔60秒，从第三个数据开始，按照上述运动轨迹记录方法执行，所述运动轨迹记录方法包括以下步骤：

接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

计算相邻两个定位数据(分别是时点t1和t2接收的两个定位数据)中，后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度v2，计算出Δt，即Δt＝ΔS/v2，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔，即下一次接收定位数据的时点t3＝t2+Δt；

当无源卫星定位设备每次向数据平台上传时间间隔时Δt，在本地缓存该定位数据以便与下一个定位数据进行计算以及绘制运动轨迹，最终得到t1到tn时点的全部定位数据；

对t1到tn全部时点，根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

无源卫星定位设备根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车，当移动距离ΔS小于10米时，无源卫星定位设备更新运动状态为静止，当移动距离ΔS大于10米且小于100米时，无源卫星定位设备更新运动状态为步行，当移动距离ΔS大于100米且小于200米时，无源卫星定位设备更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于200米且小于300米时，无源卫星定位设备更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于300米时，无源卫星定位设备更新运动状态为驾车。

参照图3，一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，用于执行上述运动轨迹记录方法，装置包括：

数据接收单元，用于接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

移动距离计算单元，用于对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

时间间隔计算单元，用于将移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

轨迹绘制单元，用于根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

还包括一个数据缓存单元，用于在接收定位数据时，向数据中心回传该定位数据和计算所得的Δt，同时在本地缓存该时点的定位数据以便与下一个定位数据进行计算以及绘制运动轨迹。

还包括一个状态显示单元，用于根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车，其判断数值按照上述根据移动距离ΔS更新当前运动状态的方法来划分，在此不再详述。

参照图4，一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录设备，为应用上述运动轨迹记录方法的实体设备，可以认为是无源卫星定位设备或设置于无源卫星定位设备中的模组，具体组成包括数据收发模块和数据计算模块，所述数据计算模块与所述数据收发模块连接，所述数据计算模块利用前后两个时点的定位数据计算出时间间隔Δt，以时间间隔Δt接收定位数据，并通过所述数据收发模块向数据中心回传计算得到的时间间隔Δt以及定位数据。

还包括一个存储模块和绘制模块，所述存储模块与所述数据收发模块连接，用于缓存定位数据以便绘制运动轨迹，所述绘制模块与所述存储模块连接，用于调取轨迹点数据绘制运动轨迹。

本设备根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车，优选地在本设备上使用显示屏显示上述五种状态，显示屏与所述数据计算模块连接。

当移动距离ΔS小于10米时，本设备更新运动状态为静止，当移动距离ΔS大于10米且小于100米时，本设备更新运动状态为步行，当移动距离ΔS大于100米且小于200米时，本设备更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于200米且小于300米时，本设备更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于300米时，本设备更新运动状态为驾车。

一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，无源卫星定位设备，所述无源卫星定位设备包括处理器以及存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

向数据中心回传该定位数据和计算所得的Δt，同时在本地缓存该时点的定位数据；

根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车。

当移动距离ΔS小于10米时，更新运动状态为静止，当移动距离ΔS大于10米且小于100米时，更新运动状态为步行，当移动距离ΔS大于100米且小于200米时，更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于200米且小于300米时，更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于300米时，更新运动状态为驾车。

本发明通过改变固定时间间隔接收定位数据的方法，实现了根据移动距离和速度来决定接收定位数据的时间间隔的效果，可以获得比较均匀的运动轨迹点，保证轨迹点的连续性，避免了静止或慢速运动造成轨迹点堆积或快速变速时轨迹点混乱等情况，同时能够根据运动状态减少设备耗电量，增加续航能力，适用于目前流行的便携式设备。

以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，其特征在于，所述运动轨迹记录方法包括以下步骤：

接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

2.根据权利要求1所述的一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，其特征在于：接收的第一个定位数据的移动距离和移动速度均设置为零。

3.根据权利要求2所述的一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，其特征在于：第二个定位数据的接收时间与第一个定位数据的接收时间相隔60秒。

4.根据权利要求1所述的一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，其特征在于：接收定位数据时，向数据中心回传该定位数据和计算所得的Δt，同时在本地缓存该时点的定位数据以便与下一个定位数据进行计算以及绘制运动轨迹。

5.根据权利要求1所述的一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，其特征在于：根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车。

6.根据权利要求5所述的一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录方法，其特征在于：当移动距离ΔS小于10米时，更新运动状态为静止，当移动距离ΔS大于10米且小于100米时，更新运动状态为步行，当移动距离ΔS大于100米且小于200米时，更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于200米且小于300米时，更新运动状态为跑步，当移动距离ΔS大于300米时，更新运动状态为驾车。

7.一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，其特征在于，包括：数据接收单元，用于接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

移动距离计算单元，用于对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

时间间隔计算单元，用于将移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

轨迹绘制单元，用于根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。

8.根据权利要求7所述的一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，其特征在于：还包括数据缓存单元和状态更新单元，所述数据缓存单元用于在接收定位数据时，向数据中心回传该定位数据和计算所得的Δt，同时在本地缓存该时点的定位数据以便与下一个定位数据进行计算以及绘制运动轨迹，所述状态更新单元用于根据移动距离ΔS更新当前运动状态，所述运动状态包括静止、步行、跑步、骑行和驾车。

9.一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录设备，其特征在于：包括数据收发模块和数据计算模块，所述数据计算模块与所述数据收发模块连接，所述数据计算模块利用前后两个时点的定位数据计算出时间间隔Δt，以时间间隔Δt接收定位数据，并通过所述数据收发模块向数据中心回传计算得到的时间间隔Δt及定位数据。

10.一种基于无源卫星定位的运动轨迹记录装置，包括无源卫星定位设备，所述无源卫星定位设备包括处理器以及存储有多条指令，所述指令适于由处理器加载并执行：

接收定位数据，所述定位数据包括该时点的经纬度坐标和该时点的移动速度；

对前后两个时点的定位数据，计算后一个定位数据的经纬度坐标与前一个定位数据的经纬度坐标之间的矢量大小，作为移动距离ΔS；

用移动距离ΔS除以后一个定位数据的移动速度，计算出Δt，以Δt作为下一次接收定位数据的时间间隔；

根据定位数据确定轨迹点，绘制运动轨迹。