CN109031371A - 一种基于持续定位信息的路线平滑方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于持续定位信息的路线平滑方法及系统，接收采集各个轨迹点，判断各轨迹点是否为突兀点，如果是突兀点则不进行处理，否则计算该轨迹点的速度，并根据该轨迹点的前后点的位置信息与速度，对该轨迹点进行校正，使得该轨迹点与其前后点的位置信息相适配，本发明对于硬件设备不进行任何改动，仅从数据的处理过程中对数据进行二次处理，将脏数据从入口处就筛选出去，并且加以校正以使进入的数据相对准确。

Description

一种基于持续定位信息的路线平滑方法及系统

技术领域

本发明涉及一种基于持续定位信息的路线平滑方法及系统。

背景技术

由于卫星发射的GPS信号本质上就是电磁波，在地形复杂的环境比如高楼林立的城市中容易发生折射而产生杂波，这些信号会对GPS定位产生不利的干扰，从而产生漂移现象，导致定位的不准确。

目前主流方案是从硬件设备进行改良，主要是从硬件的设计、芯片的质量、信号的接收方式、处理算法等方面改进。

然而，这种硬件改良的方式一方面对硬件设备的要求较高，另一方面增加了成本，会对定位系统的结构体积增大，还需要考虑散热、计算量等额外的影响因素，较为复杂。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种基于持续定位信息的路线平滑方法及系统，本发明对于硬件设备不进行任何改动，仅从数据的处理过程中对数据进行二次处理，将脏数据从入口处就筛选出去，并且加以校正以使进入的数据相对准确。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一目的是提供了一种基于持续定位信息的路线平滑方法，包括以下步骤：

接收采集各个轨迹点，判断各轨迹点是否为突兀点，如果是突兀点则不进行处理，否则计算该轨迹点的速度，并根据该轨迹点的前后点的位置信息与速度，对该轨迹点进行校正，使得该轨迹点与其前后点的位置信息相适配。

进一步的，如果该点在发生时间距的上一点的发生时间超过隔离时间，则认定该点为合理点。

进一步的，若某轨迹点的前后点的位置一致，则认为被监测对象处于静态，判断该轨迹点与前后点的位置是否一致，如果一致，则认为该轨迹点为合理点；否则，将此轨迹点作为漂移点，并将其位置校正为与前后点的位置相同。

进一步的，若某轨迹点的前后点的位置不一致，确定定位方式，如果为基站定位，则确定当前速度是否在基站定位允许的速度区间内，如果不在该区间内，则根据前后正确点进行校正。

更进一步的，若基站定位中，当前轨迹点的速度在允许的速度区间内，则判断该轨迹点与前后点的速度相差是否大于设定值，如果不是则认为该点位合理点，否则，根据该点的前后点的速度的均值对该轨迹点进行校正。

进一步的，若定位方式为GPS定位，则判断轨迹点的当前速度是否在GPS定位的合理区间，如果不在，则根据前后正确点对其进行矫正。

更进一步的，若GPS定位中，当前轨迹点的速度在允许的速度区间内，判断该轨迹点的当前速度是否为合理速度，如果是，继续判断其与前后点速度的差值是否满足设定范围，如果满足设定范围则为合理点，否则，根据该点的前后点的速度的均值对该轨迹点进行校正。

更进一步的，若GPS定位中，轨迹点的当前速度为不合理速度，则根据该点的前后点的正确点进行校正。

进一步的，矫正过程中，如果被认定为漂移点的轨迹点之后有点，判断后一点是否为漂移点，如果后一点为漂移点，再取下一点进行判断，直到判断到非漂移点时，根据漂移点的个数平均放到两正常点之间；

或，如果两正常点间速度为0，则中间的漂移点都改为与两正常点一样。

进一步的，如果被认定为漂移点的轨迹点之后没有轨迹点了，将该漂移点删除。

本发明的第二目的是提供一种基于持续定位信息的路线平滑系统，运行于处理器或存储器上，被配置为执行以下指令：

接收采集各个轨迹点，判断各轨迹点是否为突兀点，如果是突兀点则不进行处理，否则计算该轨迹点的速度，并根据该轨迹点的前后点的位置信息与速度，对该轨迹点进行校正，使得该轨迹点与其前后点的位置信息相适配。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明在硬件设备不做变动的基础上对数据进入应用软件流程前的二次处理，把脏数据从入口处就筛选出去，并且加以矫正以使进入应用软件功能流程的数据相对准确。

2、本发明计算过程简单，且投入成本低。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1为本发明的工作原理图；

图2为本发明的工作流程示意图；

图3为本发明图2中矫正流程的详细流程图；

图4(a)和图4(b)为本发明的实施结果对比图；

图5(a)和图5(b)为本发明的另一实施结果对比图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本发明中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本发明各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本发明中任一部件或元件，不能理解为对本发明的限制。

本发明中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本发明中的具体含义，不能理解为对本发明的限制。

本发明在硬件设备不做变动的基础上软件程序对数据进入应用软件流程前的二次处理，把脏数据从入口处就筛选出去，并且加以矫正以使进入应用软件功能流程的数据相对准确。

首先为清楚表明技术方案，先定义几种常量：

步行速度：w；

自行车速度：b；

市内汽车速度:c；

隔离时间：t。

本发明方案实现的前提是基于当前时刻之前的历史轨迹点都是正确的或者说被优化过的，不需要考虑其准确性，对于源源不断流入的新的轨迹点要根据之前点进行判断和修正，以保证每个新的轨迹点接入的时候历史的轨迹点都是正确的。

如图1所示，数据处理分为两个步骤：判断漂移点，漂移点矫正。

如图2所示，总的过程包括：

(1)判断点是否为漂移点

A:认定突兀点为合理点

如果该点在发生时间距的上一点的发生时间较大(超过隔离时间)，则认定该点为合理点。

B：离散点通过计算判断其是否为合理点

通过计算当前点的速度v，根据目标的实际情况，一个目标的速度应该限制在一定的范围内，超出了这个范围，就认定接收到的数据为脏数据，可将其删除或矫正。

参考范围：

步行：0.25-0.5m/s；自行车：2.5-5m/s；市内汽车:5-10m/s。

如果是基站数据速度参考为步行；

GPS则参考参步行、自行车、市内汽车的合理速度。

(2)漂移点的矫正

(a)根据位置进行矫正时；

如果漂移点之后有点，判断后一点是否为漂移点，如果后一点为漂移点，再取下一点进行判断，当判断到非漂移点时，根据漂移点的个数平均放到两正常点之间；

根据速度进行矫正时：

如果两正常点间速度为0，则中间的漂移点都改为与两正常点一样；

(b)如果漂移点后没有坐标，删除该漂移点坐标。

更为具体的，如图3所示，可以分情况进行处理。

(1)基站定位

A、前后点位置一样，中间点漂移；

说明被定位对象为静止状态，没动，将漂移点改成与前后点一样；

B、一开始没速度，突然有速度，且连着几个点速度差别不大的话，则：

判断速度是否在正常范围内，如果在正常范围内，则为正常值；

如果速度在正常范围外，这几个点为漂移点，根据前后正确点进行漂移点填充；

C、一直速度变化不大，突然出现个大速度，然后回归原来的速度，则为漂移点，根据前后正确点进行漂移点填充。

(2)GPS定位

A、前后点位置一样，中间点漂移，则说明被定位对象没动，将漂移点改成与前后点一样；

B、一开始没速度，突然有速度，连着几个点速度差别不大；

判断速度是否在正常范围内，如果在正常范围内，则为正常点；

如果速度在正常范围外，这几个点为漂移点，根据前后正确点进行漂移点填充；

C、一直速度变化不大，突然出现个大速度，然后回归原来的速度，则为漂移点，根据前后正确点进行漂移点填充。

如图4(a)、图4(b)以及图5(a)、图5(b)可以看出，本发明能够很好起到将定位线路平滑化的效果。

同时，上述操作过程计算量少，反应速度快，且投入成本较少。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：包括以下步骤：

接收采集各个轨迹点，判断各轨迹点是否为突兀点，如果是突兀点则不进行处理，否则计算该轨迹点的速度，并根据该轨迹点的前后点的位置信息与速度，对该轨迹点进行校正，使得该轨迹点与其前后点的位置信息相适配。

2.如权利要求1所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：若某轨迹点的前后点的位置一致，则认为被监测对象处于静态，判断该轨迹点与前后点的位置是否一致，如果一致，则认为该轨迹点为合理点；否则，将此轨迹点作为漂移点，并将其位置校正为与前后点的位置相同。

3.如权利要求1所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：若某轨迹点的前后点的位置不一致，确定定位方式，如果为基站定位，则确定当前速度是否在基站定位允许的速度区间内，如果不在该区间内，则根据前后正确点进行校正。

4.如权利要求3所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：若基站定位中，当前轨迹点的速度在允许的速度区间内，则判断该轨迹点与前后点的速度相差是否大于设定值，如果不是则认为该点位合理点，否则，根据该点的前后点的速度的均值对该轨迹点进行校正。

5.如权利要求1所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：若定位方式为GPS定位，则判断轨迹点的当前速度是否在GPS定位的合理区间，如果不在，则根据前后正确点对其进行矫正。

6.如权利要求5所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：若GPS定位中，当前轨迹点的速度在允许的速度区间内，判断该轨迹点的当前速度是否为合理速度，如果是，继续判断其与前后点速度的差值是否满足设定范围，如果满足设定范围则为合理点，否则，根据该点的前后点的速度的均值对该轨迹点进行校正。

7.如权利要求5所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：若GPS定位中，轨迹点的当前速度为不合理速度，则根据该点的前后点的正确点进行校正。

8.如权利要求1所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：矫正过程中，如果被认定为漂移点的轨迹点之后有点，判断后一点是否为漂移点，如果后一点为漂移点，再取下一点进行判断，直到判断到非漂移点时，根据漂移点的个数平均放到两正常点之间；

或，如果两正常点间速度为0，则中间的漂移点都改为与两正常点一样。

9.如权利要求1所述的一种基于持续定位信息的路线平滑方法，其特征是：如果被认定为漂移点的轨迹点之后没有轨迹点了，将该漂移点删除。

10.一种基于持续定位信息的路线平滑系统，其特征是：运行于处理器或存储器上，被配置为执行以下指令：

接收采集各个轨迹点，判断各轨迹点是否为突兀点，如果是突兀点则不进行处理，否则计算该轨迹点的速度，并根据该轨迹点的前后点的位置信息与速度，对该轨迹点进行校正，使得该轨迹点与其前后点的位置信息相适配。