CN109934892B

CN109934892B - 惯导运动轨迹绘制方法、装置和计算机设备

Info

Publication number: CN109934892B
Application number: CN201910220396.3A
Authority: CN
Inventors: 程乐芬; 丁洋; 谢香峰; 段祥玉
Original assignee: Henan Thinker Track Traffic Technology Research Institute
Current assignee: Henan Thinker Track Traffic Technology Research Institute
Priority date: 2019-03-22
Filing date: 2019-03-22
Publication date: 2022-11-22
Anticipated expiration: 2039-03-22
Also published as: CN109934892A

Abstract

本发明提供一种惯导运动轨迹绘制方法、装置和计算机设备，该惯导运动轨迹绘制方法包括：获取惯导数据，并将惯导数据异步传输至数据解析缓冲区；读取数据解析缓冲区中的惯导数据，并利用预设的规约协议对惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标；判断当前网络信号强度是否低于预设值；确定网络信号强度低于预设值时，根据经纬度坐标调用相应离线地图，离线地图通过预设的瓦片坐标‑图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成；利用经纬度坐标在离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。本发明的惯导运动轨迹绘制方法，可以提高数据显示过程速度，解决数据丢失的问题，提高运动轨迹准确性，并可以有效减小离线地图存储空间。

Description

惯导运动轨迹绘制方法、装置和计算机设备

技术领域

本发明涉及惯性导航技术领域，具体而言，涉及一种惯导运动轨迹绘制方法、装置、计算机设备和计算机存储介质。

背景技术

随着信息技术的不断突破，惯性导航的应用也获得了迅速的发展，惯性导航系统具有自主性、导航信息全、实时性强的特点，目前多用于进行运动轨迹的绘制。

现有的绘制运动轨迹的方法，一般通过设备接口获取惯导数据后进行数据的解析以及数据的显示，在解析获得定位信息后，利用该定位信息在线上地图中绘制运动轨迹。但是由于为保证定位的实时性，惯导设备传输数据至终端时需要利用高频传输的方式，导致数据显示过程较慢，且存在数据丢失的情况，使绘制出的运动轨迹准确性较低。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供了一种惯导运动轨迹绘制方法、装置、计算机设备和计算机存储介质，以提高惯导运动轨迹绘制的准确性。

为了实现上述目的，本发明采用如下的技术方案：

一种惯导运动轨迹绘制方法，包括：

获取惯导数据，并将所述惯导数据异步传输至数据解析缓冲区；

读取所述数据解析缓冲区中的所述惯导数据，并利用预设的规约协议对所述惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标；

判断当前网络信号强度是否低于预设值；

确定网络信号强度低于预设值时，根据所述经纬度坐标调用相应离线地图，所述离线地图通过预设的瓦片坐标-图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成；

利用所述经纬度坐标在所述离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。

优选地，所述的惯导运动轨迹绘制方法，还包括：

确定网络信号强度等于或高于预设值时，切换至通过网络信号加载的线上地图，并利用所述经纬度坐标在所述线上地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前路径。

优选地，所述“读取所述数据解析缓冲区中的所述惯导数据，并利用预设的规约协议对所述惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标”包括：

利用预设规约协议对所述惯导数据进行解析，获得原始经纬度信息；

利用预设坐标转化算法对所述原始经纬度信息进行坐标转换处理，获得基于GCJ-02坐标系的所述经纬度坐标。

优选地，所述“利用所述经纬度坐标在所述离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径”包括：

判断当前所述经纬度坐标与上一个经纬度坐标是否一致；

确定当前所述经纬度坐标与上一个经纬度坐标不一致时，通过调用JS函数在所述离线地图上添加所述经纬度坐标；

通过折线连接当前所述经纬度坐标与上一个经纬度坐标，以便更新显示所述惯导运动轨迹。

优选地，所述的惯导运动轨迹绘制方法，还包括：

接收地图切换指令，并根据所述地图切换指令切换地图模式至所述离线地图或线上地图。

本发明还提供一种惯导运动轨迹绘制装置，包括：

惯导数据传输模块，用于获取惯导数据，并将所述惯导数据异步传输至数据解析缓冲区；

惯导数据解析模块，用于读取所述数据解析缓冲区中的所述惯导数据，并利用预设的规约协议对所述惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标；

网络强度判断模块，用于判断当前网络信号强度是否低于预设值；

离线地图调用模块，用于确定网络信号强度低于预设值时，根据所述经纬度坐标调用相应离线地图，所述离线地图通过预设的瓦片坐标-图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成；

运动轨迹绘制模块，用于利用所述经纬度坐标在所述离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。

优选地，所述的惯导运动轨迹绘制装置，还包括：

线上地图切换模块，用于确定网络信号强度等于或高于预设值时，切换至通过网络信号加载的线上地图，并利用所述经纬度坐标在所述线上地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前路径。

优选地，所述惯导数据解析模块包括：

惯导数据解析单元，用于利用预设规约协议对所述惯导数据进行解析，获得原始经纬度信息；

坐标系转换单元，用于利用预设坐标转化算法对所述原始经纬度信息进行坐标转换处理，获得基于GCJ-02坐标系的所述经纬度坐标。

本发明还提供一种计算机设备，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行所述的惯导运动轨迹绘制方法。

本发明还提供一种计算机存储介质，其存储有所述的计算机设备中所使用的计算机程序。

本发明提供一种惯导运动轨迹绘制方法，该惯导运动轨迹绘制方法包括：获取惯导数据，并将所述惯导数据异步传输至数据解析缓冲区；读取所述数据解析缓冲区中的所述惯导数据，并利用预设的规约协议对所述惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标；判断当前网络信号强度是否低于预设值；确定网络信号强度低于预设值时，根据所述经纬度坐标调用相应离线地图，所述离线地图通过预设的瓦片坐标-图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成；利用所述经纬度坐标在所述离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。本发明的惯导运动轨迹绘制方法，利用异步传输的方式将惯导数据传输至数据解析缓冲区中，可以提高数据显示过程速度，并解决数据丢失的问题，提高运动轨迹的准确性，利用地图瓦片组成离线地图，可以有效减小离线地图存储空间。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对本发明范围的限定。

图1是本发明实施例1提供的一种惯导运动轨迹绘制方法的流程图；

图2是本发明实施例1提供的一种惯导运动轨迹绘制方法的解析惯导数据的流程图；

图3是本发明实施例1提供的一种惯导运动轨迹绘制方法的绘制运动路径的流程图；

图4是本发明实施例2提供的一种惯导运动轨迹绘制方法的流程图；

图5是本发明实施例2提供的另一种惯导运动轨迹绘制方法的流程图；

图6是本发明实施例3提供的一种惯导运动轨迹绘制装置的结构示意图；

图7是本发明实施例3提供的另一种惯导运动轨迹绘制装置的结构示意图；

图8是本发明实施例3提供的一种惯导运动轨迹绘制装置的惯导数据解析模块的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的一种惯导运动轨迹绘制方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S11：获取惯导数据，并将惯导数据异步传输至数据解析缓冲区。

本发明实施例中，获取惯导数据是一个高频数据传输过程，获取惯导数据的计算机终端通过串口通信技术与惯导设备连接，例如计算机设备通过与惯导设备对应的RS232串口连接，进行串口通信获取惯导设备中实时变化的惯导数据。该惯导数据通过异步传输的方式传输至计算机终端的数据解析缓冲区等待数据解析，并生成相应数据消息，以便计算机终端可以根据该惯导数据相应数据消息开辟解析数据的线程。其中，该惯导数据还可以传输至计算机终端的显控区，进行惯导数据的显示，该解析惯导数据的线程在计算机终端中与惯导数据显示线程分开处理，互不影响，从而缓解惯导数据在高频传输的过程中，计算机终端数据传输与处理的压力。

本发明实施例中，计算机终端在开辟新的线程后，利用该线程根据相应数据消息映射读取数据解析缓冲区中相应的惯导数据。其中，该相应数据消息可以为队列消息，计算机终端按照预先规定的顺序进行读取，从而确定在获取惯导数据时的顺序是正确的。

步骤S12：读取数据解析缓冲区中的惯导数据，并利用预设的规约协议对惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标。

本发明实施例中，计算机终端在进行惯导数据的解析时，根据惯导数据相应的数据消息，开辟新的惯导数据处理线程，利用该惯导数据处理线程读取、解析该惯导数据以及进行经纬度坐标系的转换。其中，惯导数据在被数据处理线程读取后，该数据处理线程将利用计算机终端中预先设定的规约协议对该惯导数据进行解析，从而获得定位信息，该定位信息包括经纬度信息、速度信息、加速度信息以及方向信息等。其中，解析后获取的定位信息可以实时传输至计算机终端系统上层应用接口进行调用，或者存储为数据文件，以便进行调用。获得的经纬度信息经过转换坐标系处理后，可以获得经纬度坐标，该经纬度坐标可以直接用于地图上的绘制任务。

本发明实施例中，计算机终端在利用线程获取惯导数据后，还可以判断该惯导数据是否符合预设的规约协议。其中，上述判断惯导数据是否符合规约的过程可以利用算法或应用程序来实现，例如在计算机终端中设置有判断应用程序，在获取惯导数据后输入该应用程序进行符合规约的判断。在惯导数据不符合预设的规约协议，该计算机终端将丢弃该惯导数据，并可以返回错误信息进行提示。

步骤S13：判断当前网络信号强度是否低于预设值。

步骤S14：确定网络信号强度低于预设值时，根据经纬度坐标调用相应离线地图，离线地图通过预设的瓦片坐标-图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成。

本发明实施例中，计算机终端在调用地图前，可以先检测当前接收网络信号的强度，并判断网络信号强度是否低于预设值，当低于预设值时，则可确定调用离线地图。

本发明实施例中，离线地图的范围可以囊括全世界，也可以是用户指定进行下载存储的区域地图，例如用户只在某市区内进行活动时，可以仅存储该市区地图的地图数据。上述预设的瓦片图像库，以及瓦片坐标-图像ID表(ID，identification，识别号)为预先存储的离线地图数据，预先存储的地图数据根据MBTiles存储规范，使用SQLite数据库存储到一个文件中。其中，上述瓦片图像库中存储有组成地图的各种瓦片图像，该瓦片图像实际上是在原地图中分割出来的一小块一小块的图像，数量比较多，分辨率由原地图决定，例如可以为256*256分辨率，从原地图中分割出来的瓦片图像，由于原地图中存在海洋以及空地等情况，会产生冗余，也即会有重复的瓦片图像。在进行存储时则可去除冗余的瓦片图像，从而减少瓦片图像的数量，并建立瓦片坐标-图像ID表，在需要使用冗余的瓦片图像进行离线地图的构建时，可以通过该瓦片坐标-图像ID表搜索冗余图片并引用。通过上述方式存储离线地图数据，可以减少所需的存储空间，并提高构建地图时的速度，提高地图显示速度。

本发明实施例中，当计算机终端确定构建离线地图时，则可根据经纬度坐标确定构建离线地图所需要的多个瓦片地图的坐标。在获取到构建离线地图所需的多个瓦片图像的坐标后，可以利用瓦片坐标-图像ID表进行图像ID的检索，获得所需图像ID从而在瓦片图像库中获取相应的瓦片图像，并根据坐标组成最终相应的离线地图。具体地，在计算机终端中可以设置有算法或应用程序，通过算法或应用程序根据定位信息以及构建地图的大小，计算所需的多个瓦片图像的坐标，其中，该瓦片图像的坐标可以是经纬度信息等。

步骤S15：利用经纬度坐标在离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。

本发明实施例中，计算机终端根据定位信息构建相应位置地图。其中，该定位信息所在位置可以为该地图的中心点，根据该中心点利用瓦片图像构建预设范围大小的离线地图，在该离线地图中绘制并显示该定位信息对应的点。在定位信息更新时，则可在离线地图中绘制并显示新的定位信息对应的点，并连接前一个点，从而在离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示运动路径。其中，上述定位信息对应的点进行连接绘制的过程，可以利用JS函数(JS，JavaScript，脚本语言)折线类创建折线，从而绘制运动轨迹。在绘制出惯导运动轨迹后，还可以根据定位信息，在运动轨迹上添加经纬度信息等，并实时更新运动轨迹和移动方向。

本发明实施例中，惯导运动轨迹绘制方法的解析惯导数据的过程如图2所示，包括如下步骤：

步骤S21：利用预设规约协议对惯导数据进行解析，获得原始经纬度信息。

步骤S22：利用预设坐标转化算法对原始经纬度信息进行坐标转换处理，获得基于GCJ-02坐标系的经纬度坐标。

本发明实施例中，该惯导数据进行解析后获得的定位信息中包括有原始GPS经纬度信息(GPS，Global Positioning System，全球定位系统)，该原始GPS经纬度信息是基于WGS-84坐标系的，在地图上不能直接进行标注绘制，因此在解析后可以利用预设坐标转换算法进行坐标系的转换，将原始GPS经纬度信息转换为基于GCJ-02坐标系的经纬度信息。其中，上述转换过程还可以利用应用程序来实现，这里不做限定。

本发明实施例中，惯导运动轨迹绘制方法的绘制运动路径的过程如图3所示，包括如下步骤：

步骤S31：判断当前经纬度坐标与上一个经纬度坐标是否一致。

步骤S32：确定当前经纬度坐标与上一个经纬度坐标不一致时，通过调用JS函数在离线地图上添加经纬度坐标。

本发明实施例中，在对惯导数据进行解析及坐标系转换，获得当前经纬度坐标后，还将对获得的经纬度坐标进行合法判断，也即判断当前经纬度坐标是否与前一次经纬度坐标一致，一致则说明惯导设备并没有移动，计算机终端可以减少更新绘制动作避免计算资源的浪费。其中，上述判断过程可以利用算法或应用程序来实现，这里不做限定。本发明实施例中，可以通过调用JS函数在离线地图的相应位置进行经纬度坐标的添加。

步骤S33：通过折线连接当前经纬度坐标与上一个经纬度坐标，以便更新显示惯导运动轨迹。

本发明实施例中，当确认当前经纬度坐标是合法的，与上一经纬度坐标不一致时，则可在离线地图地图上绘制折线连接当前经纬度与上一个经纬度，生成惯导运动轨迹。在获取下一经纬度坐标时，同理通过上述步骤通过绘制折线连接，形成惯导运动轨迹，以更新显示运动路径。

实施例2

图4是本发明实施例2提供的一种惯导运动轨迹绘制方法的流程图，该方法包括如下步骤：

步骤S41：获取惯导数据，并将惯导数据异步传输至数据解析缓冲区。

此步骤与上述步骤S11一致，在此不再赘述。

步骤S42：读取数据解析缓冲区中的惯导数据，并利用预设的规约协议对惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标。

此步骤与上述步骤S12一致，在此不再赘述。

步骤S43：判断当前网络信号强度是否低于预设值。

此步骤与上述步骤S13一致，在此不再赘述。

步骤S44：确定网络信号强度低于预设值时，根据经纬度坐标调用相应离线地图，离线地图通过预设的瓦片坐标-图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成。

此步骤与上述步骤S14一致，在此不再赘述。

步骤S45：利用经纬度坐标在离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。

此步骤与上述步骤S15一致，在此不再赘述。

步骤S46：确定网络信号强度等于或高于预设值时，切换至通过网络信号加载的线上地图，并利用经纬度坐标在线上地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前路径。

本发明实施例中，当计算机终端在使用离线地图模式时，还可以实时检测当前网络信号强度，当网络信号强度等于或高于预设值时，可以通过网络信号自动加载线上地图，并切换至线上地图模式。同时，通过惯导数据获取的经纬度坐标，并利用经纬度坐标在该线上地图绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。

如图5所示，该惯导运动轨迹绘制方法还包括如下步骤：

步骤S47：接收地图切换指令，并根据地图切换指令切换地图模式至离线地图或线上地图。

本发明实施例中，计算机终端在显示地图时，还可以接收指令进行地图类型的选择，可以选择离线地图或在线地图，例如，在网络信号强度足够的时候，用户还是可以利用地图切换指令，将线上地图切换至离线地图。

实施例3

图6是本发明实施例3提供的一种惯导运动轨迹绘制装置的结构示意图。

该惯导运动轨迹绘制装置600包括：

惯导数据传输模块610，用于获取惯导数据，并将所述惯导数据异步传输至数据解析缓冲区。

惯导数据解析模块620，用于读取所述数据解析缓冲区中的所述惯导数据，并利用预设的规约协议对所述惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标。

网络强度判断模块630，用于判断当前网络信号强度是否低于预设值。

离线地图调用模块640，用于确定网络信号强度低于预设值时，根据所述经纬度坐标调用相应离线地图，所述离线地图通过预设的瓦片坐标-图像ID表调用预设的瓦片图像库中相应的地图瓦片组成。

运动轨迹绘制模块650，用于利用所述经纬度坐标在所述离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径。

如图7所示，该惯导运动轨迹绘制装置600还包括：

线上地图切换模块660，用于确定网络信号强度等于或高于预设值时，切换至通过网络信号加载的线上地图，并利用所述经纬度坐标在所述线上地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前路径。

如图8所示，该惯导数据解析模块620包括：

惯导数据解析单元621，用于利用预设规约协议对所述惯导数据进行解析，获得原始经纬度信息。

坐标系转换单元623，用于利用预设坐标转化算法对所述原始经纬度信息进行坐标转换处理，获得基于GCJ-02坐标系的所述经纬度坐标。

本发明实施例中，上述各个模块以及各个单元更加详细的功能描述可以参考前述实施例中相应部分的内容，在此不再赘述。

此外，本发明还提供了一种计算机设备，该计算机设备可以包括智能电话、平板电脑、车载电脑、智能穿戴设备等。该计算机设备包括存储器和处理器，存储器可用于存储计算机程序，处理器通过运行所述计算机程序，从而使计算机设备执行上述方法或者上述惯导运动轨迹绘制装置中的各个模块的功能。

存储器可包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。

本实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存上述计算机设备中使用的计算机程序。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和结构图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，结构图和/或流程图中的每个方框、以及结构图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块或单元可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或更多个模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是智能手机、个人计算机、服务器、或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

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所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种惯导运动轨迹绘制方法，其特征在于，包括：

判断当前网络信号强度是否低于预设值；

2.根据权利要求1所述的惯导运动轨迹绘制方法，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求1所述的惯导运动轨迹绘制方法，其特征在于，所述“读取所述数据解析缓冲区中的所述惯导数据，并利用预设的规约协议对所述惯导数据进行解析及转换坐标系，获得经纬度坐标”包括：

4.根据权利要求1所述的惯导运动轨迹绘制方法，其特征在于，所述“利用所述经纬度坐标在所述离线地图上绘制惯导运动轨迹，显示当前运动路径”包括：

判断当前所述经纬度坐标与上一个经纬度坐标是否一致；

5.根据权利要求1所述的惯导运动轨迹绘制方法，其特征在于，还包括：

6.一种惯导运动轨迹绘制装置，其特征在于，包括：

7.根据权利要求6所述的惯导运动轨迹绘制装置，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的惯导运动轨迹绘制装置，其特征在于，所述惯导数据解析模块包括：

9.一种计算机设备，其特征在于，包括存储器以及处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器运行所述计算机程序以使所述计算机设备执行根据权利要求1至5中任一项所述的惯导运动轨迹绘制方法。

10.一种计算机存储介质，其特征在于，其存储有权利要求9所述的计算机设备中所使用的计算机程序。