CN110609306A - 电子地图的修正方法、系统及存储介质 - Google Patents

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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
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    • H04W4/025—Services making use of location information using location based information parameters

Abstract

本发明涉及电子地图的修正方法、系统及存储介质。所述方法包括如下步骤：在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；将在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息传送到计算模块；基于所接收的位置信息，所述计算模块计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；将所述电子地图待修正部分按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。本发明只进行一个点的定位操作即可完成，无需跑遍作业地块即可完成作业区域的校准；所需设备只是一个全球定位设备，成本低廉；不受气候、地形条件影响。

Description

电子地图的修正方法、系统及存储介质
技术领域
本发明涉及电子地图领域，具体涉及电子地图的修正方法、系统及存储介质。
背景技术
无人驾驶飞机简称“无人机”，是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞机。机上无驾驶舱，但安装有自动驾驶仪、程序控制装置等设备。地面、舰艇上或母机遥控站人员通过雷达等设备，对其进行跟踪、定位、遥控、遥测和数字传输。可在无线电遥控下像普通飞机一样起飞或用助推火箭发射升空，也可由母机带到空中投放飞行。回收时，可用与普通飞机着陆过程一样的方式自动着陆，也可通过遥控用降落伞或拦网回收。可反复使用多次。广泛用于空中侦察、监视、通信、反潜、电子干扰等。
无人机自动飞行，使用地面站软件界面中的电子地图，进行航迹规划是基本手段之一。但是电子地图与实际地理信息之间是有一定误差的，这会影响无人机飞行精度。尤其是在植保作业当中，偏差一米就有可能造成危险或者漏喷。本发明拟提出一种方法及系统，能够快速矫正电子地图，使其在小范围内与现实地理信息高度重合，满足作业需求。
发明内容
为了解决电子地图与实际地理信息之间是有一定误差的问题，快速修正电子地图，本发明拟提供电子地图的修正方法、系统及存储介质，使用现实存在的特征点与电子地图上存在的该特征点的地理信息进行比对，将差异推广到作业区域，从而得到准确的作业地块信息。使无人机飞行更加准确，用户可以直接使用不准确的电子地图进行航迹规划，而不影响真实飞行精度。
本发明提供一种电子地图的修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；
将在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息传送到计算模块；
基于所接收的位置信息，所述计算模块计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；
将所述电子地图待修正部分按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
进一步地，将所述电子地图待修正部分平移包括将所述电子地图的贴图平移或将所述电子地图上的由用户设置的航线上的航点平移。
进一步地，所述定位设备包括GNSS设备、安装定位系统的手持设备、无人机地面站、信息转发器、飞控设备及无人机中之一。
进一步地，所述经度差和所述纬度差的计算公式分别为：Dx＝x2-x1，Dy＝y2-y1，其中，x1是所述地图特征点位置经度；y1是所述地图特征点位置纬度，Dx是经度差；x2是所述定位设备测量得到的实际特征点的经度；y2是所述定位设备测量得到的实际特征点的纬度，Dy是纬度差。
进一步地，将所述电子地图待修正部分平移包括按照如下方式将所述电子地图的贴图进行平移：
Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是所述贴图上预定点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是该预定点的修正后经度’；Yn'是该预定点的纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是该预定点的修正后纬度。
进一步地，将所述电子地图待修正部分平移包括的方法是将所述航线上多个航点中的每一航点的经度和纬度按照如下方式进行平移：
Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是航点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是航点的修正后经度’；Yn'是航点的原始纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是航点的修正后纬度。
本发明还提供一种电子地图的修正系统，其特征在于，包括：
标注模块，用于在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；
接收模块，用于接收在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息；
计算模块，用于基于所接收的位置信息，计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；以及
修正模块，用于将所述电子地图按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
进一步地，将所述电子地图待修正部分平移包括将所述电子地图的贴图平移或将所述电子地图上的由用户设置的航线上的航点平移。。
进一步地，所述定位设备包括GNSS设备、安装定位系统的手持设备、无人机地面站、信息转发器、飞控设备、无人机的一种。
本发明还提供一种计算机可读存储介质，其上存储有用于执行上述所述的电子地图的修正方法的指令。
本发明取得的有益效果：
修正了电子地图与实际地理信息之间的误差，快速修正电子地图；
只进行一个点的定位操作即可完成计算，方便快捷操作简单，无需跑遍作业地块即可完成作业区域的校准；
所需设备只是一个全球定位设备，成本低廉；
不受气候、地形条件影响，只要全球定位信息正常即可使用。
附图说明
图1是依据本发明一实施例的电子地图修正方法流程图；
图2是依据本发明一实施例的电子地图修正系统示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将结合附图和实施例，对本发明技术方案的具体实施方式进行更加详细、清楚的说明。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。其只是包含了本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，本领域技术人员对于本发明的各种变化获得的其他实施例，都属于本发明保护的范围。
图2示出了依据本发明一实施例的电子地图修正系统。
所述系统包括标注模块1、接收模块2、计算模块3；修正模块4，其中：所述标注模块1，用于在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；所述接收模块2，用于接收在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息；所述计算模块3，用于基于所接收的位置信息，计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；所述修正模块4，用于将所述电子地图按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
所述需要修正的部分为电子地图上的航线时，所述标注模块1标注的明显特征点为航线上的航点。
所述定位设备包括GNSS设备、安装定位系统的手持设备、无人机地面站、信息转发器、飞控设备及无人机中之一。
GNSS系统，GNSS是Global Navigation Satellite System的缩写。很长时间以来，它有两个译名：全球卫星导航系统和全球导航卫星系统。GPS(Global PositioningSystem)是美国的卫星导航系统；GLONASS(GLOBAL NAVIGATION SATELLITE SYSTEM)是俄罗斯的卫星导航系统；Galileo是欧洲的卫星导航系统，北斗是中国的卫星导航系统，这些导航卫星系统统称GNSS。
一种电子地图的修正方法，如图1所示，图1是本发明方法流程示意图，所述方法包括如下步骤。
步骤S1，在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点。其中，x1，是地图特征点位置经度；y1，是地图特征点位置纬度。
明显特征点是指在电子地图当中水平地理位置也就是经度和纬度相对固定的颜色与周边区分较大且在现实世界当中当前能够找到的特征点。例如：明显的颜色交接点，突出的石头，树木，台阶，沟渠转折点，建筑物角落，各种塔上的尖点，明显的地标物体等。
步骤S2，将在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息传送到计算模块。其中，x2，是定位设备测量得到的实际特征点的位置经度；y2，是定位设备测量得到的实际特征点的位置纬度。
所述定位设备包括GNSS设备、安装定位系统的手持设备、无人机地面站、信息转发器、飞控设备及无人机中之一。
所述定位设备，在本发明的应用中，是非常重要的组成部分，优选定位精度高的设备，以提高地图修正的精度。
步骤S3，基于所接收的位置信息，所述计算模块计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差。
所述经度差和所述纬度差的计算公式分别为：Dx＝x2-x1，Dy＝y2-y1，其中，x1是所述地图特征点位置经度；y1是所述地图特征点位置纬度，Dx是经度差；x2是定位设备测量得到的实际特征点的经度；y2是定位设备测量得到的实际特征点的纬度，Dy是纬度差。
本发明一个实施例中，采用地面站软件作为计算模块，接收所述定位设备传送的所述实际特征点的位置信息，进行地图特征点和实际特征点的经纬度差计算。
步骤S4，将所述电子地图待修正部分按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
将所述电子地图待修正部分平移包括将所述电子地图的贴图平移或将所述电子地图上的由用户设置的航线上的航点平移。
所述待修正部分为局部地图或整个电子地图时，将所述电子地图待修正部分平移包括按照如下方式将所述电子地图的贴图进行平移，贴图平移公式为：
Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是所述贴图上预定点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是该预定点的修正后经度’；Yn'是该预定点的纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是该预定点的修正后纬度。
当所述需要修正的部分为电子地图上的航线时，所述明显特征点与航点距离越近越好，距离越近，修正效果越好；距离越远，修正效果越差。将所述电子地图待修正部分平移包括的方法是将所述航线上多个航点中的每一航点的经度和纬度按照如下方式进行平移，所述航线平移公式为：Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是航点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是航点的修正后经度’；Yn'是航点的原始纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是航点的修正后纬度。
一种计算机可读存储介质，其上存储有用于执行上述所述的电子地图的修正方法的指令。
其中，计算机可读存储介质可以是硬盘、单片机FLXSH、单独的FLXSH芯片或EEPROM、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、光盘只读存储器(CD-ROM)、磁带、软盘和光数据存储设备等。
实施例1
实施例1的电子地图待修正部分为电子地图的局部。
所述系统包括标注模块1、接收模块2、计算模块3；修正模块4，其中：所述标注模块1，用于在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；所述接收模块2，用于接收在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息；所述计算模块3，用于基于所接收的位置信息，计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；所述修正模块4，用于将所述电子地图按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
利用所述系统进行局部电子地图的修正方法，如图1所示，图1是本发明方法流程示意图，所述方法包括如下步骤。
步骤S1，在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点。
此处，明显特征点是指在电子地图当中水平地理位置(经纬度)相对固定的颜色与周边区分较大且在现实世界当中当前能够找到的特征点。例如：北京的中央电视塔，其中，x1，是地图特征点北京的中央电视塔位置经度；y1，是地图特征点北京的中央电视塔位置纬度。
步骤S2，将在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息传送到计算模块。
所述定位设备为GNSS系统。
北京中央电视塔，进行定位，并将位置信息传送到计算模块。其中，x2，是定位设备测量得到的实际特征点北京的中央电视塔的位置经度；y2，是定位设备测量得到的实际特征点北京的中央电视塔的位置纬度。
步骤S3，基于所接收的位置信息，所述计算模块计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差。
本实施例中，采用地面站软件作为计算模块，接收所述定位设备传送的所述实际特征点的位置信息，计算地图特征点和实际特征点的经度差和纬度差。
所述经度差和所述纬度差的计算公式分别为：Dx＝x2-x1，Dy＝y2-y1，其中，x1是所述地图特征点位置经度；y1是所述地图特征点位置纬度，Dx是经度差；x2是定位设备测量得到的实际特征点的经度；y2是定位设备测量得到的实际特征点的纬度，Dy是纬度差。
步骤S4，将所述电子地图待修正部分按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
所述待修正部分为局部地图或整个电子地图时，将所述电子地图待修正部分平移包括按照如下方式将所述电子地图的贴图进行平移，贴图平移公式为：
Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是所述贴图上预定点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是该预定点的修正后经度’；Yn'是该预定点的纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是该预定点的修正后纬度。
实施例2
实施例2的电子地图需要修正的部分为航线。
所述系统包括标注模块1、接收模块2、计算模块3；修正模块4，其中：所述标注模块1，用于在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；所述接收模块2，用于接收在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息；所述计算模块3，用于基于所接收的位置信息，计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；所述修正模块4，用于将所述电子地图按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
利用所述系统进行电子地图的修正方法，如图1所示，图1是本发明方法流程示意图，所述方法包括如下步骤。
步骤S1，在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点。
所述需要修正的部分为电子地图上的航线，所述明显特征点为所述航线上的航点或接近航点的点。所述航点是固定的，而接近航点的点是不固定的，具体的距离范围在此不作限制。与航点距离越近越好，距离越近，修正效果越好；距离越远，修正效果越差。
航线中的一个接近航点的点是上海的东方明珠电视塔，以它作为地图特征点。其中，x1，是电子地图上特征点东方明珠电视塔位置经度；y1，是电子地图上特征点东方明珠电视塔位置纬度。
步骤S2，将在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息传送到计算模块。
所述定位设备为北斗系统。
东方明珠电视塔，进行定位，并将位置信息传送到计算模块。x2，是定位设备测量得到的实际特征点东方明珠电视塔的位置经度；y2，是定位设备测量得到的实际特征点东方明珠电视塔的位置纬度。
步骤S3，基于所接收的位置信息，所述计算模块计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差。
本实施例中，采用地面站软件作为计算模块，接收所述定位设备传送的所述实际特征点的位置信息，进行地图特征点和实际特征点的经度差和纬度差计算。
所述经度差和所述纬度差的计算公式分别为：Dx＝x2-x1，Dy＝y2-y1，其中，x1是电子地图上点位置经度；y1是电子地图上点位置纬度，Dx是经度差；x2是定位设备测量得到的实际特征点的经度；y2是定位设备测量得到的实际特征点的纬度，Dy是纬度差。
步骤S4，将所述电子地图待修正部分按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
将所述电子地图待修正部分平移包括的方法是将所述航线上多个航点中的每一航点的经度和纬度按照如下方式进行平移，所述航线平移公式为：Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是航点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是航点的修正后经度’；Yn'是航点的原始纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是航点的修正后纬度。
需要说明的是，以上参照附图所描述的各个实施例仅用以说明本发明而非限制本发明的范围，本领域的普通技术人员应当理解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下对本发明进行的修改或者等同替换，均应涵盖在本发明的范围之内。此外，除上下文另有所指外，以单数形式出现的词包括复数形式，反之亦然。另外，除非特别说明，那么任何实施例的全部或一部分可结合任何其它实施例的全部或一部分来使用。

Claims (10)

1.一种电子地图的修正方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；
将在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息传送到计算模块；
基于所接收的位置信息，所述计算模块计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；
将所述电子地图待修正部分按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
2.根据权利要求1所述电子地图的修正方法，其特征在于，将所述电子地图待修正部分平移包括将所述电子地图的贴图平移或将所述电子地图上的由用户设置的航线上的航点平移。
3.根据权利要求1所述电子地图的修正方法，其特征在于，所述定位设备包括GNSS设备、安装定位系统的手持设备、无人机地面站、信息转发器、飞控设备、无人机中之一。
4.根据权利要求1所述电子地图的修正方法，其特征在于，所述经度差和所述纬度差的计算公式分别为：Dx＝x2-x1，Dy＝y2-y1，其中，x1是所述地图特征点位置经度；y1是所述地图特征点位置纬度，Dx是经度差；x2是所述定位设备测量得到的实际特征点的经度；y2是所述定位设备测量得到的实际特征点的纬度，Dy是纬度差。
5.根据权利要求1所述电子地图的修正方法，其特征在于，将所述电子地图待修正部分平移包括按照如下方式将所述电子地图的贴图进行平移：
Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是所述贴图上预定点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是该预定点的修正后经度’；Yn'是该预定点的纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是该预定点的修正后纬度。
6.根据权利要求1所述电子地图的修正方法，其特征在于，将所述电子地图待修正部分平移包括的方法是将所述航线上多个航点中的每一航点的经度和纬度按照如下方式进行平移：
Xn'＝Xn+Dx；
Yn'＝Yn+Dy。
其中，Xn是航点的原始经度，Dx是所述经度差，Xn'是航点的修正后经度’；Yn'是航点的原始纬度，Dy是所述纬度差，Yn'是航点的修正后纬度。
7.一种电子地图的修正系统，其特征在于，包括：
标注模块，用于在电子地图上对明显特征点进行标注，作为地图特征点，所述明显特征点是电子地图上具备显著特征的点；
接收模块，用于接收在与地图特征点对应的实际特征点处通过带有全球定位系统的定位设备进行定位而获得的位置信息；
计算模块，用于基于所接收的位置信息，计算所述实际特征点位置与所述地图特征点位置的经度差和纬度差；以及
修正模块，用于将所述电子地图按照所述经度差和所述纬度差进行平移以得到经修正的电子地图。
8.根据权利要求7所述电子地图的修正系统，其特征在于，将所述电子地图待修正部分平移包括将所述电子地图的贴图平移或将所述电子地图上的由用户设置的航线上的航点平移。。
9.根据权利要求7所述电子地图的修正系统，其特征在于，所述定位设备包括GNSS设备、安装定位系统的手持设备、无人机地面站、信息转发器、飞控设备、无人机的一种。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有用于执行上述权利要求1-6任一项所述的电子地图的修正方法的指令。
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