CN111399000A - Gps漂移过滤方法、gps终端的状态切换方法及切换设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及车辆定位技术，具体为GPS漂移过滤方法、GPS终端的状态切换方法及切换设备，其漂移过滤方法包括：计算若干个有效的GPS数据信息之间的距离差值，将距离差值与第一预设距离阈值比较，删除漂移点，对获取到的GPS数据信息进行过滤，得到剩余的GPS坐标点；在所述剩余的GPS坐标点中，取出第一个GPS坐标点作为基点，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；将运算差值与第二预设距离阈值进行比较，根据比较结果和GPS终端的运行速度，确定GPS终端当前的运行状态，并得出某一时刻的GPS坐标点。本发明能够结合GPS数据信息对GPS坐标点是否漂移进行判断，并进一步判断GPS终端的状态，结合判断结果对漂移的GPS信息进行过滤。
Description
技术领域
本发明涉及车辆定位技术，具体为GPS漂移过滤方法、GPS终端的状态切换方法及切换设备。
背景技术
GPS终端静止的时候，其定位坐标(经纬度)经常在变，有时候变化还比较大，甚至还会显示有速度，这种现象称为“漂移”。受信号质量、卫星数量等环境因素影响，GPS产生偏差是客观存在的。GPS漂移不仅在GPS终端静止的时候会产生，当GPS终端处于动态的时候也会产生。GPS漂移会导致很多问题，如GPS终端轨迹不准确、产生里程偏差等。
当GPS产生漂移时，无法判断当前GPS终端的坐标、速度信息等是否准确，因此如果不进行GPS漂移过滤，则有可能将不准确的GPS信息应用到业务逻辑的处理中，产生相关的问题。
在应用GPS信息对车辆进行定位时，如果不对GPS定位信息进行漂移过滤，则无法判断当前的GPS坐标是不是一个漂移的坐标，也无法判断此时GPS终端的运行状态，是静止还是运动。
另一方面，虽然近年来逐渐出现了对GPS漂移进行过滤的技术，但现有的这些漂移过滤技术存在实现过程复杂，实时性受限等问题。
发明内容
为解决现有技术所存在的技术问题，本发明第一目的是提供GPS漂移过滤方法，能够结合GPS数据信息对GPS坐标点是否漂移进行判断，并进一步判断GPS终端的状态，结合判断结果对漂移的GPS信息进行过滤。
本发明的另一目的是提供GPS终端的状态切换方法，其在本发明GPS漂移过滤方法的基础上，可进一步更新GPS终端有效的、准确的运行状态。
本发明的再一目的是提供GPS终端的状态切换设备。
根据本发明的GPS漂移过滤方法，包括以下步骤：
计算若干个有效的GPS数据信息之间的距离差值，将距离差值与第一预设距离阈值比较，删除漂移点，对获取到的GPS数据信息进行过滤，得到剩余的GPS坐标点；
在所述剩余的GPS坐标点中，取出第一个GPS坐标点作为基点，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；将运算差值与第二预设距离阈值进行比较，根据比较结果和GPS终端的运行速度，确定GPS终端当前的运行状态，并得出某一时刻的GPS坐标点。
在优选的实施例中，GPS漂移过滤方法对GPS数据信息进行过滤的过程包括：
1)获取若干个有效的GPS数据信息，并存放；
2)从若干个有效的GPS数据信息中取出第一个GPS坐标点，和剩余GPS坐标点进行比较，计算并记录多个距离差值；如果在全部距离差值中大于第一设定距离阈值的数据在第一预设比例以上，那么判断该GPS坐标点是漂移点，删除该GPS坐标点；然后在剩下的GPS坐标点中取出一个，与剩余GPS坐标点做减法运算，得到多个距离差值，将全部距离差值跟第一设定距离阈值比较，判断所取出的GPS坐标点是否存在漂移，如果存在漂移则删除，否则取下一个GPS坐标点并用同样的方式继续比较，直到判断完所有的GPS坐标点；
3)在剩余的GPS坐标点中，如果上述删除漂移点之后的GPS坐标点个数小于预设数量阈值，那么跳过本步骤；否则，删除信号质量、PDOP、卫星个数不好的GPS坐标点，直到剩下的GPS坐标点个数等于预设数量阈值为止；
4)从剩余的GPS坐标点中取出第一个GPS坐标作为基点坐标，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；如果这些运算差值中存在第二预设比例以上的数据在第二预设距离阈值范围内，则判断GPS终端处于静止状态，有效的参考GPS坐标为基点坐标；如果这些运算差值处于递增状态，并且GPS终端的速度不低于预设速度的情况下，判断GPS终端处于运动状态，从剩余的多个GPS坐标中找出中间值作为有效的参考GPS坐标，否则判断GPS终端还是处于静止状态。
根据本发明的GPS终端状态切换方法，包括以下步骤：
计算若干个有效的GPS数据信息之间的距离差值，将距离差值与第一预设距离阈值比较，删除漂移点，对获取到的GPS数据信息进行过滤，得到剩余的GPS坐标点；
在所述剩余的GPS坐标点中，取出第一个GPS坐标点作为基点，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；将运算差值与第二预设距离阈值进行比较，根据比较结果和GPS终端的运行速度，确定GPS终端当前的运行状态，并得出某一时刻的GPS坐标点，将GPS终端状态切换到所确定的GPS终端当前的运行状态。
在优选的实施例中，GPS终端状态切换方法对GPS数据信息进行过滤，并切换GPS终端状态的过程包括：
1)获取若干个有效的GPS数据信息，并存放；
2)从若干个有效的GPS数据信息中取出第一个GPS坐标点，和剩余GPS坐标点进行比较，计算并记录多个距离差值；如果在全部距离差值中大于第一设定距离阈值的数据在第一预设比例以上，那么判断该GPS坐标点是漂移点，删除该GPS坐标点；然后在剩下的GPS坐标点中取出一个，与剩余GPS坐标点做减法运算，得到多个距离差值，将全部距离差值跟第一设定距离阈值比较，判断所取出的GPS坐标点是否存在漂移，如果存在漂移则删除，否则取下一个GPS坐标点并用同样的方式继续比较，直到判断完所有的GPS坐标点；
3)在剩余的GPS坐标点中，如果上述删除漂移点之后的GPS坐标点个数小于预设数量阈值，那么跳过本步骤；否则，删除信号质量、PDOP、卫星个数不好的GPS坐标点，直到剩下的GPS坐标点个数等于预设数量阈值为止；
4)从剩余的GPS坐标点中取出第一个GPS坐标作为基点坐标，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；如果这些运算差值中存在第二预设比例以上的数据在第二预设距离阈值范围内，则判断GPS终端处于静止状态，有效的参考GPS坐标为基点坐标，将GPS终端状态切换到静止状态；如果这些运算差值处于递增状态，并且GPS终端的速度不低于预设速度的情况下，判断GPS终端处于运动状态，从剩余的多个GPS坐标中找出中间值作为有效的参考GPS坐标，将GPS终端状态切换到运动状态，否则判断GPS终端还是处于静止状态，将GPS终端状态切换到静止状态。
根据本发明的GPS终端状态切换设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明所述切换方法的各步骤。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
1、能够判断GPS终端的运行状态，处于运动状态、静止状态还是未知状态，并结合状态判断结果对漂移的GPS信息进行过滤，最终将某一时刻最准确的GPS信息进行保存。
2、在完成GPS漂移过滤后，本发明根据过滤结果，对GPS终端的运行状态进行准确判断，并进一步完成GPS终端的状态切换。
附图说明
图1是本发明的流程图；
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
本发明GPS漂移过滤方法、GPS终端状态切换方法，均包括以下步骤：
S1、计算若干个有效的GPS数据信息之间的距离差值，将距离差值与第一预设距离阈值比较，删除漂移点，对获取到的GPS数据信息进行过滤，得到剩余的GPS坐标点。
S2、在所述剩余的GPS坐标点中，取出第一个GPS坐标点作为基点，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；将运算差值与第二预设距离阈值进行比较，根据比较结果和GPS终端的运行速度，确定GPS终端当前的运行状态，并得出某一时刻最准确的GPS坐标点。
GPS终端的运行状态包括：静止状态、运动状态、未知状态，也分别叫第一运行状态、第二运行状态、第三运行状态。造成GPS终端处于未知状态的原因有：
1)、GPS终端(例如车辆)刚刚启动，并不知道该终端的状态。
2)、无法从GPS模块中获取GPS有效信息。例如，GPS卫星信号不佳，或者GPS模块出现故障等。
3)、GPS严重漂移超过一定的次数(本实施例默认连续无效超过3次)，因此需要对GPS漂移进行及时过滤。
当GPS终端(如车辆)处于未知状态时，说明车辆的运行状态没有被判定出来，获取到的GPS数据信息也是不准确，因而无法将GPS终端的定位上报；此时将GPS数据的标志位置位成无效，并上报无效标志。未知状态下需要实时判断GPS终端是否符合静止状态或运动状态的条件，并切换到对应的运行状态。如图1，本实施例对GPS数据信息进行漂移过滤，判断GPS终端当前的运行状态，实现GPS终端状态切换，具体包括：
1)在GPS有效的情况下获取若干个GPS数据信息，并存放。后续根据这若干个有效的GPS数据信息进行GPS终端运行状态的判定。
本实施例可选择10个GPS数据信息。选取GPS数据信息时，可以每隔1秒获取一个GPS数据信息，累计10秒共10个GPS信息，即10个GPS坐标点。
2)从若干个GPS数据信息中取出第一个GPS坐标，和剩余GPS坐标(如剩下的9个坐标)进行比较，计算并记录距离差值；如果在9个全部距离差值中大于第一设定距离阈值(如360米)的数据在第一预设比例(如70％)以上，那么判断该GPS坐标点是漂移点，需要将该GPS坐标点删除；然后在剩下的GPS坐标点中取出一个，用上述同样的方式做减法运算，得到多个距离差值，将全部距离差值跟第一设定距离阈值比较，判断所取出的GPS坐标点是否存在漂移，如果存在漂移则删除，否则取下一个GPS坐标点并用同样的方式继续比较，直到判断完所有的GPS数据信息。同样的方式即上述判断方式，概括为：取出1个GPS坐标，和剩余GPS坐标进行比较，计算并记录距离差值；如果在全部距离差值中大于第一设定距离阈值(如360米)的数据在70％以上，那么这个GPS坐标点可能是漂移点，需要将此GPS坐标点删除。
3)在剩余的GPS坐标点中，如果上述删除漂移点之后的GPS坐标点个数小于预设数量阈值(例如6个)，那么跳过本步骤；否则，删除信号质量、PDOP、卫星个数相对来说都比较不好的GPS坐标点，直到剩下的GPS坐标点个数等于预设数量阈值为止。一般来说，信号质量越好、PDOP值越低、卫星个数越多，则GPS坐标点就越精确，三者的优先级为：信号质量>PDOP>卫星个数。
4)从剩余的GPS坐标点中取出第一个GPS坐标作为基点坐标，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值。如果这些运算差值中存在第二预设比例(如80％)以上的数据在第二预设距离阈值(例如35米)范围内，就认为GPS终端即车辆是处于静止状态，此时有效的参考GPS坐标就是基点坐标，将GPS终端的运行状态切换到静止状态；如果这些运算差值是处于递增状态(递增值是3.0/3.6+上一次的差值)，并且GPS终端的速度不低于预设速度(如3Km/h)的情况下，认为GPS终端处于运动状态，从剩余的多个GPS坐标中找出中间值作为有效的参考GPS坐标，即：在剩余的多个(本实施例为5个)GPS坐标中找出距离最大的2个并删除，找出距离最小的2个并删除，最后剩下的一个GPS坐标就是有效的参考GPS坐标，并保存，将GPS终端的运行状态切换到运动状态；否则，判断GPS终端还是处于静止状态，并将GPS终端的运行状态切换到静止状态。
上述第一预设距离阈值、第二预设距离阈值均为对GPS坐标点之间距离差值设置的阈值，且第一预设距离阈值明显大于第二预设距离阈值。
基于相同的构思，本发明还提出GPS终端状态切换设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，当处理器执行计算机程序时实现GPS终端状态切换方法的各步骤。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.GPS漂移过滤方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算若干个有效的GPS数据信息之间的距离差值，将距离差值与第一预设距离阈值比较，删除漂移点，对获取到的GPS数据信息进行过滤，得到剩余的GPS坐标点；
在所述剩余的GPS坐标点中，取出第一个GPS坐标点作为基点，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；将运算差值与第二预设距离阈值进行比较，根据比较结果和GPS终端的运行速度，确定GPS终端当前的运行状态，并得出某一时刻的GPS坐标点。
2.根据权利要求1所述的GPS漂移过滤方法，其特征在于，对GPS数据信息进行过滤的过程包括：
1)获取若干个有效的GPS数据信息，并存放；
2)从若干个有效的GPS数据信息中取出第一个GPS坐标点，和剩余GPS坐标点进行比较，计算并记录多个距离差值；如果在全部距离差值中大于第一设定距离阈值的数据在第一预设比例以上，那么判断该GPS坐标点是漂移点，删除该GPS坐标点；然后在剩下的GPS坐标点中取出一个，与剩余GPS坐标点做减法运算，得到多个距离差值，将全部距离差值跟第一设定距离阈值比较，判断所取出的GPS坐标点是否存在漂移，如果存在漂移则删除，否则取下一个GPS坐标点并用同样的方式继续比较，直到判断完所有的GPS坐标点；
3)在剩余的GPS坐标点中，如果上述删除漂移点之后的GPS坐标点个数小于预设数量阈值，那么跳过本步骤；否则，删除信号质量、PDOP、卫星个数不好的GPS坐标点，直到剩下的GPS坐标点个数等于预设数量阈值为止；
4)从剩余的GPS坐标点中取出第一个GPS坐标作为基点坐标，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；如果这些运算差值中存在第二预设比例以上的数据在第二预设距离阈值范围内，则判断GPS终端处于静止状态，有效的参考GPS坐标为基点坐标；如果这些运算差值处于递增状态，并且GPS终端的速度不低于预设速度的情况下，判断GPS终端处于运动状态，从剩余的多个GPS坐标中找出中间值作为有效的参考GPS坐标，否则判断GPS终端还是处于静止状态。
3.根据权利要求2所述的GPS漂移过滤方法，其特征在于，第一预设距离阈值、第二预设距离阈值均为对GPS坐标点之间距离差值设置的阈值，且第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值。
4.根据权利要求1所述的GPS漂移过滤方法，其特征在于，GPS终端的运行状态包括：静止状态、运动状态、未知状态。
5.根据权利要求4所述的GPS漂移过滤方法，其特征在于，当GPS终端处于未知状态时，将GPS数据的标志位置位成无效，并上报无效标志。
6.GPS终端状态切换方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算若干个有效的GPS数据信息之间的距离差值，将距离差值与第一预设距离阈值比较，删除漂移点，对获取到的GPS数据信息进行过滤，得到剩余的GPS坐标点；
在所述剩余的GPS坐标点中，取出第一个GPS坐标点作为基点，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；将运算差值与第二预设距离阈值进行比较，根据比较结果和GPS终端的运行速度，确定GPS终端当前的运行状态，并得出某一时刻的GPS坐标点，将GPS终端状态切换到所确定的GPS终端当前的运行状态。
7.根据权利要求6所述的GPS终端状态切换方法，其特征在于，对GPS数据信息进行过滤，并切换GPS终端状态的过程包括：
1)获取若干个有效的GPS数据信息，并存放；
2)从若干个有效的GPS数据信息中取出第一个GPS坐标点，和剩余GPS坐标点进行比较，计算并记录多个距离差值；如果在全部距离差值中大于第一设定距离阈值的数据在第一预设比例以上，那么判断该GPS坐标点是漂移点，删除该GPS坐标点；然后在剩下的GPS坐标点中取出一个，与剩余GPS坐标点做减法运算，得到多个距离差值，将全部距离差值跟第一设定距离阈值比较，判断所取出的GPS坐标点是否存在漂移，如果存在漂移则删除，否则取下一个GPS坐标点并用同样的方式继续比较，直到判断完所有的GPS坐标点；
3)在剩余的GPS坐标点中，如果上述删除漂移点之后的GPS坐标点个数小于预设数量阈值，那么跳过本步骤；否则，删除信号质量、PDOP、卫星个数不好的GPS坐标点，直到剩下的GPS坐标点个数等于预设数量阈值为止；
4)从剩余的GPS坐标点中取出第一个GPS坐标作为基点坐标，并和其余GPS坐标点做减法运算，得到并保存运算差值；如果这些运算差值中存在第二预设比例以上的数据在第二预设距离阈值范围内，则判断GPS终端处于静止状态，有效的参考GPS坐标为基点坐标，将GPS终端状态切换到静止状态；如果这些运算差值处于递增状态，并且GPS终端的速度不低于预设速度的情况下，判断GPS终端处于运动状态，从剩余的多个GPS坐标中找出中间值作为有效的参考GPS坐标，将GPS终端状态切换到运动状态，否则判断GPS终端还是处于静止状态，将GPS终端状态切换到静止状态。
8.根据权利要求7所述的GPS终端状态切换方法，其特征在于，第一预设距离阈值、第二预设距离阈值均为对GPS坐标点之间距离差值设置的阈值，且第一预设距离阈值大于第二预设距离阈值。
9.根据权利要求7所述的GPS终端状态切换方法，其特征在于，GPS终端的运行状态包括：静止状态、运动状态、未知状态；当GPS终端处于未知状态时，将GPS数据的标志位置位成无效，并上报无效标志。
10.GPS终端状态切换设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求6-8中任一项所述切换方法的各步骤。
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