CN111797064A - 定位数据处理方法、装置、电子设备和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及一种定位数据处理方法、装置、电子设备和存储介质。所述方法包括：获取定位数据；对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。采用本方法能够有效对定位数据进行压缩。
Description
技术领域
本申请涉及计算机技术领域，特别是涉及一种定位数据处理方法、装置、电子设备和存储介质。
背景技术
目前，带有卫星导航定位功能的各类电子产品，如信鸽追踪器，一般将基于卫星导航的定位数据保存到产品内部的闪存中。随着电子产品使用时间的增加，产品内部闪存中存储的定位数据量急剧增加，而该类电子产品的体积较小，存储空间有限，导致产品存储的定位数据的数据量有限，影响电子产品的使用。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够有效对定位数据进行压缩的定位数据处理方法、装置、电子设备和存储介质。
一种定位数据处理方法，所述方法包括：
获取定位数据；
对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在其中一个实施例中，对各定位数据进行排序，得到定位数据序列包括：
确定数据分段长度；
从各定位数据中获取数量等于数据分段长度的定位数据，得到分段数据；
对分段数据中的各定位数据按序进行排列，得到定位数据序列。
在其中一个实施例中，根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列包括：
确定定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据；
确定定位差异数据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置；在后定位数据为相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；序列位置为在后定位数据在定位数据序列中所处的位置；
将各定位差异数据按照对应在后定位数据的序列位置从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。
在其中一个实施例中，从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据包括：
将定位数据序列中处于首位的定位数据确定为定位数据序列对应的参考定位数据；
将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据包括：
将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
将定位压缩数据存储至预设缓存中；
当预设缓存的存储空间不足时，发出存储不足提示消息。
在其中一个实施例中，所述方法还包括：
当触发数据导出事件时，确定定位压缩数据中的目标定位压缩数据；
从目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列；
根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据；
通过预设的数据通信接口导出目标定位数据。
在其中一个实施例中，根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据包括：
从目标定位差异序列中依序提取得到各定位差异数据；
根据目标参考定位数据与各定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列；目标定位数据序列包括目标定位数据；
其中，每次迭代还原时根据目标参考定位数据和与目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。
一种定位数据处理装置，所述装置包括：
定位数据获取模块，用于获取定位数据；
定位数据排序模块，用于对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
参考数据确定模块，用于从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
差异数据排序模块，用于根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
压缩数据获得模块，用于将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：
获取定位数据；
对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取定位数据；
对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
上述定位数据处理方法、装置、电子设备和存储介质，将获取的定位数据排序后，根据获得的定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列，并将从定位数据中确定的与定位数据序列对应的参考定位数据插入定位差异序列，得到定位数据对应的定位压缩数据。通过定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据构建定位差异序列，并结合定位数据序列对应的参考定位数据将定位数据进行压缩，得到的定位压缩数据包括参考定位数据和各定位差异数据，不需要记录所有完整的定位数据，从而降低了各定位数据的数据量，使得相同的存储空间能够存储更多的定位数据。
附图说明
图1为一个实施例中定位数据处理方法的应用环境图；
图2为一个实施例中定位数据处理方法的流程示意图；
图3为一个实施例中获得定位差异序列的流程示意图；
图4为一个实施例中信鸽追踪器的结构示意框图；
图5为一个实施例中信鸽追踪器系统的工作模式切换示意图；
图6为一个实施例中定位数据包的压缩处理示意图；
图7为一个实施例中写满标识提示的流程示意图；
图8为一个实施例中定位数据处理装置的结构框图；
图9为一个实施例中电子设备的内部结构图。
具体实施方式
为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。
本申请提供的定位数据处理方法，可以应用于如图1所示的应用环境中。其中，终端102可以与卫星104进行通信，具体可以通过卫星104进行导航定位，获得定位数据。信鸽携带终端102进行飞行，终端102通过与卫星104进行通信，获取信鸽的定位数据，从而实现对信鸽的追踪。终端102将获取的定位数据排序后，根据获得的定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列，并将从定位数据中确定的与定位数据序列对应的参考定位数据插入定位差异序列，得到定位数据对应的定位压缩数据，并将定位压缩数据存储至终端102内置的存储器中。其中，终端102可以但不限于是各种个人计算机、笔记本电脑、智能手机、平板电脑和便携式可穿戴设备，还可以为信鸽追踪器。
在一个实施例中，如图2所示，提供了一种定位数据处理方法，以该方法应用于图1中的终端为例进行说明，包括以下步骤：
步骤S202，获取定位数据。
定位数据可以为基于卫星定位技术获得的终端定位导航信息，如可以为基于GPS(Global Positioning System，全球定位系统)技术获得的定位导航信息。
具体应用中，终端可以为信鸽追踪器，用于追踪信鸽飞行轨迹，信鸽追踪器基于卫星技术追踪的信鸽定位数据需要在信鸽飞行结束后才可以导出，所以在信鸽完整飞行过程中的所有定位数据均需要存储到内部的存储器中，如保存到FLASH(Flash Memory，FLASH闪存)中，定位数据可以包括但不限于包括UTC(Coordinated Universal Time，协调世界时)时间、定位位置、飞行速度等信息，而信鸽长时间飞行过程中的定位数据存储需要大量的FLASH空间，又因为信鸽追踪器体积较小，功耗要求较高，所以设计时选用的芯片要尽可能节省功耗和缩小体积，导致FLASH大空间的需求信鸽追踪器体积要求的矛盾愈发显现。
步骤S204，对各定位数据进行排序，得到定位数据序列。
对获得的定位数据进行排序，如可以按照定位数据获取的先后顺序进行排序，得到定位数据序列。定位数据序列由各定位数据按照预设的排序条件，如按照定位数据的时间先后顺序排序得到，以便于对各定位数据进行压缩处理。在具体应用时，可以将一段时间内获得的定位数据进行排序，得到定位数据序列，从而对一段时间内的定位数据进行压缩处理。如对于信鸽追踪器，可以按照预定的数据压缩周期，将该数据压缩周期内获得的定位数据按照数据时间先后关系进行排序，也可以在获得预设数据量压缩阈值时，即获得的定位数据的数量达到一定数目时对定位数据进行排序，得到定位数据序列。
步骤S206，从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据。
其中，参考定位数据从定位数据中选取，参考定位数据不进行压缩，而作为定位数据序列中其他压缩数据的参考，以便定位数据序列中其他压缩数据可以根据参考定位数据进行数据还原，从而得到压缩还原后的原始定位数据。参考定位数据可以与定位数据序列对应设置，具体可以为每一定位数据序列设置相应的参考定位数据，具体可以直接从各定位数据序列中的定位数据中选取参考定位数据，如可以将定位数据序列中首位的定位数据作为参考定位数据，参考定位数据不进行压缩处理，而直接存储完整的数据，以便定位数据序列中其他定位数据在被压缩后，可以根据参考定位数据进行压缩还原，得到原始的定位数据。
步骤S208，根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列。
其中，定位差异数据由定位数据序列中相邻的定位数据确定，以表征相邻的定位数据之间的差异，具体地，定位差异数据可以为相邻的定位数据的差值。定位差异数据表征了定位数据序列中相邻的定位数据之间差异，那么基于定位差异数据和对应相邻的定位数据中的任一定位数据，就可以获得另一定位数据，如此就不需要存储完整的定位数据，只需记录定位数据间的差异，从而实现对定位数据的压缩，从而减少了定位数据存储的数据量。根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据得到定位数据序列对应的定位差异序列。具体可以将各定位差异数据按照对应相邻的定位数据在定位数据序列中的所处位置进行排序，从而得到定位数据序列对应的定位差异序列。
步骤S210，将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
得到根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据组成的定位差异序列后，定位差异序列相比于定位数据序列的数据数目少一，通过将参考定位数据插入定位差异序列中，得到与定位数据序列中各定位数据对应的定位压缩数据。具体地，可以根据参考定位数据在定位数据序列中所处的位置，将参考定位数据插入定位差异序列中对应位置，得到定位数据对应的定位压缩数据。相比于直接由定位数据组成的定位数据序列，根据定位差异序列和参考定位数据获得的定位压缩数据中仅包括参考定位数据一个完整数据，定位差异序列中包括的为定位差异数据，其相比于完整的定位数据的数据量更小，获得的定位压缩数据的数据量比原始的定位数据的数据量更小，从而实现了对定位数据的压缩，通过存储定位压缩数据即可实现对定位数据的存储，使得相同的存储空间能够存储更多的定位数据。
参考定位数据为完整的定位数据，定位差异序列中的各定位差异数据表征定位数据序列中相邻的定位数据之间的差异，包括了与参考定位数据的差异，则根据参考定位数据各定位差异数据，则可以一一还原出对应完整的定位数据，从而将定位数据还原。
上述定位数据处理方法中，将获取的定位数据排序后，将获得的定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，按照对应相邻的定位数据在定位数据序列中的所处位置进行排序，得到定位差异序列，并将从定位数据中确定的与定位数据序列对应的参考定位数据插入定位差异序列，得到定位数据对应的定位压缩数据。通过定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据构建定位差异序列，并结合定位数据序列对应的参考定位数据将定位数据进行压缩，得到的定位压缩数据包括参考定位数据和各定位差异数据，不需要记录所有完整的定位数据，从而降低了各定位数据的数据量，使得相同的存储空间能够存储更多的定位数据。
在一个实施例中，对各定位数据进行排序，得到定位数据序列包括：确定数据分段长度；从各定位数据中获取数量等于数据分段长度的定位数据，得到分段数据；对分段数据中的各定位数据按序进行排列，得到定位数据序列。
本实施例中，对获得的各定位数据进行排序时，确定数据分段长度，数据分段长度可以根据实际需求设置，如可以为10个数据包，即每10个定位数据进行分段划分，从而将各定位数据进行初步划分。从各定位数据中获取数量等于数据分段长度的定位数据，获取的定位数据划分为同一数据段，得到分段数据，以对相同数据段的定位数据，即对各分段数据进行数据压缩。分段数据由数量等于数据分段长度的定位数据组成，将分段数据中的各定位数据按序进行排列，如按照定位数据的定位时间先后关系进行排列，得到定位数据序列。
在具体实现时，可以通过滑窗对定位数据进行排序，如可以将每10个定位数据设置为一滑窗，则每个滑窗中包括10个定位数据的数据包，在对滑窗内的10个数据包进行排序，得到定位数据序列。
在一个实施例中，如图3所示，获得定位差异序列的处理，即根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列包括：
步骤S302，确定定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据。
本实施例中，根据各定位差异数据对应相邻的定位数据在定位数据序列中的所处位置，将各定位差异数据进行排序，获得定位差异序列。具体地，在得到定位数据序列后，确定定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，具体可以一一计算相邻的定位数据之间的差值，作为相邻的定位数据之间的定位差异数据。定位差异数据反映了相邻的定位数据之间的差异，根据相邻的定位数据中的任一定位数据以及对应的定位差异数据，则可以确定相邻的定位数据中的另一定位数据。
步骤S304，确定定位差异数据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置；在后定位数据为相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；序列位置为在后定位数据在定位数据序列中所处的位置。
其中，定位数据序列中相邻的定位数据包括位置在前的在先定位数据和位置在后的在后定位数据，在后定位数据为相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；序列位置为在后定位数据在定位数据序列中所处的位置。定位差异数据对应于相邻的两个定位数据，本实施例中将相邻的两个定位数据中在后定位数据的所处位置作为定位差异数据对应的序列位置，序列位置为定位差异数据在定位差异序列中的所处位置。
步骤S306，将各定位差异数据按照对应在后定位数据的序列位置从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。
确定各定位差异数据的序列位置后，将各定位差异数据按照对应的序列位置进行排序，如按照从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。各定位差异数据根据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置进行排序，得到的定位差异序列中各定位差异数据的先后位置关系与定位数据序列中各定位数据相对应，从而可以确保基于定位差异序列中各定位差异数据可以还原出对应的定位数据。
本实施例中，根据各定位差异数据对应相邻的定位数据在定位数据序列中的所处位置，将各定位差异数据进行排序，从而确保在根据各定位差异数据将定位数据压缩后，基于定位差异序列中各定位差异数据可以还原出对应的定位数据。
在一个实施例中，从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据包括：将定位数据序列中处于首位的定位数据确定为定位数据序列对应的参考定位数据。
本实施例中，将定位数据序列中处于首位的定位数据作为参考定位数据。具体地，在从各定位数据中确定参考定位数据时，获得定位数据序列，确定定位数据序列中处于首位的定位数据，并将该处于首位的定位数据作为该定位数据序列对应的参考定位数据，即不对该定位数据进行压缩处理，直接记录该定位数据的完整数据。
进一步地，将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据包括：将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在确定定位数据序列中处于首位的定位数据作为参考定位数据后，对应地，将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位压缩数据。具体地，在将参考定位数据插入定位差异序列时，参考定位数据的插入位置与参考定位数据插入在定位数据序列中的所处位置对应，参考定位数据为定位数据序列中处于首位的定位数据时，将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位数据对应的定位压缩数据，从而确保根据参考定位数据和各定位差异数据可以准确还原出各对应的定位数据。
在一个实施例中，定位数据处理方法还包括：将定位压缩数据存储至预设缓存中；当预设缓存的存储空间不足时，发出存储不足提示消息。
本实施例中，实时或定时监测缓存，在存储空间不足时及时发出提示消息，以便及时将存储的定位数据导出。具体地，在获得定位压缩数据后，将定位压缩数据存储至预设缓存中，预设缓存可以为终端本地内置的存储器，如闪存。一般的，对于终端其存储空间有限，如信鸽追踪器，因结构体积限制，其FLASH存储空间有限，而只有在信鸽结束飞行后才可以释放FLASH存储空间。监测预设缓存的存储空间，在预设缓存的存储空间不足时，表明缓存存储的数据已满，无法进一步保存定位数据，则发出存储不足提示消息，如可以发出相应的存储已满标识信息。
在一个实施例中，定位数据处理方法还包括：当触发数据导出事件时，确定定位压缩数据中的目标定位压缩数据；从目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列；根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据；通过预设的数据通信接口导出目标定位数据。
本实施例中，在触发数据导出时，从预设缓存中导出相应的定位数据。具体地，当触发数据导出事件时，如信鸽追踪器通过数据通信接口具体如USB(Universal SerialBus，通用串行总线)接入外部时，或终端接收到数据导出指令时，确定定位压缩数据中的目标定位压缩数据，目标定位压缩数据为预设缓存中需要导出的数据。目标定位压缩数据包括目标参考定位数据和目标定位差异序列，目标参考定位数据为完整的定位数据，目标定位差异序列由相邻的定位数据之间的定位差异数据组成，从目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列，并根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据。具体地，可以根据目标参考定位数据和目标定位差异序列中的各定位差异数据进行数据还原，从而还原得到各定位差异数据对应完整的定位数据。得到需要导出的目标定位数据后，通过预设的数据通信接口导出目标定位数据至外部。进一步地，在确定目标定位压缩数据后，也可以直接将目标定位压缩数据通过预设的数据通信接口导出至外部，已由外部根据目标定位压缩数据进行数据还原得到相应的目标定位数据。
在一个实施例中，根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据包括：从目标定位差异序列中依序提取得到各定位差异数据；根据目标参考定位数据与各定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列；目标定位数据序列包括目标定位数据；其中，每次迭代还原时根据目标参考定位数据和与目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。
本实施例中，根据目标定位压缩数据中提取得到的目标参考定位数据和目标定位差异序列中的各定位差异数据依次进行数据迭代还原，得到目标定位数据。
具体地，从目标定位压缩数据中提取得到目标参考定位数据和目标定位差异序列后，从目标定位差异序列中依序提取得到各定位差异数据，各定位差异数据对应于定位数据序列中的各定位数据。根据目标参考定位数据与各定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列，其中，每次迭代还原时根据目标参考定位数据和与目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。具体地，根据与目标参考定位数据对应的定位差异数据结合目标参考定位数据进行还原，得到该定位差异数据对应的两个定位数据中除目标参考定位数据外的其他一个完整的定位数据，再基于还原得到的目标定位数据作为目标参考定位数据进行下一次迭代还原，从而基于参考定位数据与各定位差异数据依次扩散性地进行数据还原，得到目标定位数据序列，目标定位数据序列包括需要导出的目标定位数据。
在一个实施例中，提供了一种定位数据处理方法，该方法应用于信鸽追踪器的应用环境中，信鸽追踪器基于卫星技术进行导航定位，以追踪信鸽飞行的轨迹。一般地，具有导航功能的信鸽追踪器，都需要保存定位信息数据包到内部FLASH中，主要包含UTC时间、定位位置、飞行速度等信息，那么长时间保存就需要大量的FLASH空间，又因为信鸽追踪器体积较小，功耗要求较高，信鸽追踪器设计时选用的芯片要尽可能节省功耗和缩小体积，而传统的设计方法，需要较大的FLASH空间，同时需要外加运算速度较高的CPU(CentralProcessing Unit，中央处理器)对卫星信号进行运算得到定位数据，普通CPU芯片或者普通导航芯片很难满足设计要求。目前市场上的带有导航功能的GPS追踪器设计采用的是串口输出，需要额外的接口器件才能与外部，如PC(Personal Computer，个人计算机)机相连接，进而实现数据传输，并且占用FLASH空间大，功耗较高，设计复杂，且成本较高。
本实施提供的定位数据处理方法由信鸽追踪器的内部芯片执行，具体可以为多模导航定位芯片HD8040，基于相应的软件开发包SDK(Software Development Kit，软件开发工具包)软件设计架构，采用实时操作系统FreeRTOS,采用多线程的方式处理导航定位功能和信鸽追踪器的逻辑处理功能，使二者互不影响，独立完成各自的任务，在系统启动后，硬件初始化完成，软件电源管理系统和时钟配置完成，此时导航功能具备。如图4所示，为本实施例中信鸽追踪器的结构示意框图。其中，多模导航定位芯片分别与供电模块、FLASH存储器、ADC(Analog to Digital Converter，模数转换器)、USB接口、PRTRG按键和GPIO(General-purpose input/output，通用型之输入输出接口)连接，射频接口分别与ADC和天线连接，ADC还与供电模块连接，USB接口可以与外部的PC连接。外部接口采用USB接口与PC机进行数据交互，下载FLASH的存储数据到PC端，内部使用ADC监控电池电压的变化，进而实现数据存储频率的切换，默认的设计的存储频率为30s，即30秒，每次唤醒后，进行数据存储。具体软件设计架构采用线程加状态机的方式实现，通过外部PRTRG按键和USB接口以及GPIO监控实现各个模式的切换。多模导航定位射频基带一体化SOC芯片(System-on-a-Chip)、片上FLASH、PC机、嵌入式软件开发工具Cygwin+Keil。
具体地，信鸽追踪器的系统启动后进行初始化，包括系统硬件初始化和软件底层寄存器初始化。初始化完成后，嵌入式软件FreeRTOS系统启动，检查USB接口、GPIO的状态是否与PC机连接，并使用默认的参数配置运行，不进入OFF模式(OFF mode)，即不进入最低功耗模式。一方面，检测到系统进入USB模式(USB mode)时，根据用户选择设置相关配置和下载信鸽追踪器内部FLASH的定位数据，由系统将FLASH存储的定位数据通过USB接口输出到PC端，并在PC端以图形化的方式进行显示，并由PC端存储下载获得的定位数据。另一方面，在信鸽追踪器作业前，即信鸽飞行前，根据预设的模式，系统先进入OFF模式等待系统启动，加载相关配置参数后开始运行。其中，系统根据接收到的卫星数量选择启动或继续等待启动，在卫星数量满足定位精度要求后，系统进入激活模式(Active mode)。系统进行3D定位后，进入低功耗模式(Standby mode)，唤醒后基于定位数据处理方法对定位数据进行压缩后，将压缩后的定位数据存储到FLASH中，在系统检测到FLASH中的数据已满时，停止写入数据，等待用户下载定位数据，并上报写满状态标识，以提示存储空间不足。
进一步地，信鸽追踪器系统的硬件资源分配，包括时钟的配置、电源管理的配置和防系统死机的配置。具体地，可以选择是否使用默认配置，如果用户在规定的时间内不设置配置参数，系统将启动默认的常规配置参数，客户可以根据需要设置自己想要测试的配置参数，并且可以读取设置的配置参数，检查参数是否正确，也可以读取设备的ID(Identitydocument，身份证标识号)值，便于区分设备的不同使用目的。具体地，用户配置的参数可以包括但不限于包括每个设备的ID值、每个设备的放飞时间、每个设备的运行时间间隔和其他参数。
系统软件的初始化，包括分别建立定位导航功能和信鸽软件逻辑处理功能任务集合，确立二者不同工作状态下的任务调度优先级，启动任务。其中，不同状态下任务调度优先级可以为：无论哪种工作状态，系统电源管理线程优先级最高(软件关电，待机模式，唤醒)，即优先级为第1级；在正常工作状态，导航系统的基带算法任务，PVT(position-velocity-time，位置-速度-时间)解算任务优先级为第2级，保证位置准确输出；正常工作状态，数据压缩处理线程优先级为第3级；正常工作状态，数据保存到内部flash线程优先级为第4级；正常工作状态，工作模式切换线程优先级为第2级；USB工作状态，数据读取线程为第2级。
系统启动后，确认天线已经连接，定位导航模块通过射频接口接收由天线传递过来的卫星信号，经过下变频，滤波，混频操作，模数转换，信号变为数字信号后，捕获和跟踪运算，实现位同步和帧同步，进而解算卫星信息，包括信号强度、仰角、方位角等信息，最后进行用户位置的解算和定位导航信息的输出。具体地，基于卫星技术进行定位导航的处理包括：由天线接收卫星信号，射频接口的前端进行下变频处理，得到卫星信号的中频部分信号，由ADC进行模数转换，并根据捕获和跟踪算法实现位同步和帧同步，再进行卫星信息解算，得到信鸽的定位数据。
信鸽追踪器的信鸽软件线程启动后，在USB接口接入PC机时触发事先设定的外部中断EXIT7，通过此触发中断检测是否与PC机已经连接，如果检测到与PC机已经连接，则进入USB mode，用户根据事先设计的命令交互指令进行数据下载，下载完后，选择是否清除FLASH内部数据，进行参数配置，如果拔掉USB，系统进入Active mode，此模式下系统定位后，进行数据压缩和存储，从Active mode可以进入Standby模式，系统进入低功耗模式，从低功耗模式唤醒后，系统重新进入Active mode，从Active mode可以进入OFF mode，从Standby模式也可以进入OFF mode，各个模式之间根据不同的触发方式可以进入不同状态。具体地，如图5所示，为系统各个模式间的转换。其中，Active mode，即激活模式可以在软件配置下转换至Standby mode或OFF mode，在产生外部中断，如接入PC机时，转换至USBmode；Standby mode可以在产生外部中断时进入USB mode，也可以根据软件配置下进入OFFmode；USB mode可以在产生外部中断时进入OFF mode。通过4种作业模式的无缝切换，充分的利用了芯片特有的低功耗模式RTC模式和BACKUP模式(备份模式)，使整个软件系统在待机和工作中都能维持较低的功耗。
在信鸽追踪器获取定位数据后，需要将定位数据存储至FLASH存储器中进行保存。为了节省FLASH空间，满足存储数据量的需求，将定位数据设置为每10包一个滑窗，每个滑窗中第一个数据为完整数据，采用位域方式定义，从而缩小了第一包数据的大小。而对于后的9包数据，第二点存储的数据是第二个点与第一个点的代数差，第三个点存储的数据为第三个点与第二点存储的数据的代数差，依此类推，将定位数据进行无损压缩，读取时采用逆向倒推的方式，将第二个点的数据差异值读出后与第一个点求代数和，得到第二个点的完整数据，第三个点的数据差异值读出后，与完整的第二个点做代数和，得到第三个点的完整数据，依此类推，得到第一个10包的数据滑窗输出到PC端，然后获取第二个数据滑窗，依此类推，得到了所有完整的数据结构。如图6所示，具体应用中，定位数据的原始数据包为22字节，经过位域定义方式进行处理后为17字节，再通过压缩可以将17字节压缩为12字节数据。具体地，将每10个定位数据划分为一滑窗中，对第1滑窗到第n滑窗中任意一个滑窗，第1包数据不压缩，为完整的17字节定位数据，从第2包数据开始，存储的信息为当前位置对应的数据包与前一数据包的代数差，即第2包数据存储的实际为完整的第2数据包与第1数据包的代数差，第3包数据存储的实际第3数据包与第2数据包的代数差，并以此类推。通过滑窗对定位数据进行压缩，可以实现1.74：1的数据压缩比，有效的解决了内部FLASH小的问题，省去了外部FLASH，降低了功耗，大大的缩减了设计成本。当设备连接PC机时，系统自动检测到USB已经连接PC机，然后进入USB模式，USB模式下，系统可以下载数据到PC端，PC端会图形化显示数据的轨迹图，同时保存对应ID值的数据和存储时间，以及不同设备的文件名，方便后续建立数据库。
此外，信鸽追踪器在Active mode和Standby mode互相切换的过程中，系统通过自动检测卫星数，并且自动更新星历，以防止星历过期，确保定位数据的准确性。当监测到FLASH存储满了，自动打印输出FLASH写满了的标识以提示存储数据空间不足。具体地，如图7，在进行卫星3D定位成功，获得有效的定位数据后，将每10个定位数据组成一个滑窗进行压缩，并将压缩数据存储至FLASH中，在FLASH的存储空间不足时，发出数据写满标识并停止写入，以提示进行数据导出处理，同时系统进入低功耗模式，等待重新唤醒系统后进行卫星定位处理。
本实施例中，采用单导航芯片实现了信鸽飞行轨迹追踪控制系统功能，在满足功能和性能完善的前提下，可以节省一颗MCU(Microcontroller Unit，微控制单元)处理芯片，给客户和开发者提供了开发的便利，同时通过上述定位数据处理方法对定位数据进行压缩，节省了外部FLASH，仅利用内部FLASH的剩余空间进行存储，达到了每次4500条数据的保存量，可以连续待机数十小时，循环使用10000次，满足信鸽的飞行轨迹抓取指标，节省了开发成本，缩减了开发周期，减小了产品板卡的尺寸；同时利用芯片特有的低功耗功能配合软件设计方法，降低了整个系统的功耗，利用芯片的USB接口实现了数据读取和写入，不需要外部的USB芯片，最终完成了飞行测试和数据分析，满足市场要求的各项指标。
应该理解的是，虽然图2-3的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图2-3中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。
在一个实施例中，如图8所示，提供了一种定位数据处理装置，包括：定位数据获取模块802、定位数据排序模块804、参考数据确定模块806、差异数据排序模块808和压缩数据获得模块810，其中：
定位数据获取模块802，用于获取定位数据；
定位数据排序模块804，用于对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
参考数据确定模块806，用于从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
差异数据排序模块808，用于根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
压缩数据获得模块810，用于将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在一个实施例中，定位数据排序模块804包括分段长度确定模块、数据划分模块和数据排序模块；其中：分段长度确定模块，用于确定数据分段长度；数据划分模块，用于从各定位数据中获取数量等于数据分段长度的定位数据，得到分段数据；数据排序模块，用于对分段数据中的各定位数据按序进行排列，得到定位数据序列。
在一个实施例中，差异数据排序模块808包括差异数据确定模块、序列位置确定模块和差异排序模块；其中：差异数据确定模块，用于确定定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据；序列位置确定模块，用于确定定位差异数据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置；在后定位数据为相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；序列位置为在后定位数据在定位数据序列中所处的位置；差异排序模块，用于将各定位差异数据按照对应在后定位数据的序列位置从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。
在一个实施例中，参考数据确定模块806包括首位数据确定模块，用于将定位数据序列中处于首位的定位数据确定为定位数据序列对应的参考定位数据；压缩数据获得模块810包括首位插入模块，用于将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在一个实施例中，还包括数据存储模块和存储提示模块；其中：数据存储模块，用于将定位压缩数据存储至预设缓存中；存储提示模块，用于当预设缓存的存储空间不足时，发出存储不足提示消息。
在一个实施例中，还包括目标压缩数据确定模块、目标差异序列确定模块、目标定位数据获得模块和数据导出模块；其中：目标压缩数据确定模块，用于当触发数据导出事件时，确定定位压缩数据中的目标定位压缩数据；目标差异序列确定模块，用于从目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列；目标定位数据获得模块，用于根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据；数据导出模块，用于通过预设的数据通信接口导出目标定位数据。
在一个实施例中，目标定位数据获得模块包括差异数据提取模块和迭代还原模块；其中：差异数据提取模块，用于从目标定位差异序列中依序提取得到各定位差异数据；迭代还原模块，用于根据目标参考定位数据与各定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列；目标定位数据序列包括目标定位数据；其中，每次迭代还原时根据目标参考定位数据和与目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。
关于定位数据处理装置的具体限定可以参见上文中对于定位数据处理方法的限定，在此不再赘述。上述定位数据处理装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于电子设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于电子设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，该电子设备可以是终端，其内部结构图可以如图9所示。该电子设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、通信接口、显示屏和输入装置。其中，该电子设备的处理器用于提供计算和控制能力。该电子设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统和计算机程序。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该电子设备的通信接口用于与外部的终端进行有线或无线方式的通信，无线方式可通过WIFI、运营商网络、NFC(近场通信)或其他技术实现。该计算机程序被处理器执行时以实现一种定位数据处理方法。该电子设备的显示屏可以是液晶显示屏或者电子墨水显示屏，该电子设备的输入装置可以是显示屏上覆盖的触摸层，也可以是电子设备外壳上设置的按键、轨迹球或触控板，还可以是外接的键盘、触控板或鼠标等。
本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的电子设备的限定，具体的电子设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。
在一个实施例中，提供了一种电子设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现以下步骤：
获取定位数据；
对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定数据分段长度；从各定位数据中获取数量等于数据分段长度的定位数据，得到分段数据；对分段数据中的各定位数据按序进行排列，得到定位数据序列。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：确定定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据；确定定位差异数据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置；在后定位数据为相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；序列位置为在后定位数据在定位数据序列中所处的位置；将各定位差异数据按照对应在后定位数据的序列位置从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将定位数据序列中处于首位的定位数据确定为定位数据序列对应的参考定位数据；将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据包括：将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：将定位压缩数据存储至预设缓存中；当预设缓存的存储空间不足时，发出存储不足提示消息。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：当触发数据导出事件时，确定定位压缩数据中的目标定位压缩数据；从目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列；根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据；通过预设的数据通信接口导出目标定位数据。
在一个实施例中，处理器执行计算机程序时还实现以下步骤：从目标定位差异序列中依序提取得到各定位差异数据；根据目标参考定位数据与各定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列；目标定位数据序列包括目标定位数据；其中，每次迭代还原时根据目标参考定位数据和与目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现以下步骤：
获取定位数据；
对各定位数据进行排序，得到定位数据序列；
从各定位数据中确定定位数据序列对应的参考定位数据；
根据定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：确定数据分段长度；从各定位数据中获取数量等于数据分段长度的定位数据，得到分段数据；对分段数据中的各定位数据按序进行排列，得到定位数据序列。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：确定定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据；确定定位差异数据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置；在后定位数据为相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；序列位置为在后定位数据在定位数据序列中所处的位置；将各定位差异数据按照对应在后定位数据的序列位置从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将定位数据序列中处于首位的定位数据确定为定位数据序列对应的参考定位数据；将参考定位数据插入定位差异序列中，得到定位数据对应的定位压缩数据包括：将参考定位数据插入定位差异序列的序列首位，得到定位数据对应的定位压缩数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：将定位压缩数据存储至预设缓存中；当预设缓存的存储空间不足时，发出存储不足提示消息。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：当触发数据导出事件时，确定定位压缩数据中的目标定位压缩数据；从目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列；根据目标参考定位数据和目标定位差异序列得到目标定位数据；通过预设的数据通信接口导出目标定位数据。
在一个实施例中，计算机程序被处理器执行时还实现以下步骤：从目标定位差异序列中依序提取得到各定位差异数据；根据目标参考定位数据与各定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列；目标定位数据序列包括目标定位数据；其中，每次迭代还原时根据目标参考定位数据和与目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种定位数据处理方法，其特征在于，所述方法包括：
获取定位数据；
对各所述定位数据进行排序，得到定位数据序列；
从各所述定位数据中确定所述定位数据序列对应的参考定位数据；
根据所述定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
将所述参考定位数据插入所述定位差异序列中，得到所述定位数据对应的定位压缩数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各所述定位数据进行排序，得到定位数据序列包括：
确定数据分段长度；
从各所述定位数据中获取数量等于所述数据分段长度的定位数据，得到分段数据；
对所述分段数据中的各定位数据按序进行排列，得到定位数据序列。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列包括：
确定所述定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据；
确定所述定位差异数据对应相邻的定位数据中在后定位数据的序列位置；所述在后定位数据为所述相邻的定位数据中所处位置在后的定位数据；所述序列位置为所述在后定位数据在所述定位数据序列中所处的位置；
将各所述定位差异数据按照对应所述在后定位数据的序列位置从前到后的顺序进行排序，得到定位差异序列。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从各所述定位数据中确定所述定位数据序列对应的参考定位数据包括：
将所述定位数据序列中处于首位的定位数据确定为所述定位数据序列对应的参考定位数据；
所述将所述参考定位数据插入所述定位差异序列中，得到所述定位数据对应的定位压缩数据包括：
将所述参考定位数据插入所述定位差异序列的序列首位，得到所述定位数据对应的定位压缩数据。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
将所述定位压缩数据存储至预设缓存中；
当所述预设缓存的存储空间不足时，发出存储不足提示消息。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当触发数据导出事件时，确定所述定位压缩数据中的目标定位压缩数据；
从所述目标定位压缩数据中提取目标参考定位数据和目标定位差异序列；
根据所述目标参考定位数据和所述目标定位差异序列得到目标定位数据；
通过预设的数据通信接口导出所述目标定位数据。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标参考定位数据和所述目标定位差异序列得到目标定位数据包括：
从所述目标定位差异序列中依序提取得到各所述定位差异数据；
根据所述目标参考定位数据与各所述定位差异数据进行迭代还原，得到目标定位数据序列；所述目标定位数据序列包括目标定位数据；
其中，每次迭代还原时根据所述目标参考定位数据和与所述目标参考定位数据对应的定位差异数据进行还原获得目标定位数据，且下一次迭代还原中所述目标参考定位数据采用上一次迭代还原中获得的目标定位数据。
8.一种定位数据处理装置，其特征在于，所述装置包括：
定位数据获取模块，用于获取定位数据；
定位数据排序模块，用于对各所述定位数据进行排序，得到定位数据序列；
参考数据确定模块，用于从各所述定位数据中确定所述定位数据序列对应的参考定位数据；
差异数据排序模块，用于根据所述定位数据序列中相邻的定位数据之间的定位差异数据，得到定位差异序列；
压缩数据获得模块，用于将所述参考定位数据插入所述定位差异序列中，得到所述定位数据对应的定位压缩数据。
9.一种电子设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，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1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
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2020
- 2020-05-26 CN CN202010455282.XA patent/CN111797064A/zh active Pending
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