CN114019540A - 一种车载gps校正系统及校正方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及耳机防丢技术领域,尤其涉及一种车载GPS校正方法及系统,所述车载GPS校正系统包括GPS模块、路径计算模块,以及判断校正模块;其中,GPS模块、路径计算模块用于分别实时获取第一测量位置、预测位置;判断校正模块可不断获取第一测量位置、预测位置之间的误差距离,并根据预设的第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值确定准确位置,同时可根据误差距离的大小,对下次GPS模块输出的第一测量位置进行校正,即可不断的输出精度较高的准确位置,有效的解决因GPS模块故障导致的定位异常的问题。
Description
技术领域
本发明涉及GPS定位技术领域,尤其涉及一种车载GPS校正系统及校正方法。
背景技术
现如今,GPS(卫星定位系统)得到了普遍的关注,发展迅速,广泛地应用于航天、航空、航海各军事领域以及交通、测量等民用领域。
特别是导航领域,由于GPS模块本身出现故障,或由于环境影响GPS模块的正常运行,会经常导致GPS的定位异常,从而导致路线规划出现错误,继而影响汽车的正常行驶,用户体验感差。
因此,现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种车载GPS校正系统及校正方法,以解决现有由于GPS模块本身出现故障,或环境影响GPS模块正常运行导致的定位异常的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种车载GPS校正系统,其特征在于,包括
GPS模块,用于实时获取第一测量位置,
路径计算模块,用于实时计算预测位置;
判断校正模块,用于不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离,根据误差距离确定准确位置和校正GPS模块;
其中,所述路径计算模块进行预测位置的第一次计算时,定义第一测量位置为初始位置,规划行驶路线并根据行驶路线获取预测位置;所述路径计算模块进行预测位置的第N次计算时,定义(N-1)次确定的准确位置为初始位置,规划行驶路线并根据行驶路线获取预测位置;其中,N为自然数且大于1;
其中,判断校正模块包括:
误差计算单元,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离;
阈值设定单元,预设第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值;所述第二误差阈值大于第一误差阈值;
第一判断单元,当误差距离小于第一误差阈值时,定义第一测量位置为准确位置,
第二判断单元,当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,定义第一测量位置为准确位置;同时触发累积机制:连续获取误差距离的次数等于次数阈值,且单次获取的误差距离均在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,且连续获取的误差距离的总和大于等于连续累积阈值时,则确定GPS模块异常,对GPS模块进行第一等级校正;
第三判断单元,当误差距离大于第二阈值时,定义预测位置为准确位置,同时确定GPS模块异常,对GPS模块进行第二等级校正;
其中,第一等级校正包括步骤:通过外部设备的GPS获取第二测量位置,并替换下一次GPS模块测量的第一测量位置;
其中,第二等级校正包括步骤:重启GPS模块。
本发明的更进一步优选方案是:所述第一误差阈值为1米,所述第二误差阈值为20米;所述连续累积阈值为30米,次数阈值为3。
本发明的更进一步优选方案是:所述路径计算模块包括:
初始位置单元,用于确定初始位置;
预测位置单元,用于规划行车路径,并根据当前的行车速度以及行车时间确定预测位置。
本发明的更进一步优选方案是:所述预测位置单元在进行预测位置的计算时,可根据历史行车记录对预测位置进行修正。
本发明的更进一步优选方案是:所述历史行车记录,包括历史行车时间、历史行车速度,以及历史行车路况。
本发明的更进一步优选方案是:所述外部设备为基站或第三方手机中的一种。
本发明的更进一步优选方案是:所述第一等级校正中,所述车载GPS校正系统通过局域网或蓝牙连接外部设备,并通过外部设备的GPS获取第二测量位置。
本发明还提供一种车载GPS校正方法,包括步骤:
步骤A,通过GPS模块实时获取第一测量位置,
步骤B,通过路径计算模块实时计算预测位置;
步骤C,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离,以确定准确位置和校正GPS模块;
其中,所述步骤B进行预测位置的第一次计算时,定义第一测量位置为初始位置,规划行驶路线,从而获取第一测量位置;所述步骤B进行预测位置的第N次计算时,定义(N-1)次确定的准确位置为初始位置,规划行驶路线,从而获取第一测量位置;其中,N为自然数且大于1;
其中,步骤C包括步骤:
步骤C1,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离;
步骤C2,预设第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值;所述第二误差阈值大于第一误差阈值;
步骤C3,当误差距离小于第一误差阈值时,定义第一测量位置为准确位置,
步骤C4,当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,定义第一测量位置为准确位置;同时触发累积机制:连续获取误差距离的次数等于次数阈值,且单次获取的误差距离均在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,且连续获取的误差距离的总和大于等于连续累积阈值时,则确定GPS模块异常,对GPS模块进行第一等级校正;
步骤C5,当误差距离大于第一阈值时,定义预测位置为准确位置,同时确定GPS模块异常,对GPS模块进行第二等级校正;
其中,第一等级校正包括步骤:通过外部设备的GPS获取第二测量位置,并替换下一次GPS模块测量的第一测量位置;
其中,第二等级校正包括步骤:重启GPS模块。
本发明的更进一步优选方案是:所述步骤B包括步骤:
步骤B1,确定初始位置;
步骤B2,规划行车路径,根据当前的行车速度以及行车时间确定预测位置。
本发明的更进一步优选方案是:所述步骤B2中,可根据历史行车记录对预测位置进行修正。
本发明的有益效果在于,本发明的车载GPS校正系统包括GPS模块、路径计算模块,以及判断校正模块;其中,GPS模块、路径计算模块用于分别实时获取第一测量位置、预测位置;判断校正模块可不断获取第一测量位置、预测位置之间的误差距离,并根据预设的第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值确定准确位置,同时可根据误差距离的大小,对下次GPS模块输出的第一测量位置进行校正,即可不断的输出精度较高的准确位置,有效的解决因GPS模块故障导致的定位异常的问题。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明,附图中:
图1是本发明的车载GPS校正系统的组成图;
图2是本发明的车载GPS校正方法的流程图;
图3是本发明的步骤S300的流程图;
图4是本发明的步骤S200的流程图。
具体实施方式
本发明提供一种车载GPS校正系统及校正方法,为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确,以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
本发明较佳实施例的车载GPS校正系统,一并参见图1至图4,其包括:
GPS模块100,用于实时获取第一测量位置,
路径计算模块200,用于实时计算预测位置;
判断校正模块300,用于不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离,根据误差距离确定准确位置和校正GPS模块;
本发明的车载GPS校正系统包括GPS模块100、路径计算模块200,以及判断校正模块300;其中,GPS模块100、路径计算模块200用于分别实时获取第一测量位置、预测位置;所述判断校正模块300可不断获取第一测量位置、预测位置之间的误差距离,并确定准确位置,同时可根据误差距离的大小,对下次GPS模块100输出的第一测量位置进行校正,即可不断的输出精度较高的准确位置,有效的解决因GPS模块100故障导致的定位异常的问题。
进一步的,所述路径计算模块200进行预测位置的第一次计算时,定义第一测量位置为初始位置,规划行驶路线并根据行驶路线获取预测位置;所述路径计算模块200进行预测位置的第N次计算时,定义(N-1)次确定的准确位置为初始位置,规划行驶路线并根据行驶路线获取预测位置;其中,N为自然数且大于1;
其中,移动后的预测位置需要初始位置作为参照,因此在第一次计算时,可直接采用CPS模块测量的第一测量位置作为测量位置,而此时车辆也没有移动,则预测位置与初始位置相同;即初始时,定义预测位置与第一测量位置相同。而进行后续的预测位置的计算时,可将上次获取的准确位置作为初始位置,可以保证初始位置的准确性,从而保证计算的预测位置的准确性。
其中,判断校正模块300包括:
误差计算单元310,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离;
阈值设定单元320,预设第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值;所述第二误差阈值大于第一误差阈值;
第一判断单元330,当误差距离小于第一误差阈值时,定义第一测量位置为准确位置,
第二判断单元340,当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,定义第一测量位置为准确位置;同时触发累积机制:连续获取误差距离的次数等于次数阈值,且单次获取的误差距离均在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,且连续获取的误差距离的总和大于等于连续累积阈值时,则确定GPS模块100异常,对GPS模块100进行第一等级校正;
第三判断单元350,当误差距离大于第二阈值时,定义预测位置为准确位置,同时确定GPS模块100异常,对GPS模块100进行第二等级校正;
本发明的GPS校正系统在进行准确位置的确定时,将误差距离划分为三种类别;
其中,第一种类别为:当误差距离小于第一误差阈值时,即在可接受的误差范围内,此时默认GPS模块没有异常,可直接使用GPS模块的第一测量位置作为准确位置;
第二种类别为:当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,GPS模块输出的第一测量位置与预测位置已经发生偏差,但是偏差不是很大不影响定位正常使用,此时还是使用GPS模块的第一测量位置作为准确位置;
但是,由于预测位置是根据上一次确定的准确位置作为初始位置进行计算的,即在第二种类别中,会以第一测量位置作为初始位置对下一次的预测位置进行修正,此时下一次的误差距离应该小于第一误差阈值;若误差距离还是在第一误差阈值和第二误差阈值之间,则说明GPS模块异常。本申请通过增加一个触发累积机制,当误差距离属于第二种类别时,开始触发,并在一定的次数阈值内达到一定的连续累积阈值,即可判断GPS模块异常,进行校正。其中,设置次数阈值和连续累积阈值可提高判断异常的准确性,有效的降低因GPS模块短暂时间异常导致的非必要校正。
第三种类别为:当误差距离大于第二误差阈值时,此时,误差距离过大,可直接进行校正。
其中,第一等级校正包括步骤:通过外部设备的GPS获取第二测量位置,并替换下一次GPS模块100测量的第一测量位置;当实现触发累积机制后,可通过外部设备的GPS直接获取第二测量位置替换下一次的第一测量位置,以保证预测距离的准确性,从而获取更加准确的准确位置。
其中,第二等级校正包括步骤:重启GPS模块100。当GPS模块100出现巨大偏差时,可直接重启校正。
进一步的,所述第一误差阈值为1米,所述第二误差阈值为20米;所述连续累积阈值为30米,次数阈值为3。本实施例中,限定的第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值、次数阈值的具体数值是经过大量试验得出的经验数值,具有较高的校正效率。当然,在另外的实施例中,也可以根据实际车况对第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值、次数阈值进行调整。
进一步的,所述路径计算模块200包括:
初始位置单元210,用于确定初始位置;
预测位置单元220,用于规划行车路径,并根据当前的行车速度以及行车时间确定预测位置。
通过初始位置单元210、预测位置单元220的配合即可进行预测位置的计算,方便快捷,准确率高。其中,初始位置初次的获取值为GPS模块输出的第一测量位置,后续的获取值为上一次判断校正模块300输出的准确位置。
进一步的,所述预测位置单元220在进行预测位置的计算时,可根据历史行车记录对预测位置进行修正。其中,历史行车记录是通过大数据获取的形成轨迹,在进行预测位置的确定时,可结合历史行车记录进行计算,具体的可以将两组数据求和再取平均值,可以提高预测位置的准确性。
本实施中,所述历史行车记录,包括历史行车时间、历史行车速度,以及历史行车路况。
进一步的,所述外部设备为基站或第三方手机中的一种。本实施例中,所述外部设备为手机。
进一步的,所述第一等级校正中,所述车载GPS校正系统通过局域网或蓝牙连接外部设备,并通过外部设备的GPS获取第二测量位置。本实施中,通过手机与车载GPS校正系统进行蓝牙连接,提供第二测量位置。
本发明还提供一种车载GPS校正方法的优选实施例。
请参照图1至图4,所述车载GPS校正方法包括步骤:
步骤S100,通过GPS模块100实时获取第一测量位置,
步骤S200,通过路径计算模块200实时计算预测位置;
步骤S300,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离,以确定准确位置和校正GPS模块;
其中,所述步骤S200进行预测位置的第一次计算时,定义第一测量位置为初始位置,规划行驶路线,从而获取第一测量位置;
步骤S200进行预测位置的第N次计算时,定义(N-1)次确定的准确位置为初始位置,规划行驶路线,从而获取第一测量位置;
其中,步骤S300包括步骤:
步骤S310,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离;
步骤S320,预设第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值;所述第二误差阈值大于第一误差阈值;
步骤S330,当误差距离小于第一误差阈值时,定义第一测量位置为准确位置;
步骤S340,当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,定义第一测量位置为准确位置;同时触发累积机制:连续获取误差距离的次数等于次数阈值,且单次获取的误差距离均在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,且连续获取的误差距离的总和大于等于连续累积阈值时,则确定GPS模块100异常,对GPS模块100进行第一等级校正;
步骤S350,当误差距离大于第一阈值时,定义预测位置为准确位置,同时确定GPS模块100异常,对GPS模块100进行第二等级校正;
其中,第一等级校正包括步骤:通过外部设备的GPS获取第二测量位置,并替换下一次GPS模块100测量的第一测量位置;
其中,第二等级校正包括步骤:重启GPS模块100。
本车载GPS校正方法应用于车载GPS校正系统,通过,GPS模块100、路径计算模块200用于分别实时获取第一测量位置、预测位置;再通过判断校正模块300不断获取第一测量位置、预测位置之间的误差距离,并确定准确位置,根据误差距离的大小,对下次GPS模块100输出的第一测量位置进行校正,即可不断的输出精度较高的准确位置,有效的解决因GPS模块100故障导致的定位异常的问题。
进一步的,所述步骤S200包括步骤:
步骤S210,确定初始位置;
步骤S220,规划行车路径,根据当前的行车速度以及行车时间确定预测位置。
进一步的,所述步骤S220中,可根据历史行车记录对预测位置进行修正。
应当理解的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制,对本领域技术人员来说,可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而所有这些修改和替换,都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种车载GPS校正系统,其特征在于,包括
GPS模块,用于实时获取第一测量位置,
路径计算模块,用于实时计算预测位置;
判断校正模块,用于不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离,根据误差距离确定准确位置和校正GPS模块;
其中,所述路径计算模块进行预测位置的第一次计算时,定义第一测量位置为初始位置,规划行驶路线并根据行驶路线获取预测位置;所述路径计算模块进行预测位置的第N次计算时,定义(N-1)次确定的准确位置为初始位置,规划行驶路线并根据行驶路线获取预测位置;其中,N为自然数且大于1;
其中,判断校正模块包括:
误差计算单元,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离;
阈值设定单元,预设第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值;所述第二误差阈值大于第一误差阈值;
第一判断单元,当误差距离小于第一误差阈值时,定义第一测量位置为准确位置,
第二判断单元,当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,定义第一测量位置为准确位置;同时触发累积机制:连续获取误差距离的次数等于次数阈值,且单次获取的误差距离均在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,且连续获取的误差距离的总和大于等于连续累积阈值时,则确定GPS模块异常,对GPS模块进行第一等级校正;
第三判断单元,当误差距离大于第二阈值时,定义预测位置为准确位置,同时确定GPS模块异常,对GPS模块进行第二等级校正;
其中,第一等级校正包括步骤:通过外部设备的GPS获取第二测量位置,并替换下一次GPS模块测量的第一测量位置;
其中,第二等级校正包括步骤:重启GPS模块。
2.根据权利要求1所述的车载GPS校正系统,其特征在于,所述第一误差阈值为1米,所述第二误差阈值为20米;所述连续累积阈值为30米,次数阈值为3。
3.根据权利要求1所述的车载GPS校正系统,其特征在于,所述路径计算模块包括:
初始位置单元,用于确定初始位置;
预测位置单元,用于规划行车路径,并根据当前的行车速度以及行车时间确定预测位置。
4.根据权利要求3所述的车载GPS校正系统,其特征在于,所述预测位置单元在进行预测位置的计算时,可根据历史行车记录对预测位置进行修正。
5.根据权利要求4所述的车载GPS校正系统,其特征在于,包括;所述历史行车记录,包括历史行车时间、历史行车速度,以及历史行车路况。
6.根据权利要求1所述的车载GPS校正系统,其特征在于,所述外部设备为基站或第三方手机中的一种。
7.根据权利要求1所述的车载GPS校正系统,其特征在于,所述第一等级校正中,所述车载GPS校正系统通过局域网或蓝牙连接外部设备,并通过外部设备的GPS获取第二测量位置。
8.一种车载GPS校正方法,其特征在于,包括步骤:
步骤A,通过GPS模块实时获取第一测量位置,
步骤B,通过路径计算模块实时计算预测位置;
步骤C,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离,以确定准确位置和校正GPS模块;
其中,所述步骤B进行预测位置的第一次计算时,定义第一测量位置为初始位置,规划行驶路线,从而获取第一测量位置;所述步骤B进行预测位置的第N次计算时,定义(N-1)次确定的准确位置为初始位置,规划行驶路线,从而获取第一测量位置;其中,N为自然数且大于1;
其中,步骤C包括步骤:
步骤C1,不断的获取第一测量位置和预测位置之间的误差距离;
步骤C2,预设第一误差阈值、第二误差阈值、连续累积阈值,以及次数阈值;所述第二误差阈值大于第一误差阈值;
步骤C3,当误差距离小于第一误差阈值时,定义第一测量位置为准确位置,
步骤C4,当误差距离在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,定义第一测量位置为准确位置;同时触发累积机制:连续获取误差距离的次数等于次数阈值,且单次获取的误差距离均在第一误差阈值和第二误差阈值之间时,且连续获取的误差距离的总和大于等于连续累积阈值时,则确定GPS模块异常,对GPS模块进行第一等级校正;
步骤C5,当误差距离大于第一阈值时,定义预测位置为准确位置,同时确定GPS模块异常,对GPS模块进行第二等级校正;
其中,第一等级校正包括步骤:通过外部设备的GPS获取第二测量位置,并替换下一次GPS模块测量的第一测量位置;
其中,第二等级校正包括步骤:重启GPS模块。
9.根据权利要求8所述的车载GPS校正方法,其特征在于,所述步骤B包括步骤:
步骤B1,确定初始位置;
步骤B2,规划行车路径,根据当前的行车速度以及行车时间确定预测位置。
10.根据权利要求9所述的车载GPS校正方法,其特征在于,所述步骤B2中,可根据历史行车记录对预测位置进行修正。
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CN118259316A (zh) * | 2024-05-31 | 2024-06-28 | 国家海洋环境监测中心 | 一种基于北斗系统的海域船舶轨迹预测方法及系统 |
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