CN116295444A - 野外作业导航方法、系统、终端及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及导航技术领域，具体提供一种野外作业导航方法、系统、终端及存储介质，包括：根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。本发明通过将RTK定位技术与导航工具相结合，并在结合过程中对两者坐标系进行统一校正，避免由于坐标系设定偏差导致的定位偏差，从而大大提升了野外作业的导航精准度。
Description
技术领域
本发明属于导航技术领域，具体涉及一种野外作业导航方法、系统、终端及存储介质。
背景技术
电力设备安装、维护等常存在野外作业，目前的GPS导航工具在野外的定位精度不高。RTK（Real - time kinematic，实时动态）载波相位差分技术，是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。这是一种新的常用的卫星定位测量方法，以前的静态、快速静态、动态测量都需要事后进行解算才能获得厘米级的精度，而RTK是能够在野外实时得到厘米级定位精度的测量方法，它采用了载波相位动态实时差分方法，是GPS应用的重大里程碑，它的出现为工程放样、地形测图，各种控制测量带来了新的测量原理和方法，极大地提高了作业效率。
RTK虽然定位精确，但是无法对运维人员提供智能化导航指导。而RTK的坐标系与第三方导航工具的坐标系并不是完全重合，存在一定偏差，RTK坐标无法直接等同于第三方导航工具的坐标。因此本申请提出一种将RTK定位与导航工具相结合的方法，以提升野外导航的精准度。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明提供一种野外作业导航方法、系统、终端及存储介质，以解决上述技术问题。
第一方面，本发明提供一种野外作业导航方法，包括：
根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；
基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；
基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；
将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
进一步的，根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息，包括：
通过第三方导航工具获取目的地的三个临近定位点，临近定位点与目的地的距离在预设范围内；
将三个临近定位点的名称保存为校正点信息。
进一步的，基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标，包括：
将校正点信息输入RTK定位设备得到校正点的RTK坐标；
从第三方导航工具导出校正点的第三方坐标。
进一步的，基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数，包括：
通过坐标投影分别将校正点的RTK坐标和第三方坐标转换为第一平面坐标和第二平面坐标；
计算校正点第一平面坐标和第二平面坐标的横纵坐标差值得到平移系数；
计算多个校正点的平移系数的平均值，得到校正系数。
进一步的，将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线，包括：
将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经坐标投影转换为出发平面坐标和到达平面坐标；
利用校正系数对出发平面坐标和到达平面坐标进行修正；
通过坐标投影将修正后的出发平面坐标和到达平面坐标转换为在第三方导航工具坐标系中的第一修正坐标和第二修正坐标；
将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据。
进一步的，在将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据之后，所述方法还包括：
若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来；
创建悬浮显示窗口，并在所述悬浮显示窗口显示截取的部分遥感图像。
进一步的，若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来，包括：
若导航道路存在多个缺失段，则从网络数据库中调取距第一修正坐标最近的缺失段所在的行进遥感图像；
对所述行进遥感图像进行缩放平移，并将其导入第三方导航工具坐标系；
将缺失段两端作为边界定位点从所述行进遥感图像中截取预先限定长宽比的矩形视图。
第二方面，本发明提供一种野外作业导航系统，包括：
校正取点单元，用于根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；
坐标获取单元，用于基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；
坐标校正单元，用于基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；
路线获取单元，用于将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
第三方面，提供一种终端，包括：
处理器、存储器，其中，
该存储器用于存储计算机程序，
该处理器用于从存储器中调用并运行该计算机程序，使得终端执行上述的终端的方法。
第四方面，提供了一种计算机存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有指令，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面所述的方法。
本发明的有益效果在于，本发明提供的野外作业导航方法、系统、终端及存储介质，通过将RTK定位技术与导航工具相结合，并在结合过程中对两者坐标系进行统一校正，避免由于坐标系设定偏差导致的定位偏差，从而大大提升了野外作业的导航精准度。
此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。
图2是本发明一个实施例的系统的示意性框图。
图3为本发明实施例提供的一种终端的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
图1是本发明一个实施例的方法的示意性流程图。其中，图1执行主体可以为一种野外作业导航系统。
如图1所示，该方法包括：
步骤110，根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；
步骤120，基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；
步骤130，基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；
步骤140，将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
为了便于对本发明的理解，下面以本发明野外作业导航方法的原理，结合实施例中对在野外作业进行导航的过程，对本发明提供的野外作业导航方法做进一步的描述。
具体的，所述野外作业导航方法包括：
S1、根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息。
通过第三方导航工具获取目的地的三个临近定位点，临近定位点与目的地的距离在预设范围内；将三个临近定位点的名称保存为校正点信息。其中定位点可以设定为常用的地标点。
具体的，第三方导航工具可以是高德地图、百度地图等导航工具。设定一个校正范围，如2公里。将目的地名称输入导航工具后，从中提取三个距目的地不超过2公里的醒目地点的地名作为校正点信息输出。
S2、基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标。
预先利用RTK定位设备获取常用校正点的坐标，并保存至校正库。将校正点信息输入校正库，获取相应的坐标值。若校正库中不存在则需要用RTK定位设备检测校正点的RTK坐标。具体的，RTK定位设备获取坐标的方法是现有勘测方法，不再赘述。
从第三方导航工具导出校正点的第三方坐标。
具体的，每个校正点均对应一个RTK坐标和一个第三方坐标。
S3、基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数。
通过坐标投影分别将校正点的RTK坐标和第三方坐标转换为第一平面坐标和第二平面坐标；计算校正点第一平面坐标和第二平面坐标的横纵坐标差值得到平移系数；计算多个校正点的平移系数的平均值，得到校正系数。
具体的，坐标投影方式采用高斯-克吕格投影坐标系。对投影带进行统一限定。以校正点A为例，将其RTK坐标转换为第一平面坐标（x0,y0），将其第三方坐标转换为第二平面坐标（x1,y1），计算其平移系数为（x1-x0,y1-y0），可见该平移系数为向量。对校正点A、校正点B和校正点C的平移系数的横纵坐标分别求平均值，即可得到校正系数（k1,k2）。
S4、将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经坐标投影转换为出发平面坐标和到达平面坐标；利用校正系数对出发平面坐标和到达平面坐标进行修正；通过坐标投影将修正后的出发平面坐标和到达平面坐标转换为在第三方导航工具坐标系中的第一修正坐标和第二修正坐标；将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据。
例如，将当前出发地的RTK坐标转换为平面坐标（x,y），校正后的平面坐标为（x+k1,y+k2）。将校正后的平面坐标为（x+k1,y+k2）转换为第三方坐标，输入至第三方导航工具的出发坐标。同理对目的地坐标进行转换校正后输入至第三方导航工具的到达坐标。第三方导航工具基于准确的出发地和到达地给出准确的导航路线。
具体的，通过将出发地与目的地的RTK坐标经校正后转换为第三方坐标解决了第三方导航工具野外定位不准的问题。同时在具体应用过程中，出发地是需要不断更新的，即出发地为RTK手持终端的定位位置，因此每隔5S刷新采集一次出发地RTK坐标，并将该坐标转换为第三方坐标后导入第三方导航工具。
第三方导航工具目前仅能基于路网数据给出道路导航，对于一些道路无法到达的野外区域，则可能存在导航缺失的问题。因此在获取到导航道路数据后还需执行以下步骤：
（1）若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来。
若导航道路存在多个缺失段，则从网络数据库中调取距第一修正坐标最近的缺失段所在的行进遥感图像；对所述行进遥感图像进行缩放平移，并将其导入第三方导航工具坐标系；将缺失段两端作为边界定位点从所述行进遥感图像中截取预先限定长宽比的矩形视图。
具体的，矩形视图的长宽比与悬浮显示窗口的长宽比一致。采用上述的坐标转换方法对遥感图像进行平移缩放等调整使其与第三方导航工具坐标系保持一致。当导航道路存在缺失段时，遥感图像能够提供参考路径。
（2）创建悬浮显示窗口，并在所述悬浮显示窗口显示截取的部分遥感图像。
授予悬浮显示窗口始终在视图最前方的权利。当最新的第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路不存在缺失段时关闭悬浮显示窗口。
如图2所示，该系统200包括：
校正取点单元210，用于根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；
坐标获取单元220，用于基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；
坐标校正单元230，用于基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；
路线获取单元240，用于将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
可选地，作为本发明一个实施例，根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息，包括：
通过第三方导航工具获取目的地的三个临近定位点，临近定位点与目的地的距离在预设范围内；
将三个临近定位点的名称保存为校正点信息。
可选地，作为本发明一个实施例，基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标，包括：
将校正点信息输入RTK定位设备得到校正点的RTK坐标；
从第三方导航工具导出校正点的第三方坐标。
可选地，作为本发明一个实施例，基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数，包括：
通过坐标投影分别将校正点的RTK坐标和第三方坐标转换为第一平面坐标和第二平面坐标；
计算校正点第一平面坐标和第二平面坐标的横纵坐标差值得到平移系数；
计算多个校正点的平移系数的平均值，得到校正系数。
可选地，作为本发明一个实施例，将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线，包括：
将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经坐标投影转换为出发平面坐标和到达平面坐标；
利用校正系数对出发平面坐标和到达平面坐标进行修正；
通过坐标投影将修正后的出发平面坐标和到达平面坐标转换为在第三方导航工具坐标系中的第一修正坐标和第二修正坐标；
将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据。
可选地，作为本发明一个实施例，在将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据之后，所述系统还执行：
若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来；
创建悬浮显示窗口，并在所述悬浮显示窗口显示截取的部分遥感图像。
可选地，作为本发明一个实施例，若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来，包括：
若导航道路存在多个缺失段，则从网络数据库中调取距第一修正坐标最近的缺失段所在的行进遥感图像；
对所述行进遥感图像进行缩放平移，并将其导入第三方导航工具坐标系；
将缺失段两端作为边界定位点从所述行进遥感图像中截取预先限定长宽比的矩形视图。
图3为本发明实施例提供的一种终端300的结构示意图，该终端300可以用于
执行本发明实施例提供的野外作业导航方法。
其中，该终端300可以包括：处理器310、存储器320及通信单元330。这些组件通过一条或多条总线进行通信，本领域技术人员可以理解，图中示出的服务器的结构并不构成对本发明的限定，它既可以是总线形结构，也可以是星型结构，还可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件布置。
其中，该存储器320可以用于存储处理器310的执行指令，存储器320可以由任何类型的易失性或非易失性存储终端或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器（SRAM），电可擦除可编程只读存储器（EEPROM），可擦除可编程只读存储器（EPROM），可编程只读存储器（PROM），只读存储器（ROM），磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。当存储器320中的执行指令由处理器310执行时，使得终端300能够执行以下上述方法实施例中的部分或全部步骤。
处理器310为存储终端的控制中心，利用各种接口和线路连接整个电子终端的各个部分，通过运行或执行存储在存储器320内的软件程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，以执行电子终端的各种功能和/或处理数据。所述处理器可以由集成电路(Integrated Circuit，简称IC) 组成，例如可以由单颗封装的IC 所组成，也可以由连接多颗相同功能或不同功能的封装IC而组成。举例来说，处理器310可以仅包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)。在本发明实施方式中，CPU可以是单运算核心，也可以包括多运算核心。
通信单元330，用于建立通信信道，从而使所述存储终端可以与其它终端进行通信。接收其他终端发送的用户数据或者向其他终端发送用户数据。
本发明还提供一种计算机存储介质，其中，该计算机存储介质可存储有程序，该程序执行时可包括本发明提供的各实施例中的部分或全部步骤。所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体（英文：read-only memory，简称：ROM）或随机存储记忆体（英文：random access memory，简称：RAM）等。
因此，本发明通过将RTK定位技术与导航工具相结合，并在结合过程中对两者坐标系进行统一校正，避免由于坐标系设定偏差导致的定位偏差，从而大大提升了野外作业的导航精准度，本实施例所能达到的技术效果可以参见上文中的描述，此处不再赘述。
本领域的技术人员可以清楚地了解到本发明实施例中的技术可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现。基于这样的理解，本发明实施例中的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献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如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，包括若干指令用以使得一台计算机终端（可以是个人计算机，服务器，或者第二终端、网络终端等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。
本说明书中各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。尤其，对于终端实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例中的说明即可。
在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，系统或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/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 (10)
1.一种野外作业导航方法，其特征在于，包括：
根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；
基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；
基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；
将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息，包括：
通过第三方导航工具获取目的地的三个临近定位点，临近定位点与目的地的距离在预设范围内；
将三个临近定位点的名称保存为校正点信息。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标，包括：
将校正点信息输入RTK定位设备得到校正点的RTK坐标；
从第三方导航工具导出校正点的第三方坐标。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数，包括：
通过坐标投影分别将校正点的RTK坐标和第三方坐标转换为第一平面坐标和第二平面坐标；
计算校正点第一平面坐标和第二平面坐标的横纵坐标差值得到平移系数；
计算多个校正点的平移系数的平均值，得到校正系数。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线，包括：
将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经坐标投影转换为出发平面坐标和到达平面坐标；
利用校正系数对出发平面坐标和到达平面坐标进行修正；
通过坐标投影将修正后的出发平面坐标和到达平面坐标转换为在第三方导航工具坐标系中的第一修正坐标和第二修正坐标；
将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在将第一修正坐标和第二修正坐标分别作为出发地点和到达地点输入第三方导航工具，得到第三方导航工具输出的导航道路数据之后，所述方法还包括：
若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来；
创建悬浮显示窗口，并在所述悬浮显示窗口显示截取的部分遥感图像。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，若第一修正坐标与第二修正坐标之间的导航道路存在缺失，则从网络数据库中调取遥感图像，并将缺失部分在遥感图像的相应位置截取出来，包括：
若导航道路存在多个缺失段，则从网络数据库中调取距第一修正坐标最近的缺失段所在的行进遥感图像；
对所述行进遥感图像进行缩放平移，并将其导入第三方导航工具坐标系；
将缺失段两端作为边界定位点从所述行进遥感图像中截取预先限定长宽比的矩形视图。
8.一种野外作业导航系统，其特征在于，包括：
校正取点单元，用于根据目的地的RTK坐标所属区域调取校正点信息；
坐标获取单元，用于基于校正点信息获取校正点的RTK坐标，并获取校正点在第三方导航工具中的第三方坐标；
坐标校正单元，用于基于校正点的RTK坐标和第三方坐标生成校正系数；
路线获取单元，用于将出发地RTK坐标和目的地RTK坐标经所属校正系数转换后输入至第三方导航工具，得到导航路线。
9.一种终端，其特征在于，包括：
处理器；
用于存储处理器的执行指令的存储器；
其中，所述处理器被配置为执行权利要求1-7任一项所述的方法。
10.一种存储有计算机程序的计算机可读存储介质，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的方法。
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