基于复合事件触发机制的踏勘GPS定位方法与流程

基于复合事件触发机制的踏勘gps定位方法
技术领域
1.本发明涉及gps定位方法，具体的说是一种基于复合事件触发机制的踏勘gps定位方法。


背景技术：

2.全球定位系统(global positioning system，gps)是一种以人造地球卫星为基础的高精度无线电导航的定位系统，常用于汽车定位导航、踏勘测速及轨迹记录等方面。gps全球定位系统采用多星高轨测距体制，通过对至少4颗卫星同时进行距离测量，以此推算出接收终端的位置。这意味着，可获取卫星数量影响了测量数据的可信度，卫星数量太少容易导致测量数据不准确、甚至无法完成测量。另一方面，民用gps数据的更新频率一般为10hz，测量时间较短，可满足日常实时定位测量需求。
3.现有的gps数据处理方式主要是针对汽车导航过程中的定位不准确问题，汽车导航通常呈现运动速度快、运动变化连续等特点。然而对于踏勘作业中的步行、骑行等低速运动方式，现有的技术存在以下问题：
4.a、低速运动测量数据冗余
5.相对于汽车的行驶速度，步行、骑行的运动速度要慢得多，以民用gps数据的更新频率也即10hz的频率来更新gps数据，必然会在短距离内产生大量的测量数据，并且数据间的变化量非常小，使大部分数据成为冗余数据。这些冗余数据不仅会增大传输负担，还导致后续数据处理频繁，计算资源消耗大。
6.b、无法应对非连续运动
7.汽车行驶通常为连续运动，易于估计，现有的技术方案可以较好地处理汽车的gps定位导航数据，然而对于踏勘作业中步行、骑行等低速运动却不适用。gps运动测量本身存在测量漂移，导致运动停止时gps数据依然在变化，当漂移误差与运动速度接近时，无法判断真实的运动情况。
8.c、测量数据处理方式单一
9.现有技术对gps数据的处理方式主要为设定固定速度阈值，通过判断gps数据是否超过阈值，若超过阈值则被视为错误测量而舍弃。这种技术通常是以汽车行驶的极限速度为阈值，然而现实中汽车并不会以极限速度长时间行驶，而是以中等速度行驶。因此，现有的数据处理方式过于单一，并不符合实际需求。


技术实现要素：

10.本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于复合事件触发机制的踏勘gps定位方法。
11.解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：
12.一种基于复合事件触发机制的踏勘gps定位方法，其特征在于，包括：
13.步骤s1、通过安装在被定位对象上的gps信号接收端接收定位数据，并从中提取出
包含经度坐标x和纬度坐标y的第一坐标数据g1(x，y)，该第一坐标数据g1(x，y)与所述定位数据的经纬度坐标值更新频率相等，对于民用gps数据接收端而言，第一坐标数据g1(x，y)相当于具有10hz的经纬度坐标值更新频率；其中，所述定位数据可以是仅包含经纬度坐标的二维gps数据，也可以是至少包含经纬度坐标的多维gps数据。
14.步骤s2、基于复合事件触发机制进行数据优化，包括：
15.步骤s2-1、构建以所述第一坐标数据g1(x，y)为输入、以第二坐标数据g2(x，y)为输出的第一传输控制器，所述第二坐标数据g2(x，y)同样包含经度坐标x和纬度坐标y，并构建运动状态监控器，以在所述第一坐标数据g1(x，y)每次更新经纬度坐标值时，判断是否满足第一触发条件，如果判断结果为是，则所述运动状态监控器输出的控制信号c1为“真”，触发所述第一传输控制器将所述第二坐标数据g2(x，y)的经纬度坐标值更新为第一坐标数据g1(x，y)本次更新的经纬度坐标值，否则，所述运动状态监控器输出的控制信号c1为“假”，所述第二坐标数据g2(x，y)的经纬度坐标值在第一坐标数据g1(x，y)的本次更新中不进行更新；
16.其中，所述第一触发条件为：所述被定位对象在第一坐标数据g1(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t1i处于非静止的运动状态，并且，所述第一坐标数据g1(x，y)本次更新的经纬度坐标值为符合所述被定位对象的实际运动特征的有效数据；
17.步骤s2-2、构建以所述第二坐标数据g2(x，y)为输入、以第三坐标数据g3(x，y)为输出的第二传输控制器，所述第三坐标数据g3(x，y)同样包含经度坐标x和纬度坐标y，并构建位移事件触发器和方向事件触发器，以在所述第二坐标数据g2(x，y)每次更新经纬度坐标值时，判断是否满足第二触发条件和第三触发条件中的任意一者，如果判断结果为是，则所述位移事件触发器输出的控制信号c2为“真”和/或所述方向事件触发器输出的控制信号c3为“真”，触发所述第二传输控制器将所述第三坐标数据g3(x，y)的经纬度坐标值更新为第二坐标数据g2(x，y)本次更新的经纬度坐标值，否则，所述位移事件触发器输出的控制信号c2和所述方向事件触发器输出的控制信号c3均为“假”，所述第三坐标数据g3(x，y)的经纬度坐标值在第二坐标数据g2(x，y)的本次更新中不进行更新；
18.其中，所述第二触发条件为：所述第二坐标数据g2(x，y)本次更新的经纬度坐标值并非所述被定位对象在低速运动下产生的冗余数据；
19.所述第三触发条件为：所述被定位对象在第二坐标数据g2(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t2j与第三坐标数据g3(x，y)的上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
之间的运动方向变化量在预设的角度触发阈值θ以上，其中，所述上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
是指所述第三坐标数据g3(x，y)在所述本次经纬度坐标值更新时刻t2j之前的最新一次更新经纬度坐标值的时刻；
20.步骤s3、用所述第三坐标数据g3(x，y)对所述被定位对象进行gps定位，包括但不限于：定位导航、测速及轨迹记录等，例如：图3即是利用本发明得到的第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行轨迹记录的结果。
21.从而，本发明基于复合事件触发机制对第一坐标数据g1(x，y)进行滤波优化处理，即：先通过步骤s2-1的第一触发条件，剔除掉第一坐标数据g1(x，y)更新的经纬度坐标值中属于被定位对象处于静止时的无效数据和属于不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，以得到第二坐标数据g2(x，y)；再通过步骤s2-2的第二触发条件，剔除掉被定位对象在
低速运动下产生的冗余数据，同时，对于第二触发条件认为需要剔除的冗余数据，通过步骤s2-2的第三触发条件，取消剔除属于被定位对象的运动方向变化量在角度触发阈值θ以上的经纬度坐标值，以克服位移事件触发器也即第二触发条件对运动方向变化不敏感的缺点，避免第二触发条件过度剔除冗余数据而造成对被定位对象的运动轨迹记录准确性差的问题，由此得到第三坐标数据g3(x，y)；最后，用第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行gps定位；因此，本发明用更准确、更有效的第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行gps定位，能够提高gps定位的准确度并降低数据传输负担和计算资源消耗，且既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动。
22.作为本发明的优选实施方式：所述第一触发条件中，对运动状态的判断方式为：
23.通过辅助传感器监测所述被定位对象的运动速度，如果该运动速度在时间区间[t2
i-1
，t1i]内保持高于预设的运动速度阈值，则判定所述被定位对象在第一坐标数据g1(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t1i处于非静止的运动状态；其中，上一次经纬度坐标值更新时刻t2
i-1
为所述第二坐标数据g2(x，y)在所述本次经纬度坐标值更新时刻t1i之前的最新一次更新经纬度坐标值的时刻，所述运动速度阈值为零或接近于零的速度值。
[0024]
其中，所述辅助传感器可以是imu、电磁测速传感器等可感知被定位对象运动的现有传感器，例如：在被定位对象为自行车时，通过在自行车车轮上安装电磁测速传感器，即可以很方便地获取自行车的运动速度。
[0025]
从而，本发明通过辅助传感器监测被定位对象的运动速度，以此实现第一触发条件中对是否处于非静止的运动状态的判断，解决了在被定位对象处于踏勘作业中的步行、骑行等低速运动时，由于gps信号接收端接收的定位数据存在测量漂移，造成无法通过定位数据直接判断被定位对象是否处于静止状态的问题。
[0026]
另外，除本实施例二所述方式外，本发明还可采用其他现有技术判断被定位对象是否处于非静止的运动状态。
[0027]
作为本发明的优选实施方式：所述第一触发条件中，对有效数据的判断方式为：
[0028]
如果满足||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||＜n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||该判断条件，则判定所述第一坐标数据g1(x，y)本次更新的经纬度坐标值为符合所述被定位对象的实际运动特征的有效数据；其中，g1(x，y，i)表示所述第一坐标数据g1(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t1i的经纬度坐标值，g2(x，y，i-1)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t2
i-1
的经纬度坐标值，权重n的取值范围为3.5≤n≤7，g3(x，y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的经纬度坐标值，g3(x，y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的经纬度坐标值。
[0029]
从而，上述判断条件中，||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||表示第一坐标数据g1(x，y)在本次更新时的位置相对于第二坐标数据g2(x，y)在最近一次更新时的位置之间的位移差，n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||表示第三坐标数据g3(x，y)在最近两次更新时的n倍位移变化量，且该位移变化量是适应于被定位对象的运动速度而相应变化的，经过研究发现，无论是对于汽车的快速行驶还是对踏勘作业中的步行、骑行等低速运动而言，在上一次经纬度坐标值更新时刻t2
i-1
到本次经纬度坐标值更新时刻t1i的所有可能的时间跨度内，也即在短至第一坐标数据g1(x，y)的一个经纬度坐标值更新周期的最短时间跨度、长至通过第一
触发条件中的运动速度阈值判定出被定位对象处于非静止的运动状态的最长时间跨度内，||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||均不可能产生n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||且3.5≤n≤7的位移量突变，一旦判断出g1(x，y，i)不符合上述判断条件，则可知该g1(x，y，i)必然是不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，由此，本发明通过判断g1(x，y，i)是否满足||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||＜n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||该判断条件，即可以准确、可靠的判断是否属于不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，以剔除gps由于环境干扰、信号强度弱等因素的干扰，且既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动。
[0030]
其中，权重n在3.5≤n≤7该范围内，取值越小则越能够识别出不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，但也有可能将有效数据也剔除掉，而取值越大则越只能识别出突变较大的错误数据，但也越能够避免有效数据被剔除。
[0031]
另外，除本实施例三所述方式外，本发明还可采用其他现有技术判断g1(x，y，i)是否为符合所述被定位对象的实际运动特征的有效数据。
[0032]
优选的：所述权重n的取值为5，以取得错误数据的识别与避免有效数据被剔除该两者的平衡。
[0033]
作为本发明的优选实施方式：所述第二触发条件的判断方式为：
[0034]
如果满足该判断条件，平均运动速度v＝||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||/(t3
k-t3
k-1
)，则判定所述第二坐标数据g2(x，y)本次更新的经纬度坐标值并非所述被定位对象在低速运动下产生的冗余数据；其中，g2(x，y，j)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t2j的经纬度坐标值，g3(x，y，j-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
的经纬度坐标值，g3(x，y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的经纬度坐标值，g3(x，y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的经纬度坐标值，且存在两种情况，如果所述第二传输控制器在本次经纬度坐标值更新时刻t2j被触发，则上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
也即上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
，否则，上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
是最新经纬度坐标值更新时刻t3k；v
max
、v
min
和p依次表示所述被定位对象预设的运动速度上限值、运动速度下限值和位移触发阈值，动速度上限值v
max
可设置为被定位对象的长期稳定速度，这样可以使归一化权重保持在1左右，避免整体阈值变化过大，失去触发效果；同时，可以根据平均运动速度v设置位移触发阈值p，例如：步行速度慢适合小阈值，可避免长时间不更新数据导致轨迹不准确，骑行速度比步行快，可选择较大的阈值，避免阈值太小数据更新频繁。
[0035]
从而，上述判断条件中，||g2(x，y，j)-g3(x，y，j-1)||表示第二坐标数据g2(x，y)在本次更新时的位置相对于第三坐标数据g3(x，y)在最近一次更新时的位置之间的位移差，表示归一化权重，当平均运动速度v较快时，归一化权重越大，整体阈值也就越大，这意味着整体阈值可以随平均运动速度v的变化自适应地做出调整，可满足被定位对象运动过程中不同速度下对第三坐标数据g3(x，y)的更新频率
的需求。
[0036]
优选的：对于所述被定位对象为汽车的情况而言，运动速度上限值v
max
为60km/h，运动速度下限值v
min
为0km/h，位移触发阈值p的取值范围为4至10；对于所述被定位对象为自行车的情况而言，运动速度上限值v
max
为20km/h，运动速度下限值v
min
为0km/h，位移触发阈值p的取值范围为3至6；对于所述被定位对象为步行行人的情况而言，运动速度上限值v
max
为5km/h，运动速度下限值v
min
为0km/h，位移触发阈值p的取值范围为2至4。
[0037]
作为本发明的优选实施方式：所述第三触发条件的判断方式为：
[0038]
如果满足该判断条件，则判定所述被定位对象在第二坐标数据g2(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t2j与第三坐标数据g3(x，y)的上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
之间的运动方向变化量在预设的角度触发阈值θ以上；其中
[0039]
g2(y，j)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t2j的纬度坐标值，g3(y，j-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
的纬度坐标值，g2(x，y，j)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t2j的经纬度坐标值，g3(x，y，j-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
的经纬度坐标值，g3(y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的纬度坐标值，g3(y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的纬度坐标值，g3(x，y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的经纬度坐标值，g3(x，y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的经纬度坐标值，且存在两种情况，如果所述第二传输控制器在本次经纬度坐标值更新时刻t2j被触发，则上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
也即上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
，否则，上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
是最新经纬度坐标值更新时刻t3k；角度触发阈值θ的取值范围在10
°
至45
°
之间，该取值范围既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动，该角度触发阈值θ在取值范围内的取值大小根据对方向变化的敏感度需求来设置，角度触发阈值θ取值越小则敏感度越高，可以记录被定位对象更多的轨迹细节。
[0040]
从而，针对在步骤s2-2的判断条件改为仅满足第二触发条件，而位移事件触发器对运动方向变化不敏感，会使得第三坐标数据g3(x，y)的相邻经纬度坐标值之间的位移变化量过大，导致在对被定位对象进行轨迹记录时，会在一些曲折路径中存在图2所示运动轨迹记录准确性差的问题，本发明通过第三触发条件，也即判断是否满足该判断条件，能够提高对被定位对象进行轨迹记录的运动轨迹准确性，特别是提高在曲折路径运动时的轨迹记录准确性，效果参见图3。
[0041]
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
[0042]
第一，本发明基于复合事件触发机制对第一坐标数据g1(x，y)进行滤波优化处理，即：先通过步骤s2-1的第一触发条件，剔除掉第一坐标数据g1(x，y)更新的经纬度坐标值中属于被定位对象处于静止时的无效数据和属于不符合被定位对象实际运动特征的错误数
据，以得到第二坐标数据g2(x，y)；再通过步骤s2-2的第二触发条件，剔除掉第二坐标数据g2(x，y)更新的经纬度坐标值中由被定位对象在低速运动下产生的冗余数据，同时，对于第二触发条件认为需要剔除的冗余数据，通过步骤s2-2的第三触发条件，取消剔除属于被定位对象的运动方向变化量在角度触发阈值θ以上的经纬度坐标值，以克服位移事件触发器也即第二触发条件对运动方向变化不敏感的缺点，避免第二触发条件过度剔除冗余数据而造成对被定位对象的运动轨迹记录准确性差的问题，由此得到第三坐标数据g3(x，y)；最后，用第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行gps定位；因此，本发明用更准确、更有效的第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行gps定位，能够提高gps定位的准确度并降低数据传输负担和计算资源消耗，且既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动。
[0043]
第二，本发明通过判断g1(x，y，i)是否满足||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||＜n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||该判断条件，即可以准确、可靠的判断是否属于不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，以剔除gps由于环境干扰、信号强度弱等因素的干扰，且既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动。
[0044]
第三，本发明通过该判断条件，可以准确、可靠的判断是否满足第三触发条件，且通过在10
°
至45
°
的取值范围内设置不同的角度触发阈值θ，可灵活地调整该判断条件对运动方向变化的敏感度，实现不同准确度的轨迹记录。
附图说明
[0045]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明：
[0046]
图1为本发明的流程框图；
[0047]
图2为在步骤s2-2的判断条件改为仅满足第二触发条件的情况下，步骤s2-3对被定位对象进行轨迹记录得出的结果；
[0048]
图3为在步骤s2-2的判断条件为满足第二触发条件和第三触发条件中的任意一者的情况下，步骤s2-3对被定位对象进行轨迹记录得出的结果。
具体实施方式
[0049]
下面结合实施例及其附图对本发明进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本发明的发明构思，但本发明权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本发明之发明构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0050]
实施例一
[0051]
如图1至图3所示，本发明公开的是一种基于复合事件触发机制的踏勘gps定位方法，包括：
[0052]
步骤s1、通过安装在被定位对象上的gps信号接收端接收定位数据，并从中提取出包含经度坐标x和纬度坐标y的第一坐标数据g1(x，y)，该第一坐标数据g1(x，y)与所述定位
数据的经纬度坐标值更新频率相等，对于民用gps数据接收端而言，第一坐标数据g1(x，y)相当于具有10hz的经纬度坐标值更新频率；其中，所述定位数据可以是仅包含经纬度坐标的二维gps数据，也可以是至少包含经纬度坐标的多维gps数据。
[0053]
步骤s2、基于复合事件触发机制进行数据优化，包括：
[0054]
步骤s2-1、构建以所述第一坐标数据g1(x，y)为输入、以第二坐标数据g2(x，y)为输出的第一传输控制器，所述第二坐标数据g2(x，y)同样包含经度坐标x和纬度坐标y，并构建运动状态监控器，以在所述第一坐标数据g1(x，y)每次更新经纬度坐标值时，判断是否满足第一触发条件，如果判断结果为是，则所述运动状态监控器输出的控制信号c1为“真”，触发所述第一传输控制器将所述第二坐标数据g2(x，y)的经纬度坐标值更新为第一坐标数据g1(x，y)本次更新的经纬度坐标值，否则，所述运动状态监控器输出的控制信号c1为“假”，所述第二坐标数据g2(x，y)的经纬度坐标值在第一坐标数据g1(x，y)的本次更新中不进行更新；
[0055]
其中，所述第一触发条件为：所述被定位对象在第一坐标数据g1(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t1i处于非静止的运动状态，并且，所述第一坐标数据g1(x，y)本次更新的经纬度坐标值为符合所述被定位对象的实际运动特征的有效数据；
[0056]
步骤s2-2、构建以所述第二坐标数据g2(x，y)为输入、以第三坐标数据g3(x，y)为输出的第二传输控制器，所述第三坐标数据g3(x，y)同样包含经度坐标x和纬度坐标y，并构建位移事件触发器和方向事件触发器，以在所述第二坐标数据g2(x，y)每次更新经纬度坐标值时，判断是否满足第二触发条件和第三触发条件中的任意一者，如果判断结果为是，则所述位移事件触发器输出的控制信号c2为“真”和/或所述方向事件触发器输出的控制信号c3为“真”，触发所述第二传输控制器将所述第三坐标数据g3(x，y)的经纬度坐标值更新为第二坐标数据g2(x，y)本次更新的经纬度坐标值，否则，所述位移事件触发器输出的控制信号c2和所述方向事件触发器输出的控制信号c3均为“假”，所述第三坐标数据g3(x，y)的经纬度坐标值在第二坐标数据g2(x，y)的本次更新中不进行更新；
[0057]
其中，所述第二触发条件为：所述第二坐标数据g2(x，y)本次更新的经纬度坐标值并非所述被定位对象在低速运动下产生的冗余数据；
[0058]
所述第三触发条件为：所述被定位对象在第二坐标数据g2(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t2j与第三坐标数据g3(x，y)的上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
之间的运动方向变化量在预设的角度触发阈值θ以上，其中，所述上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
是指所述第三坐标数据g3(x，y)在所述本次经纬度坐标值更新时刻t2j之前的最新一次更新经纬度坐标值的时刻；
[0059]
步骤s3、用所述第三坐标数据g3(x，y)对所述被定位对象进行gps定位，包括但不限于：定位导航、测速及轨迹记录等，例如：图3即是利用本发明得到的第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行轨迹记录的结果。
[0060]
从而，本发明基于复合事件触发机制对第一坐标数据g1(x，y)进行滤波优化处理，即：先通过步骤s2-1的第一触发条件，剔除掉第一坐标数据g1(x，y)更新的经纬度坐标值中属于被定位对象处于静止时的无效数据和属于不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，以得到第二坐标数据g2(x，y)；再通过步骤s2-2的第二触发条件，剔除掉被定位对象在低速运动下产生的冗余数据，同时，对于第二触发条件认为需要剔除的冗余数据，通过步骤
s2-2的第三触发条件，取消剔除属于被定位对象的运动方向变化量在角度触发阈值θ以上的经纬度坐标值，以克服位移事件触发器也即第二触发条件对运动方向变化不敏感的缺点，避免第二触发条件过度剔除冗余数据而造成对被定位对象的运动轨迹记录准确性差的问题，由此得到第三坐标数据g3(x，y)；最后，用第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行gps定位；因此，本发明用更准确、更有效的第三坐标数据g3(x，y)对被定位对象进行gps定位，能够提高gps定位的准确度并降低数据传输负担和计算资源消耗，且既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动。
[0061]
实施例二
[0062]
在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的实施方式：
[0063]
所述第一触发条件中，对运动状态的判断方式为：
[0064]
通过辅助传感器监测所述被定位对象的运动速度，如果该运动速度在时间区间[t2
i-1
，t1i]内保持高于预设的运动速度阈值，则判定所述被定位对象在第一坐标数据g1(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t1i处于非静止的运动状态；其中，上一次经纬度坐标值更新时刻t2
i-1
为所述第二坐标数据g2(x，y)在所述本次经纬度坐标值更新时刻t1i之前的最新一次更新经纬度坐标值的时刻，所述运动速度阈值为零或接近于零的速度值。
[0065]
其中，所述辅助传感器可以是imu、电磁测速传感器等可感知被定位对象运动的现有传感器，例如：在被定位对象为自行车时，通过在自行车车轮上安装电磁测速传感器，即可以很方便地获取自行车的运动速度。
[0066]
从而，本发明通过辅助传感器监测被定位对象的运动速度，以此实现第一触发条件中对是否处于非静止的运动状态的判断，解决了在被定位对象处于踏勘作业中的步行、骑行等低速运动时，由于gps信号接收端接收的定位数据存在测量漂移，造成无法通过定位数据直接判断被定位对象是否处于静止状态的问题。
[0067]
另外，除本实施例二所述方式外，本发明还可采用其他现有技术判断被定位对象是否处于非静止的运动状态。
[0068]
实施例三
[0069]
在上述实施例一或实施例二的基础上，本实施例三还采用了以下优选的实施方式：
[0070]
所述第一触发条件中，对有效数据的判断方式为：
[0071]
如果满足||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||＜n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||该判断条件，则判定所述第一坐标数据g1(x，y)本次更新的经纬度坐标值为符合所述被定位对象的实际运动特征的有效数据；其中，g1(x，y，i)表示所述第一坐标数据g1(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t1i的经纬度坐标值，g2(x，y，i-1)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t2
i-1
的经纬度坐标值，权重n的取值范围为3.5≤n≤7，g3(x，y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的经纬度坐标值，g3(x，y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的经纬度坐标值。
[0072]
从而，上述判断条件中，||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||表示第一坐标数据g1(x，y)在本次更新时的位置相对于第二坐标数据g2(x，y)在最近一次更新时的位置之间的位移差，n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||表示第三坐标数据g3(x，y)在最近两次更新时的n倍位移变
化量，且该位移变化量是适应于被定位对象的运动速度而相应变化的，经过研究发现，无论是对于汽车的快速行驶还是对踏勘作业中的步行、骑行等低速运动而言，在上一次经纬度坐标值更新时刻t2
i-1
到本次经纬度坐标值更新时刻t1i的所有可能的时间跨度内，也即在短至第一坐标数据g1(x，y)的一个经纬度坐标值更新周期的最短时间跨度、长至通过第一触发条件中的运动速度阈值判定出被定位对象处于非静止的运动状态的最长时间跨度内，||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||均不可能产生n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||且3.5≤n≤7的位移量突变，一旦判断出g1(x，y，i)不符合上述判断条件，则可知该g1(x，y，i)必然是不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，由此，本发明通过判断g1(x，y，i)是否满足||g1(x，y，i)-g2(x，y，i-1)||＜n
×
||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||该判断条件，即可以准确、可靠的判断是否属于不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，以剔除gps由于环境干扰、信号强度弱等因素的干扰，且既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动。
[0073]
其中，权重n在3.5≤n≤7该范围内，取值越小则越能够识别出不符合被定位对象实际运动特征的错误数据，但也有可能将有效数据也剔除掉，而取值越大则越只能识别出突变较大的错误数据，但也越能够避免有效数据被剔除。
[0074]
另外，除本实施例三所述方式外，本发明还可采用其他现有技术判断g1(x，y，i)是否为符合所述被定位对象的实际运动特征的有效数据。
[0075]
以上为本实施例三的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
[0076]
优选的：所述权重n的取值为5，以取得错误数据的识别与避免有效数据被剔除该两者的平衡。
[0077]
实施例四
[0078]
在上述实施例一至实施例三中任意一个实施例的基础上，本实施例四还采用了以下优选的实施方式：
[0079]
所述第二触发条件的判断方式为：
[0080]
如果满足该判断条件，平均运动速度v＝||g3(x，y，k)-g3(x，y，k-1)||/(t3
k-t3
k-1
)，则判定所述第二坐标数据g2(x，y)本次更新的经纬度坐标值并非所述被定位对象在低速运动下产生的冗余数据；其中，g2(x，y，j)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t2j的经纬度坐标值，g3(x，y，j-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
的经纬度坐标值，g3(x，y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的经纬度坐标值，g3(x，y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的经纬度坐标值，且存在两种情况，如果所述第二传输控制器在本次经纬度坐标值更新时刻t2j被触发，则上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
也即上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
，否则，上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
是最新经纬度坐标值更新时刻t3k；v
max
、v
min
和p依次表示所述被定位对象预设的运动速度上限值、运动速度下限值和位移触发阈值，动速度上限值v
max
可设置为被定位对象的长期稳定速度，这样可以使归一化权重保持在1左右，避免整体阈值变化过大，失去触发效果；同时，可以根据平
均运动速度v设置位移触发阈值p，例如：步行速度慢适合小阈值，可避免长时间不更新数据导致轨迹不准确，骑行速度比步行快，可选择较大的阈值，避免阈值太小数据更新频繁。
[0081]
从而，上述判断条件中，||g2(x，y，j)-g3(x，y，j-1)||表示第二坐标数据g2(x，y)在本次更新时的位置相对于第三坐标数据g3(x，y)在最近一次更新时的位置之间的位移差，表示归一化权重，当平均运动速度v较快时，归一化权重越大，整体阈值也就越大，这意味着整体阈值可以随平均运动速度v的变化自适应地做出调整，可满足被定位对象运动过程中不同速度下对第三坐标数据g3(x，y)的更新频率的需求。
[0082]
以上为本实施例四的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
[0083]
优选的：对于所述被定位对象为汽车的情况而言，运动速度上限值v
max
为60km/h，运动速度下限值v
min
为0km/h，位移触发阈值p的取值范围为4至10；对于所述被定位对象为自行车的情况而言，运动速度上限值v
max
为20km/h，运动速度下限值v
min
为0km/h，位移触发阈值p的取值范围为3至6；对于所述被定位对象为步行行人的情况而言，运动速度上限值v
max
为5km/h，运动速度下限值v
min
为0km/h，位移触发阈值p的取值范围为2至4。
[0084]
实施例五
[0085]
在上述实施例一至实施例四中任意一个实施例的基础上，本实施例五还采用了以下优选的实施方式：
[0086]
所述第三触发条件的判断方式为：
[0087]
如果满足该判断条件，则判定所述被定位对象在第二坐标数据g2(x，y)的本次经纬度坐标值更新时刻t2j与第三坐标数据g3(x，y)的上一次经纬度坐标值更新时刻tg
j-1
之间的运动方向变化量在预设的角度触发阈值θ以上；其中
[0088]
g2(y，j)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t2j的纬度坐标值，g3(y，j-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
的纬度坐标值，g2(x，y，j)表示所述第二坐标数据g2(x，y)在本次经纬度坐标值更新时刻t2j的经纬度坐标值，g3(x，y，j-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
的经纬度坐标值，g3(y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的纬度坐标值，g3(y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的纬度坐标值，g3(x，y，k)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在最新经纬度坐标值更新时刻t3k的经纬度坐标值，g3(x，y，k-1)表示所述第三坐标数据g3(x，y)在所述最新经纬度坐标值更新时刻t3k的上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
的经纬度坐标值，且存在两种情况，如果所述第二传输控制器在本次经纬度坐标值更新时刻t2j被触发，则上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
也即上一个经纬度坐标值更新时刻t3
k-1
，否则，上一次经纬度坐标值更新时刻t3
j-1
是最新经纬度坐标值更新时刻t3k；角度触发阈值θ的取值范围在10
°
至45
°
之间，该取值范围既能够适用于踏勘作业中步行、骑行等低速非连续运动，又能够适用于汽车行驶等中高速连续运动，该角度触发阈值θ在取值范
围内的取值大小根据对方向变化的敏感度需求来设置，角度触发阈值θ取值越小则敏感度越高，可以记录被定位对象更多的轨迹细节。
[0089]
从而，针对在步骤s2-2的判断条件改为仅满足第二触发条件，而位移事件触发器对运动方向变化不敏感，会使得第三坐标数据g3(x，y)的相邻经纬度坐标值之间的位移变化量过大，导致在对被定位对象进行轨迹记录时，会在一些曲折路径中存在图2所示运动轨迹记录准确性差的问题，本发明通过第三触发条件，也即判断是否满足该判断条件，能够提高对被定位对象进行轨迹记录的运动轨迹准确性，特别是提高在曲折路径运动时的轨迹记录准确性，效果参见图3。
[0090]
本发明不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本发明上述基本技术思想前提下，本发明还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本发明的保护范围之中。