一种基于运动状态的定位漂移过滤方法和系统与流程

1.本发明涉及目标跟踪定位领域，尤其涉及一种基于运动状态的定位漂移过滤方法和系统。


背景技术：

2.当前，北斗定位系统以其出色的性能，已被广泛应用在交通运输、海洋渔业、地理测绘、电信、水利、森林防火、减灾救灾等诸多领域。其中，北斗定位芯片和北斗定位模块等定位终端，作为北斗定位系统的核心器件，在定位的实施过程中发挥着重要作用。同时，我们还注意到，由于大气电离层、云层、建筑物等对卫星信号的遮挡等复杂因素的影响，部分北斗定位终端存在如专利《cn201910175438》中所述，在定位终端静止、睡眠等场景下的定位位置发生漂移、速度偏差过大等情况。


技术实现要素：

3.本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于运动状态的定位漂移过滤方法和系统。
4.本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
5.一种基于运动状态的定位漂移过滤方法，包括：
6.s11，采集终端的当前定位点的坐标；
7.s12，根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln；
8.s13，当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤。
9.本发明的有益效果是：本方案通过根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln，当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤，基于该方法实现的终端定位设备，发生漂移的定位点被有效过滤，定位结果更加精准。
10.进一步地，还包括：s31，当判断出所述第一距离大于所述预设半径值时，则所述当前定位点的坐标发生漂移；
11.s32，判断所述第一距离ln是否大于或等于上一个定位点的第二距离l
n-1
；所述于上一个定位点的第二距离l
n-1
表示上一个定位点与基准点坐标之间的距离；
12.s33，当所述第一距离ln大于或等于所述第二距离l
n-1
时；
13.s34，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤。
14.采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
，当所述第一距离ln大于所述第二距离l
n-1
时，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，
停止漂移过滤，基于上述漂移过滤方法，定位终端在静止状态下和由静止启动时的漂移被有效过滤，该方法结合运动状态实施，其理论策略符合客观运动规律。与其它过滤方法相比，该方法稳定、可靠、过滤准确性高，可广泛用于需要对目标进行跟踪定位的应用场合中。
15.进一步地，还包括：s35，当所述第一距离ln小于所述第二距离l
n-1
时，循环s32-s33步骤，且连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续减小，直至循环次数等于第二预设次数，则强制停止过滤并退出。
16.采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过当计数值达到第二预设次数后，强制停止过滤并退出，从而避免由于上述过程的异常导致终端永远处于过滤状态。
17.进一步地，还包括：
18.在终端进入静止状态时，记录终端的当前位置作为所述基准点坐标。
19.进一步地，还包括：根据上一个定位点p
n-1
和所述基准点坐标，通过三角函数计算所述第二距离l
n-1
。
20.本发明解决上述技术问题的另一种技术方案如下：
21.一种基于运动状态的定位漂移过滤系统，包括：坐标采集模块、基准点距离计算模块和漂移过滤模块；
22.所述坐标采集模块用于采集终端的当前定位点的坐标；
23.所述基准点距离计算模块用于根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln；
24.所述漂移过滤模块用于当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤。
25.本发明的有益效果是：本方案通过根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln，当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤，基于该方法实现的终端定位设备，发生漂移的定位点被有效过滤，定位结果更加精准。
26.进一步地，还包括：第二漂移过滤模块，用于当判断出所述第一距离大于所述预设半径值时，则所述当前定位点的坐标发生漂移；
27.判断所述第一距离ln是否大于或等于上一个定位点的第二距离l
n-1
；所述于上一个定位点的第二距离l
n-1
表示上一个定位点与基准点坐标之间的距离
28.当所述第一距离ln大于或等于所述第二距离l
n-1
时，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤。
29.采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
，当所述第一距离ln大于所述第二距离l
n-1
时，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤，基于上述漂移过滤方法，定位终端在静止状态下和由静止启动时的漂移被有效过滤，该方法结合运动状态实施，其理论策略符合客观运动规律。与其它过滤方法相比，该方法稳定、可靠、过滤准确性高，可广泛用于需要对目标进行跟踪定位的应用场合中。
30.进一步地，还包括：强制退出模块，用于当所述第一距离ln小于所述第二距离l
n-1
时，循环判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
，且连续多个的定位点
与基准点坐标的距离连续减小，直至循环次数等于第二预设次数，则强制停止过滤并退出。
31.采用上述进一步方案的有益效果是：本方案通过当计数值达到第二预设次数后，强制停止过滤并退出，从而避免由于上述过程的异常导致终端永远处于过滤状态。
32.进一步地，还包括：基准点坐标模块，用于在终端进入静止状态时，记录终端的当前位置作为所述基准点坐标。
33.进一步地，还包括：距离计算模块，用于根据上一个定位点p
n-1
和所述基准点坐标，通过三角函数计算所述第二距离l
n-1
。
34.本发明附加的方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明实践了解到。
附图说明
35.图1为本发明的实施例提供的一种基于运动状态的定位漂移过滤方法的流程示意图；
36.图2为本发明的实施例提供的一种基于运动状态的定位漂移过滤系统的结构框图；
37.图3为本发明的其他实施例提供的漂移检查策略流程图；
38.图4为本发明的其他实施例提供的静止阶段的定位漂移示意图；
39.图5为本发明的其他实施例提供的由静止启动阶段的定位漂移示意图。
具体实施方式
40.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
41.如图1所示，为本发明实施例提供的一种基于运动状态的定位漂移过滤方法，包括：
42.首先，北斗定位终端通过mems或其它传感器获取当前自身运动状态，例如静止、运动等。基于这些状态，可以将终端划分为多个运动阶段：静止、启动、加速、运动中等。
43.对于静止和由静止启动的阶段，终端先记录基准位置，随后由睡眠状态启动，并重新请求定位。待定位成功后，终端基于基准位置与当前位置，计算得到两者之间的位移，若该位移小于某一阈值，则认为当前定位结果有效，结束过滤；否则，将该位移暂时存储，待得到下一个定位结果后，将两个位移值进行比较；依次类推，终端可以得到位移的变化趋势。
44.基于上述数据，若终端保持静止，且位移的变化趋势为由大到小，则认为定位点发生了漂移，待定位点逐渐回到基准点附近时，结束过滤。若终端由静止开始运动，则正常情况的下，位移的变化趋势应该为由小逐渐增大，若出现了相反的变化趋势，则认为当前的定位点处于漂移状态，不能作为有效的定位结果。待位移变化趋势发生转变，且连续变化计数超过一定阈值之后，判定定位结果恢复正常，可退出过滤检查。
45.针对终端运动中的阶段，由于终端的定位状态已趋于稳定，发生定位漂移的几率大大降低，该阶段的定位漂移检查方法，不在本专利的讨论范围之内。
46.需要说明的是，本方案的定位漂移过滤方法当定位终端在静止状态下和由静止启动时的漂移被有效过滤。
47.s11，采集终端的当前定位点的坐标；其中，可以通过北斗定位终端采集当前定位点的坐标。
48.s12，根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln；
49.s13，当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤。其中，预设半径值可以为5m。
50.需要说明的是，在某一实施例中，可以具体包括：判断ln与r
max
的大小，其中r
max
为以基准点为圆心的圆的半径，表示当pn有效时ln的最大值，该值可根据终端硬件的定位精度确定，例如取r
max
＝5m。当ln《r
max
时，当前位置有效，终端定位未漂移，停止过滤并退出。可理解的是，过滤表示，在终端定位的定位点发生漂移时，则此时的定位点为无效定位点，不会被作为有效定位点来使用，当判断出终端定位未漂移则此时的定位点为有效定位点，可以被后续使用，过滤的含义则是表示剔除无效定位点，保留有效定位点，以备后续使用。
51.本方案通过根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln，当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤，基于该方法实现的终端定位设备，发生漂移的定位点被有效过滤，定位结果更加精准。
52.在另一实施例中，如图3所示，漂移检查策略流程图，基于p0基准位置，结合图1，具体的过滤步骤如下：
53.s1：接收当前定位点pn，记录其经纬度坐标值。
54.s2：根据当前点的经纬度坐标和参考位置的经纬度坐标，即基准位置，运用三角函数计算得到两者之间的位移ln。
55.s3：判断ln与r
max
的大小，其中r
max
为以基准点为圆心的圆的半径，表示当pn有效时ln的最大值，该值可根据终端硬件的定位精度确定，例如取r
max
＝5m。当ln《r
max
时，当前位置有效，终端定位未漂移，停止过滤并退出；当ln≥r
max
时，则当前位置发生漂移，继续下一步。
56.s4：判断ln与上个定位点距基准点位移l
n-1
的大小，从而判断位移的变化趋势。若位移ln增大，则终端的定位趋于正常，进入步骤s5；否则，当前依然处于漂移状态，进入步骤s6。
57.s5：若位移连续增大的次数达到n1，则判定终端的定位已经恢复正常，停止过滤并退出。否则，继续下一步。该步骤中，n1的取值可根据请求定位的周期及有效位置的使用频率等因素综合确定，例如取n1＝3。
58.s6：若当前定位点尚未退出过滤检查，则对该点进行计数。当计数值达到n2后，强制停止过滤并退出，从而避免由于上述过程的异常导致终端永远处于过滤状态。n2的取值亦需要根据终端的定位性能、请求定位的周期等因素综合考虑确定，例如取n2＝10。
59.在另一实施例中，如图4和如图5所示，p0～p5表示定位点，其中p0为静止时的定位点，即基准位置，l1～l5表示各定位点与基准位置的位移。在终端进入静止状态时，应记录当前位置作为基准p0，该位置必须为经过筛选后得到的有效位置，以保证其精度。
60.基于上述漂移过滤策略，当终端已记录有效的基准位置并进入静止阶段时，开启睡眠状态。直到下一个定位周期到来，终端启动并重新发起定位请求。此时，定位结果可能由于多种因素的干扰而偏离实际位置，如图4中的p1，随着搜星数量的增加，及对定位结果
的迭代优化等因素，定位结果逐渐趋于准确，如图4中的p2、p3、p4、p5，相应的，各定位点对应的位移l2、l3、l4、l5逐渐减小。其中l5减小到有效定位范围以内时，定位点p5有效，退出过滤。
61.当终端已记录有效的基准位置，并由静止启动时，终端重新发起定位请求，并沿某一方向开始运动，如图5所示。当终端定位结果无漂移时，定位点p1～p5与基准位置的位移l1～l5逐渐增大，如图5左图所示。当定位结果发生漂移时，定位轨迹偏离其实际的运动轨迹，如图5右图所示。其中的p1～p3对应的位移l1～l3逐渐减小，p3～p5对应的位移l3～l5逐渐增大，若n1＝2，则定位点p5有效，终端在该点退出过滤策略。
62.当终端启动且定位结果稳定后，定位结果发生漂移的几率减少，且目前已有多种应对该阶段漂移的方法，本专利不再论述。
63.可选地，在上述任意实施例中，还包括：s31，当判断出所述第一距离大于所述预设半径值时，则所述当前定位点的坐标发生漂移；
64.s32，判断所述第一距离ln是否大于或等于上一个定位点的第二距离l
n-1
；所述于上一个定位点的第二距离l
n-1
表示上一个定位点与基准点坐标之间的距离；
65.s33，当所述第一距离ln大于或等于所述第二距离l
n-1
时；
66.s34，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤。其中第一预设次数可以为3.
67.需要说明的是，在某一实施例中，可以具体包括：当ln≥r
max
时，则当前位置发生漂移，判断ln与上个定位点距基准点位移l
n-1
的大小，从而判断位移的变化趋势。若位移ln增大，则终端的定位趋于正常，若位移连续增大的次数达到n1，则判定终端的定位已经恢复正常，停止过滤并退出。否则，继续下一步。该步骤中，n1的取值可根据请求定位的周期及有效位置的使用频率等因素综合确定，例如取n1＝3。
68.本方案通过判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
，当所述第一距离ln大于所述第二距离l
n-1
时，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤，基于上述漂移过滤方法，定位终端在静止状态下和由静止启动时的漂移被有效过滤，该方法结合运动状态实施，其理论策略符合客观运动规律。与其它过滤方法相比，该方法稳定、可靠、过滤准确性高，可广泛用于需要对目标进行跟踪定位的应用场合中。
69.可选地，在上述任意实施例中，还包括：s35，当所述第一距离ln小于所述第二距离l
n-1
时，循环s32-s33步骤，且连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续减小，直至循环次数等于第二预设次数，则强制停止过滤并退出。其中，第二预设次数可以为10。
70.需要说明的是，在某一实施例中，当所述第一距离ln小于所述第二距离l
n-1
时，当前依然处于漂移状态，若当前定位点尚未退出过滤检查，则对该点进行计数。当计数值达到n2后，强制停止过滤并退出，从而避免由于上述过程的异常导致终端永远处于过滤状态。n2的取值亦需要根据终端的定位性能、请求定位的周期等因素综合考虑确定，例如取n2＝10。
71.本方案通过当计数值达到第二预设次数后，强制停止过滤并退出，从而避免由于上述过程的异常导致终端永远处于过滤状态。
72.可选地，在上述任意实施例中，还包括：
73.在终端进入静止状态时，记录终端的当前位置作为所述基准点坐标。
74.可选地，在上述任意实施例中，还包括：根据上一个定位点p
n-1
和所述基准点坐标，
通过三角函数计算所述第二距离l
n-1
。
75.在某一实施例中，一种基于运动状态的定位漂移过滤系统，包括：坐标采集模块1101、基准点距离计算模块1102和漂移过滤模块1103；
76.所述坐标采集模块1101用于采集终端的当前定位点的坐标；
77.所述基准点距离计算模块1102用于根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln；
78.所述漂移过滤模块1103用于当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤。
79.本方案通过根据所述当前定位点的坐标和基准点坐标，通过三角函数计算当前定位点pn与基准点坐标之间的第一距离ln，当判断出所述第一距离小于预设半径值时，则所述当前定位点的坐标有效，停止漂移过滤，基于该方法实现的终端定位设备，发生漂移的定位点被有效过滤，定位结果更加精准。
80.可选地，在上述任意实施例中，还包括：第二漂移过滤模块，用于当判断出所述第一距离大于所述预设半径值时，则所述当前定位点的坐标发生漂移；
81.判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
；
82.当所述第一距离ln大于所述第二距离l
n-1
时，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤。
83.本方案通过判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
，当所述第一距离ln大于所述第二距离l
n-1
时，当连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续增大时，增大次数大于第一预设次数，则终端定位恢复正常，停止漂移过滤，基于上述漂移过滤方法，定位终端在静止状态下和由静止启动时的漂移被有效过滤，该方法结合运动状态实施，其理论策略符合客观运动规律。与其它过滤方法相比，该方法稳定、可靠、过滤准确性高，可广泛用于需要对目标进行跟踪定位的应用场合中。
84.可选地，在上述任意实施例中，还包括：强制退出模块，用于当所述第一距离ln小于所述第二距离l
n-1
时，循环判断所述第一距离ln是否大于上一个定位点的第二距离l
n-1
，且连续多个的定位点与基准点坐标的距离连续减小，直至循环次数等于第二预设次数，则强制停止过滤并退出。
85.本方案通过当计数值达到第二预设次数后，强制停止过滤并退出，从而避免由于上述过程的异常导致终端永远处于过滤状态。
86.可选地，在上述任意实施例中，还包括：基准点坐标模块，用于在终端进入静止状态时，记录终端的当前位置作为所述基准点坐标。
87.可选地，在上述任意实施例中，还包括：距离计算模块，用于根据上一个定位点p
n-1
和所述基准点坐标，通过三角函数计算所述第二距离l
n-1
。
88.可以理解，在一些实施例中，可以包含如上述各实施例中的部分或全部可选实施方式。
89.需要说明的是，上述各实施例是与在先方法实施例对应的产品实施例，对于产品实施例中各可选实施方式的说明可以参考上述各方法实施例中的对应说明，在此不再赘述。
90.读者应理解，在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示
例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
91.在本技术所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的方法实施例仅仅是示意性的，例如，步骤的划分，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，例如多个步骤可以结合或者可以集成到另一个步骤，或一些特征可以忽略，或不执行。
92.上述方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分，或者该技术方案的全部或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，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
93.以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改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以权利要求的保护范围为准。