[发明专利]基于栅格地图的路径轨迹校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于栅格地图的路径轨迹校正方法。

背景技术

卫星定位定位应用系统从逻辑结构上可由物理层、处理层和应用层三个层次构成。物理层提供当前移动终端的相关信息，包括定位、方向、时间等信息；处理层负责在移动终端相关信息的基础上，进行一系列的数据处理；应用层则实现卫星定位定位的最终应用。

卫星定位用于移动终端物体的定位，总会存在随机定位偏差，在车辆导航系统或实时跟踪移动终端的系统的显示屏幕上经常会出现被定位终端偏离轨道或道路的情况，如移动终端“行进”到一些建筑物上或者相邻的卫星定位点跨越路段而出现移动终端穿越建筑物或斜穿道路路口。借助常识，虽然我们可以准确地判断实际情况，但是会造成系统使用的麻烦，以及降低了用户对系统的信任度。

常见的基于卫星定位轨迹数据是一系列包含有经纬度、速度和方向信息的时序卫星定位轨迹点。

卫星定位定位的偏差问题，在物理层上主要通过提高移动终端定位的精度。移动终端定位的精度取决于移动终端所采用的定位方式。目前采用卫星定位接收机来实现移动终端的定位。应用差分卫星定位方法提高卫星定位的定位精度，但是该方法需要硬件上的支持，费用也相对较高。

在处理层上，矢量地图生产商采用实地跑车采集车辆沿道路行驶的轨迹来校正道路路网以提高矢量地图的精度，导致成本居高不下。而对于非矢量地图，由于没有地图矢量库和地图数据库，无法根据移动终端卫星定位判断其与道路的相对位置关系，因此对于应用于非矢量地图的卫星定位，无法有效识别跨越路段的相邻卫星定位点，并对偏离道路的路径轨迹进行校正。

目前，在基于现有卫星定位偏差的基础上主要在处理层将卫星定位轨迹数据（如速度和方向信息等）结合数字地图上的路网数据进行地图匹配获得移动终端的轨迹描述。主要步骤如下：

1.计算当前点的可能行驶的路段集RC；

2.计算RC与各阶段总体路径path(i)的最后一条路段Rlast的后续可行路段集NR_Rlast(i)的交集Rinsect(i)；

3.由Rinsect(i)更新并重组备选总体路径集path；

4.所有待处理的卫星定位点循环完毕后，计算path中的各条可能路径与由卫星定位轨迹路径的曲线相似度Sim(i)，选取最相似的路径作为整体轨迹的匹配路径。

现有技术主要在卫星定位系统的处理层，将一系列包含有经纬度、速度和方向信息的时序卫星定位轨迹点，结合路网信息进行道路匹配，实现对偏离道路的轨迹描述点进行校正。但是这种方法需要知道路网的数据，所依赖的地图主要是矢量地图。利用矢量地图提供的地图矢量数据和地图描述数据，确定每个卫星定位点与周围道路网的相对位置关系。但是对于非矢量地图则无法获取路网数据，无法实现通过道路匹配校正偏离道路的轨迹描述点。

诸多卫星定位相关的应用系统，由于系统本身的原因，使用了栅格地图。如果要求系统使用矢量地图，则必须购买地图矢量数据库和地图描述数据库，增加了系统开发的成本。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于栅格地图的路径轨迹校正方法的技术方案，在不使用矢量地图中的路网数据，不增加地图成本的前提下，校正跨路段而偏离道路的轨迹点。

所述的基于栅格地图的路径轨迹校正方法，其特征在于包括以下步骤：

一、根据移动终端获取到卫星定位所包含的数据建立卫星定位数据模型

移动终端使用卫星定位接收机在物理层获取到得卫星定位数据主要包括物体的经度、纬度、方向和速度信息，实际地理坐标不能直接在屏幕上显示，要使用墨卡托投影算法Mercator Projection实现地理坐标到屏幕坐标的转换；

1）移动终端每次获取到的卫星定位数据，构成一个卫星定位数据点，该数据点包含经度、纬度、方向和速度信息，构建数据模型：

GPSPoint =（lon, lat, dir, v），      

GPSPoint：每次获取到的卫星定位点，

lon：当前位置的经度，

lat：当前位置的纬度，

dir：当前位置处的移动方向，

v：当前位置处的速度；

2）使用墨卡托投影算法将点GPSPoint进行处理，如下：

MercatorProjection（GPSPoint）= PlaneGPSPoint =（X, Y, dir, v）