[发明专利]基于栅格地图的路径轨迹校正方法

摘要

本发明涉及一种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；二、识别跨路段的相邻卫星定位点；三、对跨路段的相邻卫星定位点的判断方法；四、对跨路段的相邻卫星定位点进行校正。本发明主要实现了基于栅格地图的路径轨迹校正方法，其不借助道路路网的矢量数据，在栅格地图上识别偏离道路的卫星定位异常点；不借助道路路网的矢量数据，在栅格地图上识别跨路段的相邻卫星定位点；实现了基于栅格地图的跨路段轨迹校正方法。

主权项

1.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）其中：X、Y为变换之后的点PlaneGPSPoint在屏幕坐标ScreenPoint中的X轴和Y轴的值，并且X、Y一一对应lon、lat，这样每一个GPSPoint都一一对应到屏幕坐标点ScreenPoint（X, Y）；二、识别跨路段的相邻卫星定位点在进行跨路段的相邻卫星定位点识别时，首先需要对产生较大误差的卫星定位点进行判断并做处理，该类点会影响跨路段的相邻卫星定位点的识别，用ErrorPoint点表示偏离道路的异常点，由于栅格地图没有相关路网及道路的矢量数据，需要根据现有的卫星定位数据，使用距离及角度方法进行判断，具体如下：a）其中，i=0,1,2,3,…；error下标为异常点的唯一标识；b）向量，向量，向量，向量；其中：向量为道路内正常点GPSPoint0与偏离道路异常点ErrorPoint连接构成；向量为道路内偏离道路异常点ErrorPoint与正常点GPSPoint1连接构成；向量为道路内正常点GPSPoint0与正常点GPSPoint1连接构成；向量为道路内正常点GPSPoint0与正常点GPSPoint2连接构成；c）使用平面向量夹角公式：求得角度a、b、c及向量所在直线与向量所在直线的夹角d；其中：角度a表示向量所在直线与向量所在直线的夹角；角度b表示向量所在直线与向量所在直线的夹角；角度c表示向量所在直线与向量所在直线的夹角；d）如果b>90°或者c>90°，则ErrorPoint为误差异常点；如果b<90°且a<90°，则ErrorPoint为误差异常点；对于该类误差异常点，直接舍去，即轨迹描述的路线为GPSPoint0GPSPoint1GPSPoint2；三、对跨路段的相邻卫星定位点的判断方法跨路段的相邻卫星定位点是属于正常接收到的点，必须先排除掉产生较大误差的卫星定位点，使用步骤二的方法可以有效识别卫星定位误差异常点并做处理；跨路段的相邻卫星定位点与为相邻的卫星定位点，它们分别在道路R1和道路R2两个不同的路段上，由于轨迹线穿越道路，该类跨越路段的相邻卫星定位点的判断步骤如下：ⅰ）首先对卫星定位点经纬度数据做转换，其中i=0,1,2,3,…；ⅱ）计算向量；向量；其中：为道路上的正常点与连接构成的向量；为道路上的正常点与连接构成的向量；ⅲ）使用平面向量夹角公式：令：，，可求得向量与向量的夹角β；ⅳ）根据公路路线设计规范，平面交叉的斜交角度必须严格限制在70°-110°之间，也即多岔道路路口转角的角度范围；如果角度β在70°-110°之间，则可判定点与为跨路段相邻卫星定位点；四、对跨路段的相邻卫星定位点进行校正识别出跨路段的相邻的卫星定位点之后，应用平面几何的知识对跨路段的轨迹进行校正，使轨迹尽可能的沿着道路前进，步骤如下：Ⅰ）跨路段的相邻卫星定位点与分别在道路R1和道路R2上，分别延长线段和线段，使得直线line1与line2相交于点E；Ⅱ）已知点，应用平面几何知识求得直线line1与line2的解析式：line1：line2：构建方程组：得到E点屏幕坐标（X，Y），由反墨卡托投影变换即可得到对应的经纬度值，构建一个校正路径轨迹线的卫星定位点CorrectGPSPoint，依次连接各点便形成校正之后的路径轨迹线。