[发明专利]地理位置信息估算方法、修复方法和显示方法

摘要

本发明提供一种地理位置信息估算方法，包括步骤s01确定参考起点时刻t0，地理位置信息（x0，y0，z0），速度（vx0，vy0，vz0），加速度（ax0，ay0，az0）；步骤s02获取tj=t0+j*dt的加速度（axj，ayj，azj）；步骤s03计算tj=t0+j*dt的速度（vxj，vyj，vzj）；步骤s04tj‑1到tj此时间段的位移估算为（sxj，syj，szj）；步骤s05估算tj的地理位置信息xj=xj‑1+sxj，yj=yj‑1+syj，zj=zj‑1+szj.本发明能够在GPS、北斗以及移动通信信号丢失的情况下，估算出地理位置信息。

主权项

一种地理位置信息估算方法，其特征在于包括如下步骤：步骤s01：将上次丢失定位信号的位置点作为位置估算的参考起点，时刻为t0，地理位置信息为(x0，y0，z0)，运动速度为(vx0，vy0，vz0)，加速度为(ax0，ay0，az0)；步骤s02：获取到时刻tj＝t0+j*dt在三维空间的加速度(axj，ayj，azj)，j＝0,1,2,3……；步骤s03：计算时刻tj＝t0+j*dt在三维空间的速度(vxj，vyj，vzj)，其中：vxj＝vxj‑1+axj‑1*dt，vyj＝vyj‑1+ayj‑1*dt，vzj＝vzj‑1+azj‑1*dt；步骤s04：时刻tj‑1到时刻tj此时间段的位移估算为(sxj，syj，szj)，其中：sxj＝vxj‑1*dt+1/2*axj‑1*dt*dt，syj＝vyj‑1*dt+1/2*ayj‑1*dt*dt，szj＝vzj‑1*dt+1/2*azj‑1*dt*dt；步骤s05：时刻tj的地理位置信息估算为(xj，yj，zj)，其中：xj＝xj‑1+sxj，yj＝yj‑1+syj，zj＝zj‑1+szj；步骤s06：将重新获取定位信号的位置点作为位置估算的参考终点，假设参考起点至参考终点共间隔n个dt，参考终点的时刻为tn，地理位置信息为(xn，yn，zn)，运动速度为(vxn，vyn，vzn)；步骤s07：获取到时刻tn‑p＝tn‑p*dt在三维空间的加速度(axn‑p，ayn‑p，azn‑p)，p＝0,1,2,3,......,n；步骤s08：计算时刻tn‑p＝tn‑p*dt在三维空间的速度(vxn‑p，vyn‑p，vzn‑p)，其中：vxn‑p＝vxn‑(p‑1)‑axn‑p*dt，vyn‑p＝vyn‑(p‑1)‑ayn‑p*dt，vzn‑p＝vzn‑(p‑1)‑azn‑p*dt；步骤s09：时刻tn‑p到时刻tn‑(p‑1)此时间段的位移估算为(sxn‑p，syn‑p，szn‑p)，其中：sxn‑(p‑1)＝vxn‑p*dt+1/2*axn‑p*dt*dt，syn‑(p‑1)＝vyn‑p*dt+1/2*ayn‑p*dt*dt，szn‑(p‑1)＝vzn‑p*dt+1/2*azn‑p*dt*dt；步骤s10：时刻tn‑p的地理位置信息估算为(xn‑p，yn‑p，zn‑p)，其中：xn‑p＝xn‑(p‑1)‑sxn‑(p‑1)，yn‑p＝yn‑(p‑1)‑syn‑(p‑1)，zn‑p＝zn‑(p‑1)‑szn‑(p‑1)；步骤s11：将从参考起点算起间隔i个dt的时刻tj|j＝i的地理位置信息修正为(xi，yi，zi)，其中：xi＝(xj|j＝i*(n‑i)+xn‑p|p＝n‑i*i)/n      (1)，yi＝(yj|j＝i*(n‑i)+yn‑p|p＝n‑i*i)/n      (2)，zi＝(zj|j＝i*(n‑i)+zn‑p|p＝n‑i*i)/n       (3)；步骤s12：在待修复的时刻前后分别选取T个间隔dt的时刻，共计2T+1个时刻，建立下列曲线拟合方程表示出这2T+1个时刻中的从参考起点算起间隔i个dt的时刻的地理位置信息x^i=Σk=1T(αk(1)xi-k+αk(2)xi-k2+αk(3)xi-k3+βk(1)xi+k+βk(2)xi+k2+βk(3)xi+k3)---(4),]]>y^i=Σk=1T(γk(1)yi-k+γk(2)yi-k2+γk(3)yi-k3+ηk(1)yi+k+ηk(2)yi+k2+ηk(3)yi+k3)---(5),]]>z^i=Σk=1T(ak(1)zi-k+ak(2)zi-k2+ak(3)zi-k3+bk(1)zi+k+bk(2)zi+k2+bk(3)zi+k3)---(6);]]>步骤s13：计算通过公式(1)、(2)、(3)估算的值(xi，yi，zi)与通过公式(4)、(5)、(6)估算的值存在的误差步骤s14：分别计算整个运动轨迹中n+1个时刻的估算误差平方的总和：Ex=Σi=0n(xi-x^i)2---(8),]]>Ey=Σi=0n(yi-y^i)2---(9),]]>Ez=Σi=0n(zi-z^i)2---(10);]]>步骤s15：利用最小误差方法计算出递归系数α、β、γ、η、a和b；步骤s16：再利用公式(4)、(5)、(6)计算出待修复时刻的地理位置信息