[发明专利]一种船舶轨迹的实时化简方法

摘要

船舶在航行时存在通信设备的干扰，信号衰减等因素，因此来自海上航行船舶的GPS定位数据可能存在信号失真等情况。船舶的航行状态较为稳定，航向是通过缓慢的累计发生改变的，因此其带宽度肥大，曲度平缓。结合以上实际，本文以实时化简为背景，以一种简单的(只要求移动对象的位置信息)新的实时轨迹化简方法为核心，建立一种船舶轨迹的实时化简机制。在坐标下对船舶的位置信息点进行计算，确定需要保留的点，减小了网络通信量和存储空间。

主权项

1.一种船舶轨迹的实时化简方法，船舶的位置点信息由GPS定位得到，其特征在于包括如下步骤：步骤1 打开GPS开始定位，得到前两个位置点信息o1,o2；视o1为不可化简的点，发送其位置信息到数据库，并以o1为极点，过o1,o2的直线为极轴建立极坐标系；步骤2 根据GPS是否关闭判断定位是否结束，若定位结束跳至第6步；否则等待下一个位置点信息o3的到来，构造最小边界扇形，确定顶角θ的大小，计算ssec和smax的大小，smax为最大扇形面积；如果ssec＞smax，则跳至第4步，否则继续等待新的位置点信息；步骤3 根据GPS是否关闭判断定位是否结束，若定位结束跳至第6步，否则等待下一位置点Oi信息的到来，其中，i≥4，重新构造最小边界扇形，计算扇形的实际面积ssec；接着判断顶角θ的大小是否改变，若改变则重新计算smax，当顶角θ不变时smax不变；如果ssec＞smax，则跳至第4步，否则继续等待新的位置点信息；步骤4 当前条件已满足向服务器更新条件，在当前构造的扇形中若某点Oi满足其前2个或超过2个的点位于扇形角平分线的一侧或角平分线上，其中，3≤i≤n，而oi位于角平分的另一侧或角平分线上，则将这些点发送到服务器端；最近接受的点ok为不可化简的点发送到服务器端，跳至第5步；步骤5 根据GPS是否关闭判断定位是否结束，若定位结束跳至第6步，否则以ok为新的扇形顶点，继续接收新的位置点信息ok+1，ok+2；构造最小边界扇形，确定顶角θ的大小，计算smax的大小；跳至第3步；步骤6 定位结束，最后一个点是不可化简的点，发送最后一个点的信息到数据库；步骤1，2，3在极坐标系中以o₁为极点和扇形顶点构造扇形，在顶角θ确定时，结合给定阈值st_error能计算出θ和st_error下的最大扇形面积s_max，具体为：以扇形的一条边和角平分线为另一条边的等腰三角形的底长为d；在顶点为o₁，顶角为θ的所有扇形中，选取d＝st_error的扇形，并根据扇形面积公式计算其面积为s_max，其中，之后以扇形的实际面积s_sec与s_max的大小作为是否向服务器更新位置信息的判断依据；实际面积s_sec大于s_max，则认为要更新移动对象位置信息。