一种记录、呈现动物运动轨迹的装置、系统及方法制造方法及图纸

本发明专利技术适用于定位技术领域，提供了一种记录、呈现动物运动轨迹的装置、系统及方法，该记录动物运动轨迹的装置包括：传感器模块，用于采集动物在动物载体坐标系下的运动参数；定位模块，用于在有全球导航卫星系统信号的区域内实时定位动物的具体位置信息；基带处理及应用处理模块，分别与传感器模块、定位模块相连接，用于接收运动参数以及具体位置信息，并根据运动参数计算出在动物载体坐标系下的航向角信息，再根据动物载体坐标系与地理坐标系的关系以及航向角信息计算出动物在地理坐标系下的方位角及位移。该装置在没有GNSS或者GPS信号时也能知道动物的大致位置和运动轨迹，以方便人们实时了解动物所处的位置及运动轨迹。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于定位
，尤其涉及一种记录、呈现动物运动轨迹的装置、系统及方法。
技术介绍
可穿戴设备就是直接穿在身上，或是整合到用户的衣服或配件的一种便携式设备。可穿戴设备不仅仅是一种硬件设备，更是通过软件支持以及数据交互、云端交互来实现强大的功能，可穿戴设备将会对我们的生活、感知带来很大的转变。动物的可穿戴设备可以让人们更好地了解家犬、赛马等动物的运动、当前位置及其他重要信息。人们将动物的可穿戴设备穿在宠物身上，可以防止宠物走丢。现有的动物穿戴设备的运动轨迹跟踪功能主要借助GNSS，在GNSS的盲区，没有运动轨迹跟踪功能。另外运动轨迹跟踪功能依赖使用导航坐标系的电子地图，在没有导航坐标系的电子地图的一些地方，比如室内，其运动轨迹也难于呈现。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于提供一种记录、呈现动物运动轨迹的装置、系统及方法，旨在解决现有的动物穿戴设备在GPS盲区时不能进行定位的问题。本专利技术是这样实现的，一种记录动物运动轨迹的装置，该装置固设于动物上，包括：传感器模块，用于采集动物在动物载体坐标系下的运动参数；定位模块，用于在有全球导航卫星系统信号的区域内实时定位动物的具体位置信息；基带处理及应用处理模块，分别与所述传感器模块、所述定位模块相连接，用于接收所述运动参数以及所述具体位置信息，并根据所述运动参数计算出在动物载体坐标系下的航向角信息，再根据所述动物载体坐标系与地理坐标系的关系以及所述航向角信息计算出动物在地理坐标系下的方位角及位移；存储模块，分别与所述传感器模块、所述定位模块和所述基带处理及应用处理模块相连接，用于存储所述运动参数、所述具体位置信息以及所述基带处理及应用处理模块在运算过程中的中间数据；电源管理模块，分别与所述传感器模块、定位模块、基带处理及应用处理模块和存储模块相连接，用于提供电能并控制所述装置的开关机。进一步地，该装置还包括：气压计，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述存储模块和所述电源管理模块相连接，用于实时测量动物所处的气压值，将所述气压值对照气压与高度的关系得到动物所处的高度值；所述基带处理及应用处理模块还用于将所述高度值转换为在所述地理坐标系下的高度值；无线射频模块，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述电源管理模块相连接，将所述方位角及位移或者所述高度值进行无线发送。本专利技术还提供一种呈现动物运动轨迹的装置，包括：接收模块，用于接收所述地理坐标系下的方位角、位移和高度值，或者接收在有全球导航卫星系统信号的区域内动物的所述具体位置信息；原点确认模块，用于在全球导航卫星系统信号消失时，以消失点的经纬度信息作为地理坐标系的原点；计算模块，用于根据所述方位角、位移和所述高度值，计算出在地理坐标 系下的动物在各个时刻运动的坐标点；呈现模块，以所述原点为起点将所述各个时刻运动的坐标点连成运动轨迹，或者，根据所述具体位置信息在导航坐标系下描绘出的动物的运动轨迹。进一步地，所述计算模块包括：第一计算子单元，计算连续时间间隔的高度值差，若所述高度值差小于预设高度，则采用水平面的运动轨迹的计算方法计算动物各个时刻的坐标点；第二计算子单元，计算连续时间间隔的高度值差，若所述高度值差大于或等于所述预设高度，则采用三维空间的运动轨迹的计算方法计算动物各个时刻的坐标点。本专利技术还提供一种记录及呈现动物运动轨迹的系统，包括记录动物运动轨迹的装置和呈现动物运动轨迹的装置；所述记录动物运动轨迹的装置与所述呈现动物运动轨迹的装置相连接，用于记录在有全球导航卫星系统信号的区域内动物的具体位置信息，或者，用于记录在没有全球导航卫星系统信号的区域内，动物在地理坐标系下的方位角、位移和高度值，并发送给所述呈现动物运动轨迹的装置；所述呈现动物运动轨迹的装置根据所述具体位置信息在导航坐标系下描绘出动物的运动轨迹，或者，根据所述方位角、所述位移以及所述高度值计算出动物在各个时刻下运动的坐标点，并根据各个时刻的所述坐标点连成动物的运动轨迹。进一步地，所述记录动物运动轨迹的装置包括：传感器模块，用于采集动物在动物载体坐标系下的运动参数；气压计，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述存储模块和所述电源管理模块相连接，用于实时测量动物所处的气压值，将所述气压值对照气压与高度的关系得到动物所处的高度值；定位模块，用于在有全球导航卫星系统信号的区域内实时定位动物的具体位置信息；基带处理及应用处理模块，分别与所述传感器模块、所述气压计、所述定位模块相连接，用于接收所述运动参数、所述高度值以及所述具体位置信息，并根据所述运动参数计算出在动物载体坐标系下的航向角信息，再根据所述动物载体坐标系与地理坐标系的关系以及所述航向角信息计算出动物在地理坐标系下的方位角及位移；无线射频模块，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述电源管理模块相连接，将所述方位角及位移或者所述高度值进行无线发送；存储模块，分别与所述传感器模块、所述气压计、所述定位模块和所述基带处理及应用处理模块相连接，用于存储所述运动参数、所述高度值、所述具体位置信息以及所述基带处理及应用处理模块在运算过程中的中间数据；电源管理模块，分别与所述传感器模块、定位模块、基带处理及应用处理模块和存储模块相连接，用于提供电能并控制所述装置的开关机。进一步地，所述呈现动物运动轨迹的装置包括：接收模块，用于接收所述地理坐标系下的方位角、位移和高度值，或者接收在有全球导航卫星系统信号的区域内动物的所述具体位置信息；原点确认模块，用于在全球导航卫星系统信号消失时，以消失点的经纬度信息作为地理坐标系的原点；计算模块，用于根据所述方位角、位移和所述高度值，计算出在地理坐标系下的动物在各个时刻运动的坐标点；呈现模块，以所述原点为起点将所述各个时刻运动的坐标点连成运动轨迹，或者，根据所述具体位置信息在导航坐标系下描绘出的动物的运动轨迹。本专利技术还提供一种记录及呈现动物运动轨迹的方法，包括以下步骤：实时记录在有全球导航卫星系统信号的区域内动物的具体位置信息，或者，实时记录在没有全球导航卫星系统信号的区域内，动物在地理坐标系下的方位角、位移和高度值；在全球导航卫星系统信号消失时，以消失点的经纬度信息作为地理坐标系 的原点，根据所述方位角、位移和所述高度值计算出在地理坐标系下的动物在各个时刻运动的坐标点；以所述原点为起点将所述各个时刻下运动的坐标点连成运动轨迹，或者，根据所述具体位置信息在导航坐标系下描绘出的动物的运动轨迹。进一步地，所述根据所述方位角、位移和所述高度值计算出在地理坐标系下的动物在各个时刻运动的坐标点具体包括：计算连续时间间隔的高度值差，将所述高度值差与预设高度进行对比；若所述高度值差小于预设高度，则采用水平面的运动轨迹的计算方法计算动物各个时刻的坐标点；若所述高度值差大于或等于所述预设高度，则采用三维空间的运动轨迹的计算方法计算动物各个时刻的坐标点。进一步地，所述实时记录在没有全球导航卫星系统信号的区域内，动物在地理坐标系下的方位角、位移和高度值具体包括：实时采集动物在动物载体坐标系下的运动参数和气压值；根据气压与高度的关系将所述气压值转换为动物所处的高度值；根据所述运动参数计算出在动物载体坐标系下的航向角信息；再根据所述动物载体坐标系与地理坐标系的关系以及所述航向角信息计本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种记录动物运动轨迹的装置，该装置固设于动物上，其特征在于，包括：传感器模块，用于采集动物在动物载体坐标系下的运动参数；定位模块，用于在有全球导航卫星系统信号的区域内实时定位动物的具体位置信息；基带处理及应用处理模块，分别与所述传感器模块、所述定位模块相连接，用于接收所述运动参数以及所述具体位置信息，并根据所述运动参数计算出在动物载体坐标系下的航向角信息，再根据所述动物载体坐标系与地理坐标系的关系以及所述航向角信息计算出动物在地理坐标系下的方位角及位移；存储模块，分别与所述传感器模块、所述定位模块和所述基带处理及应用处理模块相连接，用于存储所述运动参数、所述具体位置信息以及所述基带处理及应用处理模块在运算过程中的中间数据；电源管理模块，分别与所述传感器模块、定位模块、基带处理及应用处理模块和存储模块相连接，用于提供电能并控制所述装置的开关机。

【技术特征摘要】
1.一种记录动物运动轨迹的装置，该装置固设于动物上，其特征在于，包括：传感器模块，用于采集动物在动物载体坐标系下的运动参数；定位模块，用于在有全球导航卫星系统信号的区域内实时定位动物的具体位置信息；基带处理及应用处理模块，分别与所述传感器模块、所述定位模块相连接，用于接收所述运动参数以及所述具体位置信息，并根据所述运动参数计算出在动物载体坐标系下的航向角信息，再根据所述动物载体坐标系与地理坐标系的关系以及所述航向角信息计算出动物在地理坐标系下的方位角及位移；存储模块，分别与所述传感器模块、所述定位模块和所述基带处理及应用处理模块相连接，用于存储所述运动参数、所述具体位置信息以及所述基带处理及应用处理模块在运算过程中的中间数据；电源管理模块，分别与所述传感器模块、定位模块、基带处理及应用处理模块和存储模块相连接，用于提供电能并控制所述装置的开关机。2.根据权利要求1所述的记录动物运动轨迹的装置，其特征在于，该装置还包括：气压计，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述存储模块和所述电源管理模块相连接，用于实时测量动物所处的气压值，将所述气压值对照气压与高度的关系得到动物所处的高度值；所述基带处理及应用处理模块还用于将所述高度值转换为在所述地理坐标系下的高度值；无线射频模块，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述电源管理模块相连接，将所述方位角及位移或者所述高度值进行无线发送。3.一种呈现动物运动轨迹的装置，其特征在于，包括：接收模块，用于接收所述地理坐标系下的方位角、位移和高度值，或者接收在有全球导航卫星系统信号的区域内动物的所述具体位置信息；原点确认模块，用于在全球导航卫星系统信号消失时，以消失点的经纬度信息作为地理坐标系的原点；计算模块，用于根据所述方位角、位移和所述高度值，计算出在地理坐标系下的动物在各个时刻运动的坐标点；呈现模块，以所述原点为起点将所述各个时刻运动的坐标点连成运动轨迹，或者，根据所述具体位置信息在导航坐标系下描绘出的动物的运动轨迹。4.根据权利要求3所述的呈现动物运动轨迹的装置，其特征在于，所述计算模块包括：第一计算子单元，计算连续时间间隔的高度值差，若所述高度值差小于预设高度，则采用水平面的运动轨迹的计算方法计算动物各个时刻的坐标点；第二计算子单元，计算连续时间间隔的高度值差，若所述高度值差大于或等于所述预设高度，则采用三维空间的运动轨迹的计算方法计算动物各个时刻的坐标点。5.一种记录及呈现动物运动轨迹的系统，其特征在于，包括记录动物运动轨迹的装置和呈现动物运动轨迹的装置；所述记录动物运动轨迹的装置与所述呈现动物运动轨迹的装置相连接，用于记录在有全球导航卫星系统信号的区域内动物的具体位置信息，或者，用于记录在没有全球导航卫星系统信号的区域内，动物在地理坐标系下的方位角、位移和高度值，并发送给所述呈现动物运动轨迹的装置；所述呈现动物运动轨迹的装置根据所述具体位置信息在导航坐标系下描绘出动物的运动轨迹，或者，根据所述方位角、所述位移以及所述高度值计算出动物在各个时刻下运动的坐标点，并根据各个时刻的所述坐标点连成动物的运动轨迹。6.根据权利要求5所述的记录及呈现动物运动轨迹的系统，其特征在于，所述记录动物运动轨迹的装置包括：传感器模块，用于采集动物在动物载体坐标系下的运动参数；气压计，分别与所述基带处理及应用处理模块、所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑勇，王忠山，
申请(专利权)人：深圳市沃特沃德股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44