一种基于卫星定位的跑步轨迹算法制造技术

一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，计算包括如下步骤：步骤A、经GPS获取稳定的定位点；步骤B、计算定位是否暂定；步骤C、计算是否定位刚暂停结束；步骤D、计算是否刚恢复定位点；步骤E、跑步定位点计算过滤；步骤F、计算过滤定位点实现光滑曲线；步骤G、计算对应的配速和距离等数据；步骤H、绘制地图。本发明专利技术让首点出现在接近真实的位置上，提高了首点的准确性、跑步轨迹长度误差减小；避免了大幅轨迹失真出现；如果存在一段时间没有定位，对已获的稳定点再次进行一次平滑计算，在一定范围内改变定位点位置，从而APP界面显示的跑步轨迹从肉眼中观察更加平滑美观，而在总里程上各更加接近真实值，为保证跑步APP有效应用提供了有力技术支撑。

【技术实现步骤摘要】
一种基于卫星定位的跑步轨迹算法
本专利技术涉及手机APP应用的定位技术使用的算法
，特别是一种基于卫星定位的跑步轨迹算法。
技术介绍
随着智能手机的普及，手机各种各样的应用APP也越来越多，其中运动APP就是其中的一种。为了保证运动APP的有效应用，运动轨迹测算方法被广泛应用于运动APP当中。现有运动APP由于采用的计算方法限制，在APP实际应用中，受到周围环境不良天气、建筑物，山体等障碍物的问题影响，存在基于卫星定位来监测使用者运动定位点准确性不佳的问题。主要表现包含以下三种：1、首点定位不够精准，在使用者打开APP，APP的GPS定位工作时，如果周围存在高层建筑物或多云天气，GPS的定位与实际的真实定位点存在较大的偏移；2、大幅度轨迹失真，在跑步过程中，如果GPS信号突然变弱时，会出现偶发的大幅度轨迹失真现象，而这种失真会导致跑步里程数出现大幅的偏差。3、APP界面生成的跑步轨迹存在矩齿状轨迹，因此轨迹不够平滑，如果按照GPS给的点、在两点之间画直线，由于存在两个以上的点，这样运动轨迹就会出现折线段，整个轨迹看起来就是一个矩齿状的多点图形。以上存在的三个问题，由于基于现有的算法得不到优化处理，APP界面画出来(显示出来)的轨迹失真较为严重，里程偏差大，对运动APP的有效应用造成了制约。
技术实现思路
为了克服现有应用于运动APP的算法因技术所限存在的如背景所述弊端，本专利技术提供了采用了首点定位法优化算法，通过三点定位法来测试首点，大幅提高了首点的准确性；并通过设定过滤精度阈值、间隔距离阈值，完成跑步过程中稳定点的获取，保证了每个点与前面两个点的相对位置的稳定性和合理性；算法中，如果存在一段时间没有定位，会重新自动通过三点定位方法来获取稳定点，对已获的稳定点再次进行一次平滑计算，在一定范围内改变定位点的位置，从而APP界面显示的跑步轨迹从肉眼中观察更加平滑，而在总里程显示上更加接近真实值，保证了跑步APP有效应用的一种基于卫星定位的跑步轨迹算法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，其特征在于计算包括如下步骤：步骤A、经GPS获取稳定的定位点；步骤B、计算定位是否暂定；步骤C、计算是否定位刚暂停结束；步骤D、计算是否刚恢复定位点；步骤E、跑步定位点计算过滤；步骤F、计算过滤定位点实现光滑曲线；步骤G、计算对应的配速和距离等数据；步骤H、绘制地图；所述步骤B、步骤C、步骤D、步骤E中，四步获取过滤后的GPS定位点，定位点的判断完成后，如果末点符合，则马上引入平滑算法，步骤F，计算过滤定位点实现光滑跑步轨迹曲线，如果不符合重新进行步骤B、步骤C、步骤D、步骤E、直至末点符合；所述步骤A，经GPS获取稳定的定位点中，包括如下计算过程，步骤一、传入定位点数据；步骤二、计算判断定位点数据是否符合精度阈值；步骤三、计算判断定位点数据是否符合最新间隔；步骤四、计算两点的速度；步骤五、计算判断速度是否合理，如果符合，则删除第一个点，保留点二和点三，如果速度不符合，则删除末点，最后得到需要的稳定点。进一步地，所述步骤F计算过滤定位点实现光滑跑步轨迹曲线中，计算采用基于最小二乘原理的多项式平滑算法，把光谱一段区间的等波长间隔的5个点记为X集合、作为多项式平滑，多项式平滑利用每个窗口的拟合值来代替原来的窗口内的坐标值，从而得到平滑轨迹的各定位点。进一步地，所述步骤F计算过滤定位点实现光滑跑步轨迹曲线中，多项式平滑是利用在波长点为Xk-2、Xk-1、Xk、Xk+1、Xk+2的数据的多项式拟合值来取代Xk,、k表示轨迹点上的第k个点，然后依次移动，直到把光谱遍历完。进一步地，所述步骤A，经GPS获取稳定的定位点中，如果步骤一、二、三、四、五完成后，会返回APP的是否需要更新界面。本专利技术有益效果是：本专利技术采用了首点定位法优化算法，经八个步骤，通过三点定位法来计算测试首点，让首点出现在接近真实的位置上，大幅提高了首点的准确性，从而让APP界面显示的跑步轨迹长度误差减小；并通过设定过滤精度阈值、间隔距离阈值，完成跑步过程中稳定点的获取，保证了每个点与前面两个点的相对位置的稳定性和合理性，避免大幅轨迹失真出现；算法中，如果存在一段时间没有定位，会重新自动通过三点定位方法来获取稳定点，对已获的稳定点再次进行一次平滑计算，在一定范围内改变定位点的位置，从而APP界面显示的跑步轨迹从肉眼中观察更加平滑美观，而在总里程上则更加接近真实值，为保证跑步APP有效应用提供了有力技术支撑。基于上述，所以本新型具有好的应用前景。附图说明图1是本专利技术算法整体流程框图示意。图2是本专利技术经GPS获取稳定的定位点流程框图示意。图3是本专利技术算法得到的跑步轨迹在APP界面显示的示意图。具体实施方式图1、2、3中所示，一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，计算包括如下步骤：步骤A、经GPS获取稳定的定位点；具体步骤如下，步骤一、传入定位点，具体传入的是从GPS或基站等入口中拿到的定位点(也称为末点数据)数据。步骤二、根据不同的定位点类型(一般包括：卫星、基站、WIFI等)计算判断定位点数据是否符合精度阈值。步骤三、计算判断步骤二定位点数据是否符合最新间隔(二点之间的距离，单位以m计算)；计算方式如图2，L>(0.2*t+1)(L的单位是m,t代表间隔时间)；步骤四、计算两点(最新的两次定位点)的速度；步骤五、计算判断速度是否合理(详见配速合理性规则)，也就是检查速度是否符合计算中的速度适配限制，如果符合，则删除第一个点(三点中最早的一个点)，保留点二和点三(三点中，第二次出现和第三次出现的点)，如果速度不符合，则删除末点，最后得到需要的稳定定位点。经GPS获取稳定的定位点中，如果步骤一、二、三、四、五完成后，会返回APP的是否需要更新界面。图1、2、3中所示，一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，步骤B、计算定位是否暂定。步骤C、计算是否定位刚暂停结束。步骤D、计算是否刚恢复定位点。步骤E、跑步定位点计算过滤。图1、2、3中所示，一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，步骤F、计算过滤定位点实现光滑曲线。计算中，采用基于最小二乘原理的多项式平滑算法，把APP轨迹界面光谱一段区间的等波长间隔的5个点标记为X集合作为多项式平滑，多项式平滑就是利用在波长点为Xk-2、Xk-1、Xk、Xk+1、Xk+2的数据的多项式拟合值，来取代Xk、k表示APP界面的光谱轨迹点上的第k个点，然后依次移动，直到把光谱遍历完。计算中，假设滤波窗口(又称为：滤波器或者卷积核)的宽度为n＝2m+1，各测量点x＝(-m+0、-m+1、-m+2…、m–1、m)，那么采用k-1次多项式对窗口内的数据点进行拟合，上述n个这样的方程，组成k元线性方程组。要使方程组有解，应该满足n大于等于k，一般选择n>k，然后通过最小二程法拟合确定参数A。基于以上算法，最终利用每个窗口的拟合值来代替原来的窗口内的坐标值，从而得到平滑轨迹的各定位点。这些定位点数据进入步骤G，计算对应的配速和距离等本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，其特征在于计算包括如下步骤：步骤A、经GPS获取稳定的定位点；步骤B、计算定位是否暂定；步骤C、计算是否定位刚暂停结束；步骤D、计算是否刚恢复定位点；步骤E、跑步定位点计算过滤；步骤F、计算过滤定位点实现光滑曲线；步骤G、计算对应的配速和距离等数据；步骤H、绘制地图；所述步骤B、步骤C、步骤D、步骤E中，四步获取过滤后的GPS定位点，定位点的判断完成后，如果末点符合，则马上引入平滑算法，步骤F，计算过滤定位点实现光滑跑步轨迹曲线，如果不符合重新进行步骤B、步骤C、步骤D、步骤E、直至末点符合；所述步骤A，经GPS获取稳定的定位点中，包括如下计算过程，步骤一、传入定位点数据；步骤二、计算判断定位点数据是否符合精度阈值；步骤三、计算判断定位点数据是否符合最新间隔；步骤四、计算两点的速度；步骤五、计算判断速度是否合理，如果符合，则删除第一个点，保留点二和点三，如果速度不符合，则删除末点，最后得到需要的稳定点。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于卫星定位的跑步轨迹算法，其特征在于计算包括如下步骤：步骤A、经GPS获取稳定的定位点；步骤B、计算定位是否暂定；步骤C、计算是否定位刚暂停结束；步骤D、计算是否刚恢复定位点；步骤E、跑步定位点计算过滤；步骤F、计算过滤定位点实现光滑曲线；步骤G、计算对应的配速和距离等数据；步骤H、绘制地图；所述步骤B、步骤C、步骤D、步骤E中，四步获取过滤后的GPS定位点，定位点的判断完成后，如果末点符合，则马上引入平滑算法，步骤F，计算过滤定位点实现光滑跑步轨迹曲线，如果不符合重新进行步骤B、步骤C、步骤D、步骤E、直至末点符合；所述步骤A，经GPS获取稳定的定位点中，包括如下计算过程，步骤一、传入定位点数据；步骤二、计算判断定位点数据是否符合精度阈值；步骤三、计算判断定位点数据是否符合最新间隔；步骤四、计算两点的速度；步骤五、计算判断速度是否合理，如果符合，则删除第一个点，保留点二和点三，如果速度不符合，则删除末点，最后得...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雪峰，凌振黄，沈鸿，
申请(专利权)人：厦门家康天下科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35