一种用于漂移点过滤的方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种用于漂移点过滤的方法，包括：获取终端设备时间范围内连续的轨迹点信息；点检验，将轨迹点信息中的采集时的速度、采集时的加速度以及采集方位角与对应的阈值进行计算，判断轨迹点中的异常点，获取有效点；按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列，根据分布序列中的有效点与扩展卡尔曼滤波模块基于有效点得到的权重点的数值关系，判断有效点中的漂移点，获取可信点；计算相邻可信点之间形成的水平夹角，判断可信点中的漂移点，获取权威点。本发明专利技术的判断依据简单可靠；能够过滤掉漂移现象不明显的漂移点，还能够避免将例如车辆拐弯或者调头等轨迹点误删，过滤方法简单高效，实现更加精准的漂移点过滤。

【技术实现步骤摘要】
一种用于漂移点过滤的方法及系统
本专利技术涉及GPS定位监控
，具体而言，涉及一种用于漂移点过滤的方法及系统。
技术介绍
目前广泛使用的GPS定位监控系统中采用GPS终端设备实时采集位置信息上传监控中心，监控中心对GPS终端设备上报的轨迹数据进行处理。由于GPS卫星信号受到大气电离层变化、云层遮挡以及高大建筑物的多径反射等复杂因素的影响，GPS定位经常会出现位姿漂移现象，即GPS接收机解算出来的位置信息，与实际情况存在不同程度的偏差。当偏差超过了精度误差允许范围，则认为发生了GPS位置漂移。某些GPS位置点甚至漂移了很大的距离，比如漂移至外省，甚至漂移至其他国家。例如，在通过GPS统计车辆的行驶里程时，若不对GPS进行漂移点过滤，容易出现里程偏差很大的现象。一般GPS接收机可以进行漂移纠正，但并不能纠正全部漂移点，因此需要对上传到监控中心的GPS数据做二次筛选。监控中心可对GPS终端设备上报的估计数据进行后端处理，例如根据位置点对应的卫星信号信噪比和精度误差因子等参数，将可疑的无效点过滤掉，再对多个位置点进行轨迹拟合；事实上，这种方式漂移点过滤效果并不明显，只能过滤掉小部分漂移距离大的漂移点，无法解决缓慢漂移，即漂移距离小的漂移点。因此，亟需一种能够准确过滤漂移点的方法及系统。申请内容本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术中漂移点过滤效果并不明显，只能过滤掉小部分漂移距离大的漂移点，无法解决缓慢漂移，即漂移距离小的漂移点的不足。本专利技术的实施例通过以下技术方案实现：一种用于漂移点过滤的方法，包括如下步骤：步骤1：获取终端设备时间范围内连续的轨迹点信息；步骤2：点检验，将轨迹点信息中的采集时的速度、采集时的加速度以及采集方位角与对应的阈值进行计算，判断轨迹点中的异常点，获取有效点；步骤3：按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列，根据分布序列中的有效点与扩展卡尔曼滤波模块基于有效点得到的权重点的数值关系，判断有效点中的漂移点，获取可信点；步骤4：计算相邻可信点之间形成的水平夹角，判断可信点中的漂移点，获取权威点。根据一种优选实施方式,所述步骤2中，判断轨迹点中的异常点，获取有效点的具体方法为如下步骤：S201：判断轨迹点是否存在采集时间相同或采集坐标相同，若存在采集时间相同或采集坐标相同的轨迹点则执行去重；S202：判断轨迹点采集时的加速度是否大于最大加速度阈值，若大于则确定该轨迹点为异常点；S203：判断轨迹点采集时的速度是否大于最大速度阈值，若大于则确定该轨迹点为异常点；S204：判断相邻轨迹点间采集方位角变动值是否大于最大方位角变动阈值，若大于则确定该轨迹点为异常点，剩余轨迹点标记为有效点；S205：对步骤S202至步骤S304中的异常点执行过滤。根据一种优选实施方式,所述步骤3中，判断有效点中的漂移点，获取可信点的具体方法为如下步骤：S301：按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列；选取分布序列中的第一个有效点标记为初始点；S302：将初始点和/或可信点输入扩展卡尔曼滤波模块，得到初始点的最优估点，将该最优估点标记为权重点；S303：根据采集坐标计算初始点与权重点的距离，若距离超过距离阈值，则确定初始点为漂移点，对初始点执行过滤，将权重点标记为可信点；若距离小于距离阈值，则将初始点标记为可信点；S304：获取初始点的下一个有效点，若该有效点与初始点在10米范围内，则对该有效点执行过滤；继续获取下一个有效点进行判断，直至有效点与初始点在10米范围外，将该有效点标记为新的初始点,执行步骤S302，获取新的可信点。根据一种优选实施方式,所述步骤4中，判断可信点中的漂移点，获取权威点的具体方法为如下步骤：S401：将由可信点组成的轨迹通过漂移点切分为若干段；S402：计算某一段轨迹中相邻可信点之间形成的水平夹角，判断水平夹角的大小；S403：若相邻可信点中第一可信点与第二可信点的水平夹角小于角度阈值，则将第一可信点和第二可信点作为权威点，继续获取第二可信点的下一个可信性进行判断；若相邻可信点中第一可信点与第二可信点的水平夹角大于角度阈值，且第二可信点与后续5个可信点彼此间的水平夹角均小于角度阈值，则确定该段轨迹有效，将第一可信点、第二可信点及后续5个可信点均标记为权威点；若相邻可信点中第一可信点与第二可信点的水平夹角大于角度阈值，且第二可信点与后续5个可信点中存在水平夹角大于角度阈值，则确定该段轨迹中的可信点为漂移点。S404：对漂移点执行过滤，按照权威点的采集时间将权威点依次连接，即为漂移点过滤后的轨迹数据。根据一种优选实施方式,在所述步骤2中，综合考虑信号干扰、速度传感器、加速度和方位角度传感器误差的情况下，最大加速度阈值、最大速度阈值以及最大方位角变动阈值均采用最大值的两倍。本专利技术还提供一种用于漂移点过滤的系统，包括：第一筛选模块，用于对采集时间相同或采集坐标相同的轨迹点执行去重；第二筛选模块，用于过滤采集时的加速度大于最大加速度阈值的异常点；第三筛选模块，用于过滤采集时的速度大于最大速度阈值的异常点；第四筛选模块，用于过滤相邻轨迹点间采集方位角变动值大于最大方位角变动阈值的异常点；存储模块，用于按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列；扩展卡尔曼滤波模块，用于根据初始点和/或可信点计算获得终端设备当前状态和坐标，预测终端设备权重点；第一标记模块，用于将选取分布序列中的第一个有效点标记为初始点；第二标记模块，用于将有效点与初始点在10米范围外的有效点标记为新的初始点；第三标记模块，用于将扩展卡尔曼滤波模块获得的最优估点标记为权重点；第四标记模块，用于将作为漂移点的初始点其所对应的权重点标记为可信点；第五标记模块，用于将与权重点之间的距离小于距离阈值的初始点标记为可信点；第六标记模块，用于将有效轨迹中的可信点标记为权威点；判断模块，用于根据轨迹中相邻可信点之间形成的水平夹角的大小与角度阈值进行对比，判断轨迹中可信点是否为权威点。根据一种优选实施方式，所述最大加速度阈值、最大速度阈值以及最大方位角变动阈值均采用最大值的两倍。本专利技术实施例的技术方案至少具有如下优点和有益效果：与现有技术相比，本专利技术的实施例根据终端设备上传的速度、加速度、坐标以及方位角信息来判断轨迹中的明显漂移点和重复轨迹点，获取有效点，进一步通过由扩展卡尔曼滤波模块获取的权重点预测值计算与有效点的数值关系，根据计算结果获取可信点，过滤掉轨迹中漂移明显的漂移点，判断依据简单可靠；进一步的，通过计算可信点间的水平夹角，即可过滤掉漂移现象不明显的漂移点，还能够避免将例如车辆拐弯或者调头等轨迹点进行误删，过滤方法简单高效，实现更加精准的漂移点过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于漂移点过滤的方法，其特征在于,包括如下步骤：/n步骤1：获取终端设备时间范围内连续的轨迹点信息；/n步骤2：点检验，将轨迹点信息中的采集时的速度、采集时的加速度以及采集方位角与对应的阈值进行计算，判断轨迹点中的异常点，获取有效点；/n步骤3：按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列，根据分布序列中的有效点与扩展卡尔曼滤波模块基于有效点得到的权重点的数值关系，判断有效点中的漂移点，获取可信点；/n步骤4：计算相邻可信点之间形成的水平夹角，判断可信点中的漂移点，获取权威点。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于漂移点过滤的方法，其特征在于,包括如下步骤：
步骤1：获取终端设备时间范围内连续的轨迹点信息；
步骤2：点检验，将轨迹点信息中的采集时的速度、采集时的加速度以及采集方位角与对应的阈值进行计算，判断轨迹点中的异常点，获取有效点；
步骤3：按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列，根据分布序列中的有效点与扩展卡尔曼滤波模块基于有效点得到的权重点的数值关系，判断有效点中的漂移点，获取可信点；
步骤4：计算相邻可信点之间形成的水平夹角，判断可信点中的漂移点，获取权威点。


2.如权利要求1所述的用于漂移点过滤的方法，其特征在于,所述步骤2中，判断轨迹点中的异常点，获取有效点的具体方法为如下步骤：
S201：判断轨迹点是否存在采集时间相同或采集坐标相同，若存在采集时间相同或采集坐标相同的轨迹点则执行去重；
S202：判断轨迹点采集时的加速度是否大于最大加速度阈值，若大于则确定该轨迹点为异常点；
S203：判断轨迹点采集时的速度是否大于最大速度阈值，若大于则确定该轨迹点为异常点；
S204：判断相邻轨迹点间采集方位角变动值是否大于最大方位角变动阈值，若大于则确定该轨迹点为异常点，剩余轨迹点标记为有效点；
S205：对步骤S202至步骤S304中的异常点执行过滤。


3.如权利要求2所述的用于漂移点过滤的方法，其特征在于,所述步骤3中，判断有效点中的漂移点，获取可信点的具体方法为如下步骤：
S301：按照有效点采集时间的先后顺序，将有效点采集坐标排序得到分布序列；
选取分布序列中的第一个有效点标记为初始点；
S302：将初始点和/或可信点输入扩展卡尔曼滤波模块，得到初始点的最优估点，将该最优估点标记为权重点；
S303：根据采集坐标计算初始点与权重点的距离，若距离超过距离阈值，则确定初始点为漂移点，对初始点执行过滤，将权重点标记为可信点；
若距离小于距离阈值，则将初始点标记为可信点；
S304：获取初始点的下一个有效点，若该有效点与初始点在10米范围内，则对该有效点执行过滤；
继续获取下一个有效点进行判断，直至有效点与初始点在10米范围外，将该有效点标记为新的初始点,执行步骤S302，获取新的可信点。


4.如权利要求3所述的用于漂移点过滤的方法，其特征在于,所述步骤4中，判断可信点中的漂移点，获取权威点的具体方法为如下步骤：
S401：将由可信点组成的轨迹通过漂移点切分为若干段；
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【专利技术属性】
技术研发人员：吴竹明，
申请(专利权)人：成都网感科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51