一种轨迹数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种轨迹数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质，涉及数据处理技术领域，该方法包括：获取目标船只的原始数据；从所述原始数据中提取初始化观测值；依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息；对所述预测状态信息和所述原始数据中匹配第二单位时间点的状态信息进行滤波处理，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息；依据所述原始数据和目标数据对所述目标船只匹配的轨迹数据进行更新，所述目标数据包括所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息。本发明专利技术可以提高轨迹数据的精准性。数据的精准性。数据的精准性。

【技术实现步骤摘要】
一种轨迹数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质


[0001]本专利技术涉及数据处理
，尤其涉及一种轨迹数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质。

技术介绍

[0002]船只轨迹平滑技术属于航海领域中的航迹规划和控制技术，在实际船舶操纵中具有重要应用。近年来，随着航空航天、机器人、自动驾驶等领域的快速发展，船只轨迹平滑技术也在不断发展壮大。
[0003]在现有技术中，通常采用比例
‑
积分
‑
微分（Proportion Integration Differentiation，PID）控制器、模糊控制器等方法进行控制。然而，这些方法在船舶运动模型不确定、环境条件复杂的情况下容易产生震荡、振荡等问题，从而影响轨迹平滑和船只的稳定性。
[0004]因此，现有技术中存在轨迹数据的精准性较低的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术实施例提供了一种轨迹数据的处理方法、装置、电子设备及存储介质，以解决现有技术中轨迹数据的精准性较低的问题。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种轨迹数据的处理方法，包括：获取目标船只的原始数据，所述原始数据包括所述目标船只在多个单位时间点的状态信息，所述状态信息包括位置信息和速度信息；从所述原始数据中提取初始化观测值，所述初始化观测值为所述原始数据中所述多个单位时间中第一单位时间点的状态信息；依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息；对所述预测状态信息和所述原始数据中匹配第二单位时间点的状态信息进行滤波处理，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息；依据所述原始数据和目标数据对所述目标船只匹配的轨迹数据进行更新，所述目标数据包括所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息。
[0007]可选地，所述初始化观测值还包括航向信息；所述从所述原始数据中提取初始化观测值，包括：对所述原始数据进行分类处理，得到所述目标船只的数据集，所述数据集包括：所述目标船只在预设时间段内的位置信息、速度信息和航向信息；将所述数据集中的第一单位时间点对应的位置信息、速度信息和航向信息作为所述初始化观测值。
[0008]可选地，对所述原始数据进行分类处理，得到所述目标船只的数据集，包括：获取所述目标船只的标识符；
运用实时计算框架Flink依据所述标识符将所述原始数据中属于所述目标船只的数据散列至子任务中；依据所述子任务中的元素生成所述目标船只的数据集。
[0009]可选地，所述依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息，包括：将所述初始化观测值转化为向量形式，并获取预设状态转移矩阵；将所述初始化观测值对应的向量乘以所述预设状态转移矩阵，以得到所述目标船只在第二单位时间点的向量形式的第一状态信息；依据所述第一状态信息生成所述预测状态信息。
[0010]可选地，在所述依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息之后，所述方法还包括：获取第一协方差矩阵、状态转移矩阵和噪声协方差矩阵，所述第一协方差矩阵匹配所述第一单位时间点；依据所述第一协方差矩阵确定第二协方差矩阵，所述第二协方差矩阵由第一部分和第二部分相加得到，其中，所述第一部分为所述状态转移矩阵乘以第一协方差矩阵，再乘以所述状态转移矩阵的转置行列式；所述第二部分为所述噪声协方差矩阵。
[0011]可选地，所述对所述原始数据中匹配第二单位时间点的状态信息进行滤波处理，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息，包括：获取测量噪声的协方差矩阵；依据所述测量噪声的协方差矩阵和所述第二协方差矩阵确定卡尔曼增益，所述卡尔曼增益由第三部分除以第四部分得到，所述第三部分为所述第二协方差矩阵，所述第四部分为所述第二协方差矩阵与所述测量噪声的协方差矩阵的和；提取所述原始数据中匹配所述第二单位时间点的状态信息；依据所述第二单位时间点的状态信息、所述卡尔曼增益以及所述预测状态信息确定所述目标状态信息。
[0012]可选地，所述依据所述原始数据和目标数据对所述目标船只匹配的轨迹图进行更新，包括：依据所述原始数据确定所述第一单位时间点的位置信息，依据所述目标数据确定所述第二单位时间点的第一位置信息，依据所述原始数据确定所述第二单位时间点的第二位置信息，所述第一位置信息为经过滤波修正后匹配第二单位时间点的位置信息，所述第二位置信息为采集设备获取匹配第二单位时间点的位置信息；依据所述第一单位时间点的位置信息、所述第二单位时间点的第一位置信息和单位时间，计算所述第一单位时间点和所述第二单位时间点之间的第一航速；依据所述第一单位时间点的位置信息、所述第二单位时间点的第二位置信息和单位时间，计算所述第一单位时间点和所述第二单位时间点之间的第二航速；在所述第一航速和所述第二航速满足预设条件的情况下，将所述第一单位时间点的位置信息替换所述第二单位时间点的位置信息，以更新所述目标船只匹配的轨迹图；其中，所述预设条件为所述第一航速大于预设速度，且所述第二航速小于所述预
设速度；或所述第一航速大于所述第二航速的两倍，且所述第二航速大于所述预设速度。
[0013]第二方面，本专利技术实施例提供了一种轨迹数据的处理装置，包括：第一获取模块，用于获取目标船只的原始数据，所述原始数据包括所述目标船只在多个单位时间点的状态信息，所述状态信息包括位置信息和速度信息；第一处理模块，用于从所述原始数据中提取初始化观测值，所述初始化观测值为所述原始数据中所述多个单位时间中第一单位时间点的状态信息；第二处理模块，用于依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息；第三处理模块，用于对所述预测状态信息和所述原始数据中匹配第二单位时间点的状态信息进行滤波处理，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息；更新模块，用于依据所述原始数据和目标数据对所述目标船只匹配的轨迹数据进行更新，所述目标数据包括所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息。
[0014]可选地，所述初始化观测值还包括航向信息；第一处理模块包括：第一处理单元，用于对所述原始数据进行分类处理，得到所述目标船只的数据集，所述数据集包括：所述目标船只在预设时间段内的位置信息、速度信息和航向信息；第二处理单元，用于将所述数据集中的第一单位时间点对应的位置信息、速度信息和航向信息作为所述初始化观测值。
[0015]可选地，第一处理单元包括：获取所述目标船只的标识符；运用实时计算框架Flink依据所述标识符将所述原始数据中属于所述目标船只的数据散列至子任务中；依据所述子任务中的元素生成所述目标船只的数据集。
[0016]可选地，第二处理模块包括：第三处理单元，用于将所述初始化观测值转化为向量形式，并获取预设状态转移矩阵；第四处理单元，用于将所述初始化观测值对应的向量乘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨迹数据的处理方法，其特征在于，包括：获取目标船只的原始数据，所述原始数据包括所述目标船只在多个单位时间点的状态信息，所述状态信息包括位置信息和速度信息；从所述原始数据中提取初始化观测值，所述初始化观测值为所述原始数据中所述多个单位时间中第一单位时间点的状态信息；依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息；对所述预测状态信息和所述原始数据中匹配第二单位时间点的状态信息进行滤波处理，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息；依据所述原始数据和目标数据对所述目标船只匹配的轨迹数据进行更新，所述目标数据包括所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息。2.根据权利要求1所述的轨迹数据的处理方法，其特征在于，所述初始化观测值还包括航向信息；所述从所述原始数据中提取初始化观测值，包括：对所述原始数据进行分类处理，得到所述目标船只的数据集，所述数据集包括：所述目标船只在预设时间段内的位置信息、速度信息和航向信息；将所述数据集中的第一单位时间点对应的位置信息、速度信息和航向信息作为所述初始化观测值。3.根据权利要求2所述的轨迹数据的处理方法，其特征在于，对所述原始数据进行分类处理，得到所述目标船只的数据集，包括：获取所述目标船只的标识符；运用实时计算框架Flink依据所述标识符将所述原始数据中属于所述目标船只的数据散列至子任务中；依据所述子任务中的元素生成所述目标船只的数据集。4.根据权利要求1所述的轨迹数据的处理方法，其特征在于，所述依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息，包括：将所述初始化观测值转化为向量形式，并获取预设状态转移矩阵；将所述初始化观测值对应的向量乘以所述预设状态转移矩阵，以得到所述目标船只在第二单位时间点的向量形式的第一状态信息；依据所述第一状态信息生成所述预测状态信息。5.根据权利要求4所述的轨迹数据的处理方法，其特征在于，在所述依据初始化观测值对所述目标船只在第二单位时间点的进行预测，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的预测状态信息之后，所述方法还包括：获取第一协方差矩阵、状态转移矩阵和噪声协方差矩阵，所述第一协方差矩阵匹配所述第一单位时间点；依据所述第一协方差矩阵确定第二协方差矩阵，所述第二协方差矩阵由第一部分和第二部分相加得到，其中，所述第一部分为所述状态转移矩阵乘以第一协方差矩阵，再乘以所述状态转移矩阵的转置行列式；
所述第二部分为所述噪声协方差矩阵。6.根据权利要求5所述的轨迹数据的处理方法，其特征在于，所述对所述原始数据中匹配第二单位时间点的状态信息进行滤波处理，得到所述目标船只在所述第二单位时间点的目标状态信息，包括：获取测量噪声的协方差矩阵；依据所述测量噪声的协方差矩阵和所述第二协方差矩阵确定卡尔...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡威，夏纯，李娟，何杰，张新，王文琦，于龙广睿，吴旭东，彭泽洋，剧梦婕，蒋琦，王浩，段文博，陈兰文，
申请(专利权)人：铁塔智联技术有限公司，
类型：发明
国别省市：