获取物体自身运动轨迹方法技术

本发明专利技术提出一种获取物体自身运动轨迹方法，包括步骤：设定至少一个固定物体作为位置参考点，物体运动的起点存在一个位置参考点，将位置参考点的位置信息传递到物体中，作为物体当前的运动参考点；用安装在物体上的方向传感器和加速度传感器测量物体运动时的方位值和加速度值；用所述物体运动时的方位值和加速度值结合物体当前的运动参考点计算物体的运动轨迹，并将所述物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中；当物体经过所述位置参考点时，将位置参考点的位置信息传递到物体中作为对所述物体运动轨迹的修正，得到经过修正后的物体的运动轨迹。本发明专利技术的技术可以实现获得运动物体在任何时刻的位置和方位以及运动轨迹，解决迷失道路和方向的问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，特别是涉及采用加速度传感器、方位传感器计算运动轨迹并采用多个位置参考点修正运动轨迹获得自身运动轨迹的方法。
技术介绍
从古至今，人们都在探寻如何定位自身所在位置和方位，以免迷失方向而无法到达目的地。早期指南针的出现，为人们确定方位提供了一种方便的解决方法，但由于其职能提供大致方位信息，方位精度不高，也无法知道所处位置的信息。罗盘的出现提高了方位信息的精度，但仍然无法知道所处位置的信息。星象仪的出现并结合罗盘，能够物体的大致位置信息和方位信息，在航海中成为主要的导航设备。 卫星技术的发展，建立全球卫星导航系统，为需要定位和导航的设备提供位置信息和方位信息，以地球的经度信息和纬度信息来确定位置，并结合电子地图可以确定设备的位置信息，位置精度也达到米的数量级，成为现代主要定位工具和导航工具，但卫星导航系统需要高昂的卫星系统作支撑，同时在山谷、丘壑、洞穴等环境中，由于物体的遮挡无法感知卫星信息导致无法定位的情形。 随着移动通讯网络的发展，人们也研究了采用移动通讯网络的固定基站的信息、并借助三角定位的算法确定物体的位置信息和运动轨迹。但是移动通讯网络的基站在宽广区域分布密度太低导致分辨率很低。而且移动基站的覆盖存在很多盲点，因此出现无法定位和确定运动轨迹的情形。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题提出一种测量物体的位置和运动轨迹的方法和设备以获得运动物体在任何时刻的位置和方位以及在一定时间内的运动轨迹，这对于野外旅游获作业的人员避免迷失道路和方向十分重要；对于运动物体的运动轨迹的完全了解十分重要。本专利技术通过运动物体自带方位传感器、加速度传感器并结合参考位置的位置信息来计算运动物体在任何时刻的方位和位置以及运动过程的运动轨迹，以解决或部分解决现有位置定位技术或运动轨迹跟踪技术的不足。 术语说明本文中所指的物体的位置是指在地球上物体或者地球上空物体相对于地球上某个参考点参考面的物理坐标，如经度和纬度，也可用相对于某个参考点的方位和距离来表示，如北京正东方向距离北京100公里处。还可以增加上海拔高度的数据来指示物体的位置。 术语说明本专利技术所指的物体的方位是指在地球上物体或者地球上空物体相对于地球上某个参考点参考面的方位坐标，如用相对于地球南北极河赤道的东南西北的方向指示，如东北45度方向。在本专利技术中，物体的方位与物体的位置方向是相同的含义。 术语说明本专利技术所指运动轨迹，是指物体从一点运动到另一点所经过的每个点的位置连接形成的路径信息；或者进一步将物体从一点运动到另一点所经过的每个点的位置和方位都表示出来形成的路径信息。这些路径信息可以进一步被标识一个平面地图或电子地图上来表示或展示物体从一点运动到另一点的运动过程信息。 术语说明本专利技术所指的海拔高度、位置、方位等信息都是用于测量物体相对于地球环境(包含地球本身及绕地球旋转运动的空域)的数据信息，是地球地理学所描述的概念。 术语说明本专利技术所指的方位传感器与方向传感器是相同的含义。 术语说明本专利技术所指参考位置信息处理模块与位置参考装置是相同的含义。 为解决上述问题，提出的技术解决方案在所述物体上安装方位传感器、加速度传感器等，根据传感器的测量数据来计算物体的位置和运动轨迹，并引入至少一个位置参考点来修正因传感器误差、计算误差、地球磁偏角的变化等引起的位置偏差和运动轨迹偏差。进一步描述如下 第一种运动轨迹生成方法解决方案 1、一种，其特征是包括如下步骤 第一步设定至少一个固定物体作为位置参考点，物体运动的起点存在一个位置参考点，通过近距离无线通讯方式或有线通讯方式将位置参考点的位置信息传递到物体中，作为物体当前的运动参考点； 第二步用安装在物体上的方向传感器和加速度传感器测量物体运动时的方位值和加速度值； 第三步用所述物体运动时的方位值和加速度值并结合物体当前的运动参考点计算物体的运动轨迹，并将所述物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中； 第四步当物体经过所述位置参考点时，通过无线或有线通讯方式将位置参考点的位置信息传递到物体中作为对所述物体运动轨迹的修正，得到经过修正后的物体的运动轨迹，并将所述物体的经过修正后的物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中。 2、一种，其特征是包括如下步骤 第一步设定至少一个固定物体作为位置参考点，物体运动的起点存在一个位置参考点，通过近距离无线通讯方式或有线通讯方式将位置参考点的位置信息传递到物体中，作为物体当前的运动参考点； 第二步用安装在物体上的方向传感器、加速度传感器和倾斜角度传感器测量物体运动时的方位值、加速度值和物体的倾斜角度； 第三步用所述物体运动时的方位值、加速度值和倾斜角度并结合物体当前的运动参考点计算物体的运动轨迹，并将所述物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中； 第四步当物体经过所述位置参考点时，通过无线或有线通讯方式将位置参考点的位置信息传递到物体中对所述物体的运动轨迹进行修正，得到经过修正后的物体的运动轨迹，并将所述物体的经过修正后的物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中。 3、上述位置参考点的位置信息包含位置参考点的经度信息、纬度信息；或者所述位置参考点的位置信息包含位置参考点的经度信息、纬度信息和磁偏角信息。 4、为了进一步修正物体位置和运动轨迹的测量偏差，上述第四步后可以进一步包含将物体经过所述位置参考点时将该位置参考点设定为物体当前的运动参考点，这样可以进一步减少和消除测量和计算的累积误差。因为每经过一个位置参考点，就用该参考点的位置信息作为物体当前的位置信息和后续运动的参考点，前面的测量和计算误差就不会传递到后面的测量和计算中。 5、当需要将物体的位置信息和运动轨迹在另一个设备上展示出来以让其他人获知物体的位置和运动轨迹，则该方案可以进一步包含在第三步后将所述运动轨迹通过无线通讯网络和/或有线通讯网络传递到远端设备中，在所述远端设备中获得物体运动轨迹或者在第四步后进一步包含将所述经过修正后的运动轨迹通过无线通讯网络和/或有线通讯网络传递到远端设备中，在所述远端设备中获得物体运动轨迹。 6、为了结合电子地图以更直观地展示所述物体的位置和运动轨迹，所述远端设备还可以包含电子地图信息并将所述运动轨迹和/或经过修正后的运动轨迹标注在所述电子地图信息获得物体在电子地图上的指示或展示。 7、同样为了结合电子地图以更直观地展示所述物体的位置和运动轨迹，所述物体还可以包含电子地图信息并将所述运动轨迹和/或经过修正后的运动轨迹标注在所述电子地图信息获得物体在电子地图上的指示或展示。 8、上述近距离无线通讯方式是如下方式之一或组合近场通讯(NFC，Near-FieldCommunication)方式，射频电子标签(RFID)通讯方式、ZigBee通讯方式、Wi-Fi通讯方式、WLAN通讯方式、红外线通讯方式。 9、上述有线通讯方式是如下方式之一或组合有线局域网络通讯方式、智能卡接口通讯方式、通用串行总线(USB)通讯方式。 10、上述无线通讯网络包含GSM移动通讯网络、CDMA移动通讯网络、WCDMA第三代移动通讯网络、CDMA2000第三代移动通讯网络、TD-SCDMA第三代移动通讯网络、WIMAX移动通讯网络、局域无线通讯网络如WLAN、WiFi、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种获取物体自身运动轨迹方法，其特征是包括如下步骤：　第一步：设定至少一个固定物体作为位置参考点，物体运动的起点存在一个位置参考点，通过近距离无线通讯方式或有线通讯方式将位置参考点的位置信息传递到物体中，作为物体当前的运动参考点；　 　第二步：用安装在物体上的方向传感器和加速度传感器测量物体运动时的方位值和加速度值；　第三步：用所述物体运动时的方位值和加速度值并结合物体当前的运动参考点计算物体的运动轨迹，并将所述物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中；　第四 步：当物体经过所述位置参考点时，通过无线或有线通讯方式将位置参考点的位置信息传递到物体中对所述物体的运动轨迹进行修正，得到经过修正后的物体的运动轨迹，并将所述物体的经过修正后的物体的运动轨迹存储在物体的存储部件中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：须清，
申请(专利权)人：北京派瑞根科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：11[]