专利名称：一种利用运动传感器修正gps定位精度的方法
技术领域：
本发明涉及GPS追踪定位技术，特别是一种利用运动传感器修正GPS定位精度的 方法。
背景技术：
"定时上报"是GPS追踪定位设备的常用工作模式，即每隔数分钟(间隔时间一般 可设置为5分钟、10分钟等)发送一次报告，间隔时间较长。在这种工作模式下，GPS间歇 式开启，其定位精度比GPS常开时要差很多，往往会发生较大的定位位置漂移。
GPS常开时，GPS位置信息可以达到每秒更新一次，因此能够始终保持数据的精 度。而关闭后再启动的方式通常分为 冷启动(接收器失去卫星参数，或者已经存在的参数和实际卫星参数相差太多， 无法工作，需要重新搜索卫星，存储参数)。 温启动(已经搜索到的参数中有若干颗卫星失去联系，需要再补充)。
热启动(已搜索到的卫星和实际可以联系的卫星基本没有改变)三种模式。
实际应用时，通常采用热启动或温启动， 一般GPS接收机的启动时间是热启动 < 15秒，温启动<60秒，冷启动< 2分，而GPS启动后初始获得的定位数据精度较差，随着 时间的增加，定位精度才会逐步提高。 实际应用中，追踪定位设备通常处于持续运动中，在常开模式，GPS接收系统本身 可以根据前后数据做出运动趋势的判断，来提高精度。在定时上报模式，重新启动后接收到 的信息因没有其他数据可以参考，本身精度已经较差，再加上接收设备处于移动中，需要花 费较多时间进行数据累计、修正，虽然开启时间越长，获取的定位数据越精确。但实际应用 中对上报的时间要求也很高，不可能等待很长时间来保证定位精度，因此只能权衡利弊，在 精度与时间两者间进行平衡，造成了一定概率的位置漂移。因此，应设法剔除GPS定位漂移 数据，以提高GPS追踪定位设备的定位精度。 运动传感器也叫"三维加速度传感器"，能检测出前后，左右，上下3个方向上加速 度的变化，可以分别提供3轴(x，y，z)方向的加速度值，分别表示该方向上加速度的大小。 本应用中只用到x，y两轴，如图2所示，根据其输出数据可判断出载体的运动方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用运动传感器修正GPS定位精度的方法。 本发明的技术方案是带运动传感器的GPS追踪设备在定时检测所处位置时，让
GPS和运动传感器同步采集数据，然后根据运动传感器的输出确定设备的运动方向，再依此
运动方向为标准筛选GPS接收模块输出的数据，剔除发生明显漂移的，再取余下数据的平
均值作为上报数据。 本发明中只用到运动传感器x， y两轴的状态数据(加速度值)。 本发明的方法可降低数据偏移的可能性，可在较短时间内最大限度地提高定位的
3精度。例如，每次定位连续取5个数据，如果这5个数据所表示的点可以连成一直线或平 滑曲线，则表示数据连续，如中间某个点发生突变，不在其他点连接起来的直线或曲线范围 内，则表示该数据发生了漂移，直接剔除。然后再取剩下的那些位置数据的平均值作为最终 结果上报。
图1为本发明所需硬件平台(带运动传感器的GPS追踪设备)
图2为运动传感器运动方向区域示意图
图3为具体实施例的流程图
具体实施例方式
本实例的GPS追踪设备的构成运动方向检测模块(10)(主要由运动传感器(1) 和低功耗的单片控制芯片(4)组成)、GPRS发送模块(2)、GPS接收模块(3)及主控芯片(5) 和存储器(6)。 运动方向检测模块运动传感器使用的是飞思卡尔(Freescale)的三维加速度传 感器匿A7260QT，本应用中只用到X、Y两维，测量范围是正负1。 5 6g， (lg = 9。 8m/s)。和 飞思卡尔的微控制器MC9S08Q，通过微控制器内的A/D转换电路，将MMA7260QT输出的反映 加速度大小的模拟量转换成0-255之间的数字值。二维输出值的范围如图2所示，据此可 判断出载体在二维空间内的运动方向。其 GPRS发送模i央以射频芯片RPF08155B为主，支持850/900/1800/1900MHz四个频 段，GSM900部分为4类，GSM1800部分为1类，GPRS部分为B类class 10GPRS移动台(支 持CS1、CS2、CS3、CS4)。 GPS接收模块使用SiRFstarIII架构的GSC3f/LPx芯片，工作频率L1，1575。 42MHz，支持20通道数。 主控芯片使用基于ARM7内核的联发科(MTK)MT6223基带处理芯片，最高频率
达52MHz，配合使用的存储器为TOSHIBA的MCP存储芯片TV00570002CDGB，该芯片包含了
4MByte静态RAM和16MByte的NOR Flash。 本发明的具体实施流程如图3所示，现说明如下 步骤110 :在定时上报模式，定时时间到，开始定位操作； 步骤120 :同时启动GPS接收模块(3)和运动方向检测模块，按每秒一次的频率， 各自连续采集n个数据(n的值可根据实际效果决定，考虑到实际使用要求及终端平台的实 际计算能力，n取值在5 20之间)。在本实施例中取n = 5，即连续采集5个GPS位置数据 和5个运动传感器的状态数据，写入存储器(6); 步骤140 :先比较从运动传感器(1)采集到的这5个状态数据，看这组数据是否都 指向同一方向；如果并非指向同一方向，表示在数据采集过程中GPS追踪设备的运动方向 发生了变化，舍弃这组数据，返回步骤120重新采集；如果都指向同一方向，则进入下一步 骤； 步骤150 :通过分析运动传感器的输出数据获知GPS追踪设备的运动方向后，再通 过计算将采集到的那5个GPS位置数据连接成一条线，假设运动方向为X+，则这条线应该是在X+方向90度扇形区内的一条平滑曲线或直线，如该组GPS数据中某个数据明显突出于 该条曲线或直线，则该数据是异常数据，予以剔除； 步骤160 :然后再取余下的GPS位置数据的平均值，将此平均值作为最终上报的 GPS位置数据； 步骤170 :，通过GPRS发送模块(2)将经过修正的GPS位置数据信息发出，然后关 闭运动方向检测模块(10)、GPS接收模块(3)、 GPRS发送模块(2)，等待下一次定位请求。
权利要求
一种利用运动传感器修正GPS定位精度的方法，其的特征在于带运动传感器的GPS追踪设备在定时检测所处位置时，先根据运动传感器的输出确定设备的运动方向，再依此方向为标准筛选GPS接收模块输出的数据，剔除发生明显漂移的，再取余下数据的平均值作为上报数据。
2. 根据权利要求1所述的一种利用运动传感器修正GPS定位精度的方法，其特征在于 GPS和运动传感器同步采集数据。
3. 根据权利要求1所述的一种利用运动传感器修正GPS定位精度的方法，其特征在于 只用到运动传感器x， y两轴的状态数据(加速度值)。
4. 根据权利要求1所述的一种利用运动传感器修正GPS定位精度的方法，其特征在于 GPS追踪设备包括加速度检测模块，主要由加速度传感器和低功耗的单片控制芯片组成； GPRS发送模块，GPS接收模块，主控芯片和存储器。
全文摘要
本发明公开了一种利用运动传感器修正GPS定位精度的方法，该方法是在GPS跟踪装置中，利用运动传感器辅助修正GPS的定位数据，让两者同步采集数据，再根据运动传感器输出的加速度数据确定运动方向，依此运动方向筛选GPS接收模块输出的坐标数据，剔除发生明显漂移的，再取其余数据的平均值作为最终结果上报。此方法可降低数据偏移的可能性，可在较短时间内最大限度地提高定位的精度。
文档编号G01S19/01GK101738621SQ200910220179
公开日2010年6月16日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者徐永锋 申请人:沈阳晨讯希姆通科技有限公司