一种利用基站信息修正定位偏差的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种修正GPS定位偏差的方法，尤其涉及一种利用基站信息修正GPS 定位偏差的方法，该方法适用于各种基于GPS定位且能接收基站信息的设备，在设备使用 GPS定位有偏差的时候，对定位数据进行修正。
【背景技术】
[0002] 目前市场上的车载及个人定位器，大多采用GPS或北斗来定位。在室内或者有建 筑物遮挡的时候，GPS定位数据会有偏差，导致定位结果偏离实际值，定位器的定位效果会 大打折扣。
[0003] 现有技术一的技术方案：单纯使用GPS定位，这种方式的缺陷为：在室内或者有建 筑物遮挡的时候，GPS定位会有偏差。
[0004] 现有技术方案二：使用基站定位辅助GPS定位，即在GPS短时间内变化较大时，直 接使用基站信息进行定位。但是与此相关的现有技术方案的缺陷为：目前单纯的基站定位 的准确性不高，可能会造成更大的偏差，达不到相应的定位纠偏效果。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于，为克服上述问题本发明提供一种利用基站信息修正定位偏差 的方法及系统。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供了一种利用基站信息修正定位偏差的方法，该方法 用于矫正定位系统的定位结果，所述定位系统包含：GPS或北斗，所述方法包含：
[0007] 步骤101)判断用户目前时刻所处的状态，所述状态包含：静止状态和移动状态；
[0008]步骤102)
[0009] 当用户在一段时间内处于静止状态时，采用如下策略修改当前时刻用户得到的定 位系统的定位结果：
[0010] 步骤102-11)选取距离当前时刻一个时间段内的连续的若干个时刻，并计算选取 的各时刻的用户的所在区域；
[0011] 步骤102-12)如果用户在一个时刻接收的定位结果位于计算得到的这个时刻用 户的所在区域中时，则将该时刻对应的定位结果作为合理点，否则将该时刻对应的定位结 果作为偏移点；
[0012] 步骤102-13)采用统计学方法计算各合理点对应时刻的最终合理点，得到若干最 终合理点；
[0013] 步骤102-14)以设定的半径画圆，且该圆包含若干个最终合理点，再将该圆的圆 心作为当前时刻的最终定位结果；
[0014] 当用户处于移动状态时，采用如下策略修改收到的定位系统的定位结果得到当前 时刻校正后的合理位置点：
[0015] 步骤102-21)选取距离当前时刻前后的各一个时刻，并计算当前时刻到前一时刻 的第一平均速度和当前时刻到后一时刻的第二平均速度；
[0016] 步骤102-22)采用如下两个策略之一确定各时刻的定位结果属于偏移点还是合 理位置点，其中，所述合理位置点即用户设备接收的定位结果不用矫正，所述偏移点需要进 行矫正的点，从而得到满足精度要求的最终的定位结果：
[0017] 策略一，如果第一平均速度或第二平均速度中任意一个超出设定的速度范围，则 该当前时刻对应的定位结果为偏移点；
[0018] 策略二，计算从当前时刻的前一时刻到当前时刻的后一时刻整个时间段内的第三 平均速度；如果第一平均速度和第二平均速度的和的平均速度大于第三平均速度时，则该 当前时刻接收的定位系统的定位结果为偏移点，否则将将当前时刻接收的定位结果合理位 置点；
[0019]步骤 102-23)
[0020] 针对得到的是偏移点采用如下处理进行矫正，进而得到该偏移点对应的最终合理 位置：
[0021] 通过统计当前时刻的上一时刻到当前时刻时间段内的用户设备移动的速度，并统 计上一时刻到当前时刻时间段内的子时刻的速度的平均值得到第四平均速度；
[0022] 根据第四平均速度与当前时刻与上一时刻的时间差计算设备的移动距离；
[0023] 获得当前时刻的上一时刻的前一时刻获得的定位方向，并将该定位方向作为当前 时刻的定位方向；
[0024] 通过设备移动的距离和定位方向计算设备当前的位置，并将计算得到的当前位置 作为最终合理位置。
[0025] 可选的，为了实现上述方法本发明还提供一种利用基站信息修正定位偏差的系 统，所述系统包含：
[0026] 状态判定模块，用于判断用户目前时刻所处的状态，所述状态包含：静止状态和移 动状态；
[0027] 处理模块，用于针对用户两种状态分别提供如下的矫正处理方式：
[0028] 当用户在一段时间内处于静止状态时，采用如下策略修改当前时刻用户得到的定 位系统的定位结果：
[0029] 步骤101-11)选取距离当前时刻一个时间段内的连续的若干个时刻，并计算选取 的各时刻的用户的所在区域；
[0030] 步骤101-12)如果用户在一个时刻接收的定位结果位于计算得到的这个时刻用 户的所在区域中时，则将该时刻对应的定位结果作为合理点，否则将该时刻对应的定位结 果作为偏移点；
[0031] 步骤101-13)采用统计学方法计算各合理点对应时刻的最终合理点，得到若干最 终合理点；
[0032] 步骤101-14)以设定的半径画圆，且该圆包含若干个最终合理点，再将该圆的圆 心作为当前时刻的最终定位结果；
[0033] 当用户处于移动状态时，采用如下策略修改收到的定位系统的定位结果得到当前 时刻校正后的合理位置点：
[0034] 步骤102-21)选取距离当前时刻前后的各一个时刻，并计算当前时刻到前一时刻 的第一平均速度和当前时刻到后一时刻的第二平均速度；
[0035] 步骤102-22)采用如下两个策略之一确定各时刻的定位结果属于偏移点还是合 理位置点，其中，所述合理位置点即用户设备接收的定位结果不用矫正，所述偏移点需要进 行矫正的点，从而得到满足精度要求的最终的定位结果：
[0036] 策略一，如果第一平均速度或第二平均速度中任意一个超出设定的速度范围，则 该当前时刻对应的定位结果为偏移点；
[0037] 策略二，计算从当前时刻的前一时刻到当前时刻的后一时刻整个时间段内的第三 平均速度；如果第一平均速度和第二平均速度的和的平均速度大于第三平均速度时，则该 当前时刻接收的定位系统的定位结果为偏移点，否则将将当前时刻接收的定位结果合理位 置点；
[0038]步骤 102-23)
[0039] 针对得到的是偏移点采用如下处理进行矫正，进而得到该偏移点对应的最终合理 位置：
[0040] 通过统计当前时刻的上一时刻到当前时刻时间段内的用户设备移动的速度，并统 计上一时刻到当前时刻时间段内的子时刻的速度的平均值得到第四平均速度；
[0041] 根据第四平均速度与当前时刻与上一时刻的时间差计算设备的移动距离；
[0042] 获得当前时刻的上一时刻的前一时刻获得的定位方向，并将该定位方向作为当前 时刻的定位方向；
[0043] 通过设备移动的距离和定位方向计算设备当前的位置，并将计算得到的当前位置 作为最终合理位置。
[0044] 与目前的方法相比，本发明具有下列优点：对设备的要求不高；利用基站信息对 设备的状态进行准确判断；通过定位信息与基站信息相结合的方法对定位产生漂移情况进 行分析判断；利用离散点求最小圆圆心的方法结合统计学方法确定位置点，使得计算的结 果更加准确；利用基站信息通过内切圆定位法与统计学方法确定位置点，相较现在使用较 多的质心法、重心法准确度有较大提高。
【附图说明】
[0045]图1本发明利用离散点集计算合理位置的示意图；
[0046] 图2_a是本发明策略一排除偏移点方法的示意图；
[0047] 图2_b是本发策略二利用内切圆法确定位置的示意图；
[0048] 图3是判断用户状态的流程图；
[0049] 图4是当用户处于静止状态时确定用户合理位置的流程图；
[0050] 图5是当用户处于运动状态时确定年合理位置的流程图。
【具体实施方式】
[0051] 下面结合附图和实施例对本发明所述方法进行详细说明。
[0052] 针对本发明提供的利用基站信息修正定位偏差的方法，具体处理过程为：
[0053] 可选的，如图3所示，本发明采用如下方法判断用户在一段时间内所处的状态，其 中所述状态包含：静止状态和移动状态；：
[0054] 步骤101-1)用户从"n-i"时刻至当前的"η"时刻的连续接受基站信息和来自定 位系统的位置信息；
[0055] 步骤101-2)确定用户从"n-i"时刻至当前的"η"时刻的时间段内的状态，，将 "n-i"时刻至当前的"η"时刻的时间段划分为若干各连续的子时间段，且任意一个子时间段 表示为从"n-j"时刻至时刻对应的时间段：
[0056] 静止状态的判断采用如下策略之一：
[0057] 策略一，判断"n-j"时刻与时刻用户接收的定位系统的定位信息是否发 生变化，如果不变则判定用户在"n-j"时刻至时刻处于静止；
[0058] 策略二，如果当前"n-j"时刻与时刻接收的来自定位系统的位置信息发 生变化，而"n-j"时刻与时刻，用户接收的基站信息也未发生变化，则"n-j"至 时刻设备状态为静止；
[0059] 其中，策略一或策略二中所述的"n-j"时刻至时刻的时间段内接收的来 自定位系统定位的若干次定位数据，j= [0,i+Ι];
[0060] 运动状态的判断方法为：
[0061] 如果当前"n-j"时刻与时刻，用户设备接收的来自定位系统的位置信息 发生变化且来自基站的信息也发生变化，则判定从"n-j"时刻至"η-j-Γ'时刻设备状态为 运动状态。
[0062] 可选的，当判定用户从"n-j"时刻至时刻处于静止状态时，采用如下方法 矫正静止状态中的定位结果，如图4所示：
[0063] 步骤102-11)依据用户设备接收定位系统定位信息的各时刻，将从"n-j"时刻 至时刻对应的时间段进一步划分为若干子时间段，并假设接收定位信息的时刻为 "n-k"，且"n-k"时刻位于从"n-j"时刻至时刻对应的时间段；
[0064] 步骤102-12)采用如下方法确定"n-k"时刻用户的所在区域：
[0065] 步骤102-12-1)用户在时刻"n-k"搜索附近的基站，即获取在"n-k"时刻能够覆 盖用户所在位置的所有的基站；
[0066] 步骤102-12-2)分别以搜索得到的各个基站所在位置为圆心，以各个基站到用户