专利名称：分布式导航系统实现方法
技术领域：
本发明涉及移动目标导航和地理信息系统(GIS)领域，尤其涉及基于中心和终端的分布式导航系统实现方法。
背景技术：
随着全球定位系统(GPS)和移动通信技术的发展，基于移动目标位置信息的导航系统将会给人们生活带来很多便利。可以肯定，不管是基于GPS还是基于通信网络基站位置的定位导航应用必将获得更大的发展，特别是当3G业务在国内展开以后，集成各种综合业务、为用户提供各种信息的智能终端将是各种手机、掌上电脑以及GPS终端的发展方向，而定位导航业务又是这些终端的一项基本信息服务功能。在这些智能终端设备的制造领域，功能、性能与硬件成本之间矛盾问题是非常突出的，如果不能很好的解决这个问题，将会给定位导航业务的普及带来发展瓶颈。
目前的定位导航业务可以分为两种情况定位监控和自主导航。定位监控主要是满足监控中心对集团用户的监控和调度需求，终端人员对自己的位置信息不是很感兴趣；自主导航则是终端用户对自己的位置信息非常关心，系统能够根据终端当前的位置给用户提供一系列位置相关信息和导航功能，这里不存在监控中心的概念。单纯的定位监控终端成本硬件相对较低，因为它不需要在终端设备上显示、处理和保存电子地图，但是它也不能为用户提供导航功能；而目前的自主导航终端的成本是非常之高的，因为对电子地图的保存、处理和显示需要性能较高的硬件设备的支持，特别还要支持矢量数据的路径分析等功能，硬件成本的原因导致了自主导航系统产品的价格居高不下，对这项业务和产品的普及带来了很大的阻碍。另外，当前的自主导航系统中的电子地图的获取和更新非常的不方便，给导航应用的普及也带来了不利影响。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述存在的问题和不足，提出了一种中心和终端分布式导航技术实现方法，这种方法根据当前定位导航市场上的瓶颈问题，提出了一种既能大大降低智能信息终端的硬件成本又能为用户提供高质量定位导航等功能的解决方案。
本发明的技术方案是一种分布式导航技术实现方法，其特征在于将导航功能分层实现，由信息服务中心实现GIS路径分析和路径规划功能，矢量电子地图的保存、处理、分析和显示都在信息服务中心上完成；终端设备只进行简单的导航信息分析和计算。这样保证针对大数据量的计算和分析都在高性能的服务器上完成，并且对于矢量电子地图的维护和升级也只需在服务器端进行，而终端只进行少量的计算和分析，对硬件设备要求会很低，同时也可以保证所有的终端用户使用的都是最新的矢量电子地图数据。
如上所述的分布式导航系统实现方法，其特征在于信息服务中心根据用户的请求调用GIS功能生成一条结果路径，提取路径上的关键导航点、十字路口和用户定制的必须提示点信息，发送到终端，终端对导航信息点进行简单显示和分析，当用户接近导航信息点时对用户进行导航提示。
具体实现方法如下1.信息服务中心根据用户的输入，利用GIS平台的路径分析和规划功能，对空间数据库中的最新矢量电子地图进行分析，生成用户需要的路径，比如最短路径、最快到达路径、收费最少路径等；2.在生成了用户规划好的路径的基础上，信息服务中心采用设定的算法提取路径上的关键导航点和十字路口信息，也可以加上终端用户发送过来的用户自己设定的提示点，将这些信息编码和打包发送给终端用户；3.终端用户将这些关键导航点、十字路口和自己设定的提示点在屏幕上进行简单示意显示，同时终端根据当前位置对导航信息进行分析和计算，在将要到达关键导航点、十字路口或者自己定制的提示点时会对用户进行提示(如语音或闪烁)导航，使用户始终保持在正确的路径上。
有益的效果现有的导航系统对硬件要求比较高，电子地图数据获取和更新麻烦，导致导航系统产品的价格非常的高昂、并且实用性不高，给导航业务的发展带来瓶颈。本发明将导航系统采用分布式实现方法，对于复杂的计算和大数据量的处理放在信息中心的服务器上实现，简单的计算和小数据量的处理放在终端处理。这样一方面保证了系统对终端的硬件要求较低，极大的降低了导航产品的成本，同时只需要在信息中心服务器维护一份GIS系统和矢量电子地图数据，升级系统和更新数据非常容易。
图1，本发明实施例的分布式导航系统结构图。
图2，本发明实施例的分布式导航功能实现流程图。
具体实施例方式
下面结合附图进一步说明本发明。
图1说明了整个分布式导航系统的系统架构。本发明将复杂的导航功能分成了多个实现部分，对于导航中复杂的计算和大数据量的处理放在了信息服务中心和GIS服务器部分实现，使终端只进行简单的计算和少量的数据处理就能够提供高质量的导航服务功能，这样对智能信息终端和导航应用的普及会有很大的贡献。信息服务中心和GIS服务器可以合在一台服务器上，当信息中心管理的终端超过万台的时候可以将信息服务中心和GIS服务器独立开来，并且也可以加入内容服务器为智能信息终端提供其它的位置相关信息服务和更为详细的导航功能。
图2说明了本发明的具体处理流程，首先用户通过终端屏幕选择到达的目的地，同时根据自己的实际需求定制导航过程中的必经点、绕开点和强制提示点等，用户还可以根据需求选择采用最短路径、收费最少路径、到达时间最短路径等项的独立和组合方案。这些输入信息确认之后会发送到信息服务中心，信息服务中心将导航请求转发到GIS服务器。
GIS服务器根据用户的当前位置和目的地从空间数据库中调出最匹配的矢量电子地图，建立拓扑关系，然后根据用户设置的条件进行路径分析和规划，获得一条结果路径。服务器对结果路径进行分析，通过设定的算法提取关键导航点和十字路口点，获取这些点的经纬度坐标和详细信息，同时找出用户输入的必须提示点经纬度和相关信息，将这些信息通过固定的格式编码后发送到终端设备。
终端设备解析信息服务中心发送过来的导航结果信息之后，将根据经纬度坐标在显示屏幕上生成一条示意路径，包括关键导航点、十字路口和必须提示点这些导航信息点，同时会把GPS模块传送过来的车辆当前位置也会简单显示出来。终端设备保存导航结果信息之后，会对这些信息进行简单分析，判断车辆当前位置和导航点的关系，当距离导航信息点还有一定距离的时候，终端会通过语音模块提示前方多少米用户是应该左拐、右拐还是直接前行。另外，用户还可以向信息服务中心请求导航信息点周围的信息，比如要求提供距离当前位置最近的加油站、维修中心、餐馆和宾馆的具体位置和联系方式，这些功能的实现可以通过信息服务中心与内容服务器和GIS服务器交互来实现，具体流程和上面的步骤相同。
权利要求
1.一种分布式导航系统实现方法，其特征在于将导航功能的实现分布在信息服务中心和终端两个部分，由信息服务中心实现GIS路径分析和路径规划功能，矢量电子地图的保存、处理、分析和显示都在信息服务中心上完成，终端设备只进行简单的导航信息分析和计算。
2.如上所述的分布式导航系统实现方法，其特征在于信息服务中心根据用户的请求调用GIS功能生成一条结果路径，提取路径上的关键导航点、十字路口和用户定制的必须提示点信息，发送到终端，终端对导航信息点进行简单显示和分析，当用户接近导航信息点时对用户进行导航提示。
全文摘要
一种分布式导航系统实现方法，其特征在于将导航功能的实现分布在信息服务中心和终端两个部分，由信息服务中心实现GIS路径分析和路径规划功能，矢量电子地图的保存、处理、分析和显示都在信息服务中心上完成，终端设备只进行简单的导航信息分析和计算。这样一方面保证了系统对终端的硬件要求较低，极大的降低了导航产品的成本，另一方面只需要在信息中心服务器维护一份GIS系统和矢量电子地图数据，升级系统和更新数据非常容易。
文档编号G01S1/02GK1967149SQ20061012504
公开日2007年5月23日 申请日期2006年11月15日 优先权日2006年11月15日
发明者廖德祥, 周训飞 申请人:武汉虹信通信技术有限责任公司