一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航方法及装置与流程

1.本技术涉及卫星导航领域，尤其涉及一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航方法及装置。


背景技术：

2.目前，大多数的地图导航产品都是基于有移动基站网络下的在线地图导航，但如果遇到安全保密环境下设备禁止加载移动基站网络的情况时，就无法实现导航功能。


技术实现要素：

3.为了解决这一技术问题，本技术提供了一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航方法及装置，该方法及装置能够在无基站网络情况下，完成地图的加载显示、离线导航以及各种基本操作。
4.为实现本技术的目的，本技术通过以下技术方案实现：
5.第一方面，本技术提供一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航方法，包括：
6.s110：获取预先存储的离线地图数据；
7.s120：根据离线地图数据获取地图瓦片数据；
8.s121：根据离线地图数据获取线图层数据；
9.s130：显示地图瓦片数据与线图层数据；
10.s140：获取起点与终点数据；
11.s141：获取北斗卫星数据解析出导航基本信息；
12.s150：通过路径算法计算规划路线数据，根据规划路线数据绘制形成规划路线；
13.s160：获取实际航迹信息绘制形成实际航迹；
14.s170：显示或清除绘制的规划路径航线并实时叠加显示实际的行车轨迹。
15.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：实时对比实际航迹与规划路线，若实际航迹与规划路线偏离时，采用语音及文字对用户进行提示，并重新计算新的规划路线数据。
16.在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：储存所述规划路线与所述实际航迹。
17.在一种可能的实现方式中，所述根据离线地图数据获取地图瓦片数据，包括：
18.s210：转换离线地图数据为内存基础地图数据；
19.s220：获取内存基础地图数据中每个瓦片基础单元信息；
20.s230：整合每个瓦片基础单元信息，形成地图瓦片数据；
21.s240：进行比例尺模式块存储地图瓦片数据。
22.第二方面，本技术提供一种离线地图导航装置，包括：地图加载模块与地图导航模块；
23.所述地图加载模块，用于获取预先存储的离线地图数据，根据离线地图数据获取地图瓦片数据，根据离线地图数据获取线图层数据，显示地图瓦片数据与线图层数据；
24.所述地图导航模块，用于获取起点与终点数据或通过获取北斗卫星数据解析出导航基本信息，通过路径算法计算规划路线数据，根据规划路线数据绘制形成规划路线，获取实际航迹数据绘制形成实际航迹，显示或清除绘制的规划路径航线并实时叠加显示实际的行车轨迹。
25.在一种可能的实现方式中，所述地图加载模块包括：地图数据读取单元、数据源单元、地图瓦片基本单元、瓦片数据组织单元、瓦片数据缓存单元；所述地图数据读取单元用于对设备存储卡中存储的离线地图数据进行读取；所述数据源单元用于将所述离线地图数据转换生成内存基础地图数据；所述地图瓦片基本单元用于从所述内存基础地图数据中获取每个瓦片基础单元及相关信息；所述瓦片数据组织单元用于将所述每个瓦片基本单元及相关信息整合形成完整的地图瓦片数据；所述瓦片数据缓存单元用于将所述地图瓦片数据进行比例尺模式块存储。
26.在一种可能的实现方式中，所述地图导航模块包括：离线引擎；所述离线引擎包括：最短路径计算单元、最快路径计算单元、导航过程计算单元、导航路径绘图单元、导航过程交互单元、导航航线存储单元与导航航迹存储单元；所述离线引擎用于根据起点与终点数据计算规划路线数据或通过获取北斗卫星数据解析出导航基本信息，计算规划路线数据并绘制规划路线，然并进行离线导航、航迹信息存储和航线信息存储。
27.在一种可能的实现方式中，所述最短路径计算单元用于利用所述起点与终点数据的经纬度坐标通过最短路径算法计算出最短路径，获得最短路线规划数据；所述最快路径计算单元用于利用所述起点与终点数据的经纬度坐标通过算法计算出最少时间路径，获得最快路线规划数据；所述导航路径绘图单元用于将所述最快路线规划数据或最短路线规划数据绘制成规划路线；所述导航过程计算单元用于利用所述最短路线规划数据或所述最快路线规划数据绘制的规划路线进行导航，实时判断是否偏航，若偏航，重新计算路线继续进行导航，并实时判断是否到达终点，若到终点则停止导航；所述导航过程交互单元用于实时绘制所述实际航迹，并对比所述实际航迹与所述规划路线，若出现偏离则提示用户；所述导航航线存储单元用于储存所述规划路线信息与规划路线；导航航迹存储单元用于储存所述实际航迹信息和实际航迹。
28.在一种可能的实现方式中，所述地图加载模块还包括：导航线图层单元与地图显示控制单元；所述导航线图层单元用于获取所述地图数据的线性图层数据；所述地图显示控制单元用于显示所述瓦片数据与所述线图层数据，并实现地图控制。
29.在一种可能的实现方式中，所述地图导航模块还包括：导航起止点接口单元、北斗定位数据解析单元与导航显示控制单元；所述导航起止点接口单元用于获取起点与终点信息；所述北斗定位数据解析单元用于接收并解析北斗卫星数据得到导航基本信息；所述导航显示控制单元用于显示或清除绘制的所述规划路线，同时实时显示所述实际航迹。
30.可选的，所述导航基本信息包括起点的位置信息。
31.本技术提供的技术方案的技术效果如下：
32.1.在无基站网络的情况下，依据本发明的地图加载模块可实现地图数据的快速加载及显示。
33.2.本方案离线地图加载模块从存储设备中读取的地图数据相对于在线的数据处理更加稳定，减少了网络处理异常时间的发生。
34.3.本方案离线地图采用离线瓦片数据缓存机制，动态加载本地瓦片缓存数据，提高了地图加载速率，优化了地图数据运算及导航运算效率。
35.4.本方案采用的离线地图模式，便于地图的本地二次编辑，运用本地地图编辑软件用户可对地图二次修改，修改后的地图可满足特定用户的地图显示需求。
附图说明
36.图1为本技术离线地图导航方法的流程图；
37.图2为本技术离线地图导航方法中根据离线地图数据获取地图瓦片数据的流程图；
38.图3为本技术离线地图导航装置的结构框图。
具体实施方式
39.为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术中的附图，对本技术中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
40.术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
41.实施例1
42.图1-2为本技术实施例提供的一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航方法，如图1-2所示，一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航方法，包括：
43.s110：获取预先存储的离线地图数据；
44.s120：根据离线地图数据获取地图瓦片数据；
45.s121：根据离线地图数据获取线图层数据；
46.s130：显示地图瓦片数据与线图层数据；
47.s140：获取起点与终点数据；
48.s141：获取北斗卫星数据解析出导航基本信息；
49.s150：通过路径算法计算规划路线数据，根据规划路线数据绘制形成规划路线；
50.s160：获取实际航迹信息绘制形成实际航迹；
51.s170：显示或清除绘制的规划路径航线并实时叠加显示实际的行车轨迹。；
52.采用该实施方式能够在无移动基站网络情况下实现离线地图导航。
53.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：实时对比实际航迹与规划路线，若实际航迹与规划路线偏离时，对用户进行提示，并重新计算新的规划路线数据，采用该实施方式能够在用户航线偏离时及时对用户进行提醒。
54.在一种可能的实施方式中，所述方法还包括：储存所述规划路线与所述实际航迹，采用该实施方式能够再下次进行导航时快速获取导航路线。
55.在一种可能的实施方式中，所述根据离线地图数据获取地图瓦片数据，包括：
56.s210：转换离线地图数据为内存基础地图数据；
57.s220：获取内存基础地图数据中每个瓦片基础单元信息；
58.s230：整合每个瓦片基础单元信息，形成地图瓦片数据；
59.s240：进行比例尺模式块存储地图瓦片数据；
60.采用该实施方式能够提高地图加载速率，优化地图数据运算及导航运算效率。
61.实施例2
62.图3为本技术实施例提供的一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航装置，如图3所示，一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航装置，包括：地图加载模块与地图导航模块；
63.所述地图加载模块，用于获取预先存储的离线地图数据，根据离线地图数据获取地图瓦片数据，根据离线地图数据获取线图层数据，显示地图瓦片数据与线图层数据；所述地图导航模块，用于获取起点与终点数据或通过获取北斗卫星数据解析出导航基本信息，通过路径算法计算规划路线数据，根据规划路线数据绘制形成规划路线，获取实际航迹数据绘制形成实际航迹，显示或清除绘制的规划路径航线并实时叠加显示实际的行车轨迹，采用该实施方式能够在无基站网络情况下，完成地图的加载显示与离线导航功能。
64.在一种可能的实施方式中，所述地图加载模块包括：地图数据读取单元、数据源单元、地图瓦片基本单元、瓦片数据组织单元、瓦片数据缓存单元；所述地图数据读取单元用于对设备存储卡中存储的离线地图数据进行读取；所述数据源单元用于将所述离线地图数据转换生成内存基础地图数据；所述地图瓦片基本单元用于从所述内存基础地图数据中获取每个瓦片基础单元及相关信息；所述瓦片数据组织单元用于将所述每个瓦片基本单元及相关信息整合形成完整的地图瓦片数据；所述瓦片数据缓存单元用于将所述地图瓦片数据进行比例尺模式块存储，采用该实施方式能够提高地图加载速率，优化地图数据运算及导航运算效率。
65.在一种可能的实施方式中，所述地图导航模块包括：离线引擎；所述离线引擎包括：最短路径计算单元、最快路径计算单元、导航过程计算单元、导航路径绘图单元、导航过程交互单元、导航航线存储单元与导航航迹存储单元；所述离线引擎用于根据起点与终点数据计算规划路线数据或通过获取北斗卫星数据解析出导航基本信息，计算规划路线数据并绘制规划路线，然并进行离线导航、航迹信息存储和航线信息存储。
66.在一种可能的实施方式中，所述最短路径计算单元用于利用所述起点与终点数据的经纬度坐标通过最短路径算法计算出最短路径，获得最短路线规划数据；所述最快路径计算单元用于利用所述起点与终点数据的经纬度坐标通过算法计算出最少时间路径，获得最快路线规划数据；所述导航路径绘图单元用于将所述最快路线规划数据或最短路线规划数据绘制成规划路线；所述导航过程计算单元用于利用所述最短路线规划数据或所述最快路线规划数据绘制的规划路线进行导航，实时判断是否偏航，若偏航，重新计算路线继续进行导航，并实时判断是否到达终点，若到终点则停止导航；所述导航过程交互单元用于实时绘制所述实际航迹，并对比所述实际航迹与所述规划路线，若出现偏离则提示用户；所述导航航线存储单元用于储存所述规划路线信息与规划路线；导航航迹存储单元用于储存所述实际航迹信息和实际航迹。
67.在一种可能的实施方式中，所述地图加载模块还包括：导航线图层单元与地图显
示控制单元；所述导航线图层单元用于获取所述地图数据的线性图层数据；所述地图显示控制单元用于显示所述瓦片数据与所述线图层数据，并实现地图控制，采用该实施方式能够显示地图信息并实现地图控制。
68.在一种可能的实施方式中，所述地图导航模块还包括：导航起止点接口单元、北斗定位数据解析单元与导航显示控制单元；所述导航起止点接口单元用于获取起点与终点信息；所述北斗定位数据解析单元用于接收并解析北斗卫星数据得到导航基本信息；所述导航显示控制单元用于显示或清除绘制的所述规划路线，同时实时显示所述实际航迹，采用该实施方式能够获取起点与终点信息并及时更新导航路线显示。
69.可选的，所述导航基本信息包括起点的位置信息。
70.实施例3
71.本技术实施例提供一种基于北斗卫星导航系统的离线地图导航装置，包括：地图加载模块与地图导航模块；
72.地图加载模块用于读取地图数据，获取地图瓦片数据，加载缓存的瓦片数据，进行地图显示及地图控制功能。
73.根据本发明的一个或一些实施例，地图加载模块包括地图数据读取单元、数据源单元、地图瓦片基本单元、瓦片数据组织单元、瓦片数据缓存单元、导航线图层单元及地图显示控制单元。地图数据读取单元对设备存储卡中存储的地图数据进行读取；数据源单元将读取的地图数据进行内存基础地图数据的生成与转换；地图瓦片基本单元从转换后的地图数据中获取每个瓦片基础单元及相关信息；瓦片数据组织单元将获取的每个瓦片基本单元及相关信息进行匹配整合，形成精确完整的地图瓦片数据源；瓦片数据缓存单元将所有的瓦片数据按一定的规律进行比例尺模式块存储，对地图进行放大、缩小操作时可提高地图加载效率；导航线图层单元将整张地图的线图层数据进行分离转换并格式存储，在地图加载时同步加载地图线图层网到内存，并转换为对应的内存整张地图网路的线图层格式，为导航路径算法做基础数据准备；地图显示控制单元可将瓦片数据组织单元、导航线图层单元各自获取的对应信息进行显示，同时，可按地图缩放级别对地图实现地图的缩放操作，还可设置地图的中心点及在地图显示等地图基础操作功能。
74.地图加载模块通过引入数据读取单元，可从存储设备中读取的地图数据，相对于在线的数据处理更加稳定，减少了网络处理异常时间的发生。
75.地图加载模块通过引入瓦片数据缓存单元，采用离线瓦片数据缓存机制，动态加载本地瓦片缓存数据，提高了地图加载速率，优化了地图数据运算及导航运算效率。
76.地图导航模块用于根据输入的起止点及解析的北斗定位数据通过路径规划算法计算出规划的路线数据，根据路线数据绘制规划的路线及显示，再实现离线导航，航迹存储和航线存储。
77.根据本发明的一个或一些实施例，地图导航模块包括北斗定位数据解析单元、导航起止点接口单元、离线引擎及导航显示控制单元。北斗定位数据解析单元用于对接收到的北斗卫星导航系统的相关卫星数据进行判断，筛选出导航用数据，对导航用数据进行解析并转换为离线地图所要求的接口格式；导航起止点接口单元用于设置导航的起点和终点，并将起点和终点的坐标转换为导航所要求的经纬度坐标格式；离线引擎利用线图层数据、起止点经纬度坐标、北斗定位数据接口格式，通过路径算法计算出规划的路线数据，并
根据规划的路线数据绘制形成规划航线路线，实现离线导航、航迹信息存储和航线信息存储；地图显示控制单元用于显示或清除绘制的规划航线路线，同时实时显示实际的行车轨迹。
78.其中，离线引擎包括最短路径计算单元、最快路径计算单元、导航路径绘图单元、导航过程计算单元、导航过程交互单元、导航航线存储单元及导航航迹存储单元。最短路径计算单元利用所述起止点的经纬度坐标通过最短路径算法计算出最短路径规划的路线数据；最快路径计算单元利用所述起止点经纬度坐标通过算法计算出最少时间规划的路线数据；导航路径绘图单元用于将所述最少时间规划的路线数据或最短路径规划的路线数据绘制形成规划航线路线；导航过程计算单元利用所述绘制的规划航线路线开始实时导航，导航过程判断是否偏航，若偏离，重新规划路线继续进行导航，实时判断是否到达终点，若到达终点停止导航；导航过程交互单元用于对导航过程中实时行驶的路线进行行驶轨迹的绘制及显示，同时在导航过程中显示导航过程计算单元的计算结果数据，在航线错误时，语音及文字提示用户，更改新路径继续导航；导航航线存储单元用于将规划航线路线的所有路线数据及绘制的规划航线路线进行存储，以存储的规划航线路线作为该次的规划目标和路线；导航航迹存储单元用于将车辆行驶的实际路线数据及绘制的航迹进行存储，可回放及查看车辆行驶航迹。
79.在无基站网络的情况下，依据本发明的地图加载模块可实现地图数据的快速加载及显示。
80.本发明的北斗卫星导航系统的离线地图导航在无基站网络的情况下，可实现地图数据的快速加载及显示。同时采用离线地图模式，便于地图的本地二次编辑，运用本地地图编辑软件用户可对地图二次修改，修改后的地图可满足特定用户的地图显示需求。
81.上述实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制。本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示意的准确结构，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出的各种改变和变形，都应当视为属于本发明的保护范围。