专利名称：一种快速定位方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及导航领域，特别涉及一种快速定位方法的装置。
背景技术：
地理位置信息是与人们生活息息相关的重要信息，随着现代生活节奏的加快，地理位置信息发挥着越来越大的作用。电子地图是以向量式图像储存地理位置信息的地图， 能够显示经纬度、海拔、航向等，比例可以放大或缩小而不影响显示效果，人们能够根据电子地图定位出自己的准确位置。传统的定位通常采用手持终端接收到定位信息，通过内置的解算模块将位置信息直接解算出来，这样的定位方式数据量小，但是定位精度低，容易受到外界环境等因素的影响；随着高精度定位系统的发展，出现如AGPS或者基于广播网等的定位方式，这些定位方式往往会有一个庞大的地图数据库，包含有地理信息以及与地理信息相对应的定位参数， 于是能否在如此庞大的数据库中快速匹配到与用户所在的位置相关的数据内容是实现高精度快速定位的关键。
发明内容
为了在庞大的数据库中实现快速定位，本发明实施例提供了一种快速定位方法和装置。所述技术方案如下一种快速定位方法，具体包括获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号，并根据所述多个基站发送的信号获取距离所述终端最近的基站；根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，所述最近地理区域具体为建筑或道路；根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格。进一步地，所述获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号之前,还包括将待测区域划分为三级地理区域，并对每级地理区域进行统一编码，以获取到待测区域的所有最小地理区域的编码；以所述最小地理区域为单位，将待测区域的所有最小地理区域对应的地理坐标及特征参数提取出来，并建立所述地理坐标和特征参数的对应关系，根据所述对应关系建立最小地理区域的特征参数数据库；对待测区域进行网格划分，并获取每个网格的网格号和所述每个网格所属的最小地理位置区域的编码，根据所述网格号、所述每个网格所属的最小地理位置区域的编码、所述每个网格对应的多个特征点的编码及所述网格是否为边界的标识数据，建立网格数据库。具体地，所述根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库， 获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，具体包括根据预设的基站覆盖数据库，获取所述最近的基站覆盖的每个最小地理区域内的各个特征点；对每个最小地理区域获取至少三个特征点，根据所述特征点的特征参数与所述终端的特征参数获取所述特征点的相似度，并将所述特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个最小地理区域的相似度；比较所述每个最小地理区域的相似度，将所述终端的初步位置锁定到所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域。具体地，所述根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格，具体包括根据所述最小地理区域内的所有特征点对应的特征参数与所述终端的特征参数， 获取所述最小地理区域内的所有特征点的相似度；根据预设的网格特征数据库，获取每个网格对应的各个特征点，并对所述每个网格对应的各个特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个网格的相似度；比较所述每个网格的相似度，并将所述终端的位置最终锁定到相似度最大的网格。进一步地，所述将所述终端的初步位置锁定到所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域之后，还包括获取所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域相邻的其他地理位置区域的相似度；比较所述相邻的最小地理区域的相似度和所述最近的基站对应的最大相似度，并将相似度最大的最小地理区域视为所述终端的初步位置。进一步地，所述将终端的初步位置锁定到最小地理区域之后，还包括实时获取所述终端接收到的特征参数，并获取所述初步位置内相似度最大的网格；判断所述相似度最大的网格是否在所述初步位置的边界；若在，则计算所述初步位置相邻的各个最小地理区域的相似度，并获取所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度；判断所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度是否大于所述初步位置内网格的最大相似度，若大于，则在所述相邻的最小地理区域内定位出所述终端的网格，否则，继续在所述初步位置内定位出所述终端的网格。本发明实施例还提供了一种快速定位装置，具体包括获取模块，用于获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号，并根据所述多个基站发送的信号获取距离所述终端最近的基站；初步定位模块，用于根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，所述最近地理区域具体为建筑或道路；定位模块，用于根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格。具体地，所述初步定位模块具体包括获取单元，用于根据预设的基站覆盖数据库，获取所述最近的基站覆盖的每个最小地理区域内的各个特征点；最小地理区域单元，用于对每个最小地理区域获取至少三个特征点，根据所述特征点的特征参数与所述终端的特征参数获取所述特征点的相似度，并将所述特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个最小地理区域的相似度；初步定位单元，用于比较所述每个最小地理区域的相似度，将所述终端的初步位置锁定到所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域。具体地，所述定位模块具体包括特征点相似度单元，用于根据所述最小地理区域内的所有特征点对应的特征参数与所述终端的特征参数，获取所述最小地理区域内的所有特征点的相似度；网格相似度单元，用于根据预设的网格特征数据库，获取每个网格对应的各个特征点，并对所述每个网格对应的各个特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个网格的相似度；定位单元，用于比较所述每个网格的相似度，并将所述终端的位置最终锁定到相似度最大的网格。进一步地，所述初步定位模块还用于获取所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域相邻的其他地理位置区域的相似度；比较所述相邻的最小地理区域的相似度和所述基站对应的最大相似度，并将相似度最大的最小地理区域视为所述终端的初步位置。进一步地，所述装置还包括实时定位模块，用于实时获取所述终端接收到的特征参数，并获取所述初步位置内相似度最大的网格；判断所述相似度最大的网格是否在所述初步位置的边界；若在，则计算所述初步位置相邻的各个最小地理区域的相似度，并获取所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度；判断所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度是否大于所述初步位置内网格的最大相似度，若大于，则在所述相邻的最小地理区域内定位出所述终端的网格，否则，继续在所述初步位置内定位出所述终端的网格。本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是通过以基站为出发点进行定位，快速缩小了定位范围，并在初步定位出区域后，采用网格的概念进行定位，提高了定位效率，且采用将网格数据库与特征数据库进行匹配的方式进行定位，降低了终端设备的运算成本，提高运算速度，实现了高精度快速定位。
图1是本发明实施例1中提供的快速定位方法的流程图；图2是本发明实施例2中提供的快速定位方法的流程图；图3是本发明实施例2中提供的初步定位的流程图4是本发明实施例2中提供的定位到网格的流程图；图5是本发明实施例3中提供的快速定位装置的结构示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。本实施例进行快速检索之前，首先建立一个包括了位置信息和特征参数的数据库。为了在数据库中快速定位到具体的位置信息，本实施例将地图设置为:3mX;3m的网格，也就是说，本实施快速定位到的位置精度限定在:3m之内，每个网格的四个顶点均包含一组地理信息(如X、Y坐标)以及与地理信息相对应的特征参数。这样的话数据库的信息存储量将会异常大，举例而言，北京市土地面积为16410平方公里，如果不考虑楼房的情况，那么大概会有1823333333个网格特征点，若是把楼房算起来，则每个楼房的特征点点数还应该按楼房层数翻倍。在这样的一个庞大数据库中进行相似度比较，那么终端的运算量将是非常大的，耗时非常长。如果扩展到全国960万平方公里的面积上，那么数据量就更加无法估量，运算量基本是普通计算机无法承受，更别提手持终端的微型计算单元了，影响定位效率。为了解决这个问题，本实施例提出了多维快速定位方法，用于实现快速定位引擎。实施例1参见图1，本发明实施例提供了一种快速定位方法，具体包括步骤101 获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号，并根据该多个基站发送的信号获取距离该终端最近的基站；步骤102 根据该基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取该基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据该各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，该最小地理区域具体为建筑或道路；步骤103 根据该最小地理区域和预设的网格特征数据库，将该终端的位置定位到网格。本实施例提供的方法，通过以基站为出发点进行定位，快速缩小了定位范围，并在初步定位出区域后，采用网格的概念进行定位，提高了定位效率，且采用将网格数据库与特征数据库进行匹配的方式进行定位，降低了终端设备的运算成本，提高运算速度，实现了高精度快速定位。实施例2参见图2，本发明实施例提供了一种快速定位方法，具体包括步骤201 将待测区域划分为三级地理区域，并对每级地理区域进行统一编码；具体地，本实施例中主要以地理位置为划分依据，将待测区域按照地理逐级划分和编码，共进行了三级编码，从而获取到待测区域的所有最小地理区域的编码，此处最小地理区域即为第三级地理区域，如建筑或道路。对于第一级划分，为了简化划分工作量并统一标准，本实施例以现有的邮政编码作为第一级编码。如我国的每组邮政编码由六位阿拉伯数字组成，邮政编码的一二位代表省份或直辖市，第三四位代表地、市、州，第五六位代表一个县、一个镇或者一个居住的小区。如邮政编码“130021” “13”代表吉林省，“00”代表省会长春市，“21”代表所在投递区， 再如邮政编码512100表示广东省韶关市曲江区。可见，本实施例将范围缩小到县、镇或者小区，但是这样的划分范围仍很大，无法满足快速定位需求，因此，本实施例还进行了第二级划分。对于第二级划分，本实施例分为三种情况对于第一级分区分到小区的，将小区进一步划分为XX住宅区或者XX商业区等各个小的活动区域以及小区与小区衔接的大道路， 并依次编码；对于第一级分区分到镇的，将该镇进一步划分为村，并依次编码；对于第一级分区分到县的，将县进一步划分为镇，且将该镇进一步划分为村，并对镇、村依次编码。第二级的编码由三位阿拉伯数字组成，如表示为001,002,100...... 999等。进一步细分，第三级划分是将第二级划分的单位区域内的建筑、道路等依次作编
码。第三级码由四位阿拉伯数字组成，如表示为0001、0002、1000...... 9999等，因而这样
每个最小地理区域，如建筑或道路等都有了自己唯一的编码。因此，参见表1，经过上述三级地理区域划分后，每个最小地理区域，如建筑或道路具有了一个十三位阿拉伯数字的编码，从而根据最小地理区域的编码，准确获取到该最小地理区域的具体位置。
权利要求
1.一种快速定位方法，其特征在于，所述方法包括获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号，并根据所述多个基站发送的信号获取距离所述终端最近的基站；根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，所述最近地理区域具体为建筑或道路；根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号之前，还包括将待测区域划分为三级地理区域，并对每级地理区域进行统一编码，以获取到待测区域的所有最小地理区域的编码；以所述最小地理区域为单位，将待测区域的所有最小地理区域对应的地理坐标及特征参数提取出来，并建立所述地理坐标和特征参数的对应关系，根据所述对应关系建立最小地理区域的特征参数数据库；对待测区域进行网格划分，并获取每个网格的网格号和所述每个网格所属的最小地理位置区域的编码，根据所述网格号、所述每个网格所属的最小地理位置区域的编码、所述每个网格对应的多个特征点的编码及所述网格是否为边界的标识数据，建立网格数据库。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，具体包括根据预设的基站覆盖数据库，获取所述最近的基站覆盖的每个最小地理区域内的各个特征点；对每个最小地理区域获取至少三个特征点，根据所述特征点的特征参数与所述终端的特征参数获取所述特征点的相似度，并将所述特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个最小地理区域的相似度；比较所述每个最小地理区域的相似度，将所述终端的初步位置锁定到所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格，具体包括根据所述最小地理区域内的所有特征点对应的特征参数与所述终端的特征参数，获取所述最小地理区域内的所有特征点的相似度；根据预设的网格特征数据库，获取每个网格对应的各个特征点，并对所述每个网格对应的各个特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个网格的相似度；比较所述每个网格的相似度，并将所述终端的位置最终锁定到相似度最大的网格。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将所述终端的初步位置锁定到所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域之后，还包括获取所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域相邻的其他地理位置区域的相似度；比较所述相邻的最小地理区域的相似度和所述最近的基站对应的最大相似度，并将相似度最大的最小地理区域视为所述终端的初步位置。
6.如权利要求1-5任一项权利要求所述的方法，其特征在于，所述将终端的初步位置锁定到最小地理区域之后，还包括实时获取所述终端接收到的特征参数，并获取所述初步位置内相似度最大的网格；判断所述相似度最大的网格是否在所述初步位置的边界；若在，则计算所述初步位置相邻的各个最小地理区域的相似度，并获取所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度；判断所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度是否大于所述初步位置内网格的最大相似度，若大于，则在所述相邻的最小地理区域内定位出所述终端的网格，否则， 继续在所述初步位置内定位出所述终端的网格。
7.一种快速定位装置，其特征在于，所述装置包括获取模块，用于获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号，并根据所述多个基站发送的信号获取距离所述终端最近的基站；初步定位模块，用于根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，所述最近地理区域具体为建筑或道路；定位模块，用于根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格。
8.权利要求7所述的装置，其特征在于，所述初步定位模块具体包括获取单元，用于根据预设的基站覆盖数据库，获取所述最近的基站覆盖的每个最小地理区域内的各个特征点；最小地理区域单元，用于对每个最小地理区域获取至少三个特征点，根据所述特征点的特征参数与所述终端的特征参数获取所述特征点的相似度，并将所述特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个最小地理区域的相似度；初步定位单元，用于比较所述每个最小地理区域的相似度，将所述终端的初步位置锁定到所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域。
9.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述定位模块具体包括特征点相似度单元，用于根据所述最小地理区域内的所有特征点对应的特征参数与所述终端的特征参数，获取所述最小地理区域内的所有特征点的相似度；网格相似度单元，用于根据预设的网格特征数据库，获取每个网格对应的各个特征点， 并对所述每个网格对应的各个特征点的相似度进行加权运算，得到所述每个网格的相似度；定位单元，用于比较所述每个网格的相似度，并将所述终端的位置最终锁定到相似度最大的网格。
10.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述初步定位模块还用于获取所述最近的基站对应的相似度最大的最小地理区域相邻的其他地理位置区域的相似度；比较所述相邻的最小地理区域的相似度和所述基站对应的最大相似度，并将相似度最大的最小地理区域视为所述终端的初步位置。
11.如权利要求7-10任一项权利要求所述的装置，其特征在于，所述装置还包括实时定位模块，用于实时获取所述终端接收到的特征参数，并获取所述初步位置内相似度最大的网格；判断所述相似度最大的网格是否在所述初步位置的边界；若在，则计算所述初步位置相邻的各个最小地理区域的相似度，并获取所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度；判断所述相邻的各个最小地理区域内网格的最大相似度是否大于所述初步位置内网格的最大相似度，若大于，则在所述相邻的最小地理区域内定位出所述终端的网格，否则，继续在所述初步位置内定位出所述终端的网格。
全文摘要
本发明公开了一种快速定位方法和装置，属于导航领域。所述方法包括获取终端在电子地图的待测区域接收的多个基站发送的信号，并根据所述多个基站发送的信号获取距离所述终端最近的基站；根据所述最近的基站及预设的基站覆盖数据库和特征参数数据库，获取所述最近的基站覆盖的各个最小地理区域的相似度，并根据所述各个最小地理区域的相似度将终端的初步位置锁定到最小地理区域，所述最小地理区域具体为建筑或道路；根据所述最小地理区域和预设的网格特征数据库，将所述终端的位置定位到网格。本发明通过以基站为出发点进行定位，快速缩小了定位范围，并在初步定位出区域后，采用网格的概念进行定位，提高了定位效率。
文档编号H04W64/00GK102209384SQ201110130499
公开日2011年10月5日 申请日期2011年5月19日 优先权日2011年5月19日
发明者余彦培, 关维国, 刘雯, 吕子平, 徐连明, 施浒立, 李合敏, 来奇峰, 袁协, 邓中亮, 邓耀宇, 那日苏 申请人:北京邮电大学, 北京首科信通科技有限责任公司