基于b樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法，利用B樣條曲線對車載終端的定位軌跡進行擬合，從而達到與實際車輛行駛軌跡更好的擬合程度，擬合曲線的具有良好的平滑效果，并對局部的位置采樣點誤差有一定的控制和過濾特性。本方法采用三階B樣條算法，這是因為車輛的行駛過程中，定位數據的采集數量較多，高于三階的B樣條算法的計算量會非常大，低于三階的B樣條算法在節(jié)點處的平滑效果又較差。三階B樣條算法在線段的節(jié)點處具有二階導連續(xù)的特性與實際的車輛行駛軌跡較為吻合并且計算量較小適合工程上的應用。
【專利說明】基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于衛(wèi)星導航領域，具體涉及一種基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法。
【背景技術】
[0002]目前有很多設備(例如車載終端、手機終端等定位終端)大都具備基于GNSS(Global Navigation Satellite System,全球衛(wèi)星導航系統(tǒng))衛(wèi)星定位的功能。
[0003]定位車載終端對車輛行駛軌跡的擬合，一般是通過以一定的頻率獲取車輛的位置信息，再通過這些采集的位置信息計算得出近似的連續(xù)行駛軌跡。這種過程可以看作是在離散數據的基礎上補連續(xù)函數，通過函數在有限個點處的取值狀況，估算出函數在其他點處的近似值，即插值或擬合過程。傳統(tǒng)的車輛行駛軌跡計算，一般有兩種方法:
[0004]第一種是離散點的線性插值法，該方法只是簡單的把離散的位置信息采樣點依據采集的先后順序通過直線進行連接，得到的是通過各采樣點的多邊折線。這種方法存在著多種弊端:首先，車輛的實際運行軌跡在兩個采樣點間不可能完全直線運行，隨著兩個采樣點的間隔越長，車輛實際的運行軌跡就與兩點形成的直線間的彎道誤差也就越大，而如果需要提高計算軌跡的精度則必須縮小采樣的間隔，也就需要更多的處理時間和存儲空間。其次，通過定位模塊獲取的車輛位置信息，受到車輛移動過程中的各種環(huán)境因素的原因也可能存在著一定的誤差，也就是說位置信息采樣點也會出現與實際車輛行駛軌跡存在偏差，因而直接進行連線的方法，并沒有依據軌跡采樣點的統(tǒng)計特性進行過濾處理，個別異常采樣點的取值就會對整條擬合軌跡產生較大影響，誤差也就難以避免。
[0005]第二種是通過對采集的離散點數據進行過渡，形成一條曲線來近似定位終端的移動軌跡，即非線性的插值或擬合方法。目前在工程上運用比較廣泛的是多項式插值或擬合，這種方法能夠在一定程度上減少插值或擬合曲線與實際軌跡曲線之間的誤差，但是對插值或擬合函數的要求較高，往往與節(jié)點(采集點)多邊形(相鄰節(jié)點通過直線連接的多邊形)吻合較高的曲線其平滑度就較差，平滑度較高的曲線其與節(jié)點多邊形的吻合程度又較差。因此如何控制非線性插值或擬合函數，使得離散點間的曲線能夠更加吻合定位終端的移動軌跡，便顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0006]因此，針對上述的問題，本發(fā)明提出一種基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法，其算法簡單且曲線擬合效果好。
[0007]為了解決上述技術問題，本發(fā)明所采用的思路是，利用B樣條曲線對車載終端的定位軌跡進行擬合，從而達到與實際車輛行駛軌跡更好的擬合程度，擬合曲線具有良好的平滑效果，并對局部的位置采樣點誤差有一定的控制和過濾特性。本方法采用三階B樣條算法，這是因為車輛的行駛過程中，定位數據的采集數量較多，高于三階的B樣條算法的計算量會非常大，低于三階的B樣條算法在節(jié)點處的平滑效果又較差。三階B樣條算法在線段的節(jié)點處具有二階導連續(xù)的特性與實際的車輛行駛軌跡較為吻合并且計算量較小適合工程上的應用。
[0008]具體的，本發(fā)明的一種基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法，包括以下步驟:
[0009]步驟1:根據B樣條的遞推定義，將k階B樣條曲線的點表示如下:
【權利要求】
1.一種基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法，其特征在于:包括以下步驟: 步驟1:根據B樣條的遞推定義，將k階B樣條曲線的點表示如下:
2.根據權利要求1 一種基于B樣條曲線的車載終端定位軌跡擬合方法,其特征在于:所述步驟2中，控制點的矢量Ui根據下式進行賦值:
【文檔編號】G01S19/39GK103592665SQ201310578766
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月15日 優(yōu)先權日:2013年11月15日
【發(fā)明者】鄭振貴, 許寧, 劉偉峰, 許振坪, 劉燚華, 陳茹濤 申請人:廈門雅迅網絡股份有限公司