[发明专利]室内定位系统中轨迹回放功能的优化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种优化方法，特别是涉及一种室内定位系统中轨迹回放功能的优化方法。

 

背景技术

室内定位系统主要由三部分组成，即通讯网络（如：Zigbee、GPS、WIFI等）、定位对象（人或物）携带的电子标签和监控中心。室内定位系统的工作原理是：定位对象随身携带的电子标签，通过定位系统模块获取其定位信息，并通过通讯网络发送到监控中心，监控中心根据接收到的电子标签的定位信息，将各个定位对象的运行轨迹以符号化的形式显示在电子地图上。通讯网络负责监控中心和移动定位对象之间的数据的传输，是系统的传输装置；电子标签是室内定位系统的重要组成部分，它相当于整个系统的“传感器”，由定位对象随身携带；监控中心是整个定位系统的通信枢纽和业务展示核心，负责接收电子标签的定位信息数据和下发控制指令，同时负责存储标签数据和转发控制命令，为客户端的实时监控和历史回放数据提供数据保障。

室内定位系统在安防、医疗等行业得到广泛应用，其实现的功能也越发得到人们的认可，从而成为各行业的重要管理工具。相关的位置服务包括导航、地域性的广告、库存管控、监狱监控、博物馆导览、以及医院婴儿防盗等。室内定位系统是一个构建于感知物联网的信息监控平台，融合了各种定位技术、无线通讯技术。利用室内定位系统的空间分析功能，可以对人或物体进行的行为进行有效分析，从而实现科学合理的监控调度管理和防盗管理，提高管理效率和管理安全性。

轨迹回放功能作为室内定位系统的一项重要功能，可以在电子地图上重现监控对象的历史运动状态，为各种类型的分析管理提供一个直观的可视化信息支持。常规的轨迹回放的实现都是通过系统软件每隔段时间记录监控对象的位置坐标，然后将这些离散的坐标点直接连接起来，实现轨迹回放功能。然而点点相连，在实际应用中，障碍物重重，如果单一只靠点对点连线，极易发生轨迹穿墙现象，不仅视觉效果差，而且描绘出得轨迹也不合乎常理且极其不科学，给分析管理者带来明显的错误示范，严重影响安防监控管理的效率。

A*算法即A*（A-Star)算法，其是一种静态路网中求解最短路最有效的方法。

公式表示为： f(n)=g(n)+h(n)，其中f(n) 是从初始点经由节点n到目标点的估价函数，g(n) 是在状态空间中从初始节点到n节点的实际代价，h(n)是从n到目标节点最佳路径的估计代价。

A*算法保证找到最短路径（最优解的）条件，关键在于估价函数h(n)的选取，估价值h(n)<= n到目标节点的距离实际值，这种情况下，搜索的点数多，搜索范围大，效率低，但能得到最优解。如果估价值>实际值, 搜索的点数少，搜索范围小，效率高，但不能保证得到最优解。

 

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提供一种室内定位系统中轨迹回放功能的优化方法，其大幅度提升了轨迹回放的性能，且具有显著的轨迹路径最优选择及智能避障功能。

本发明的技术方案如下：

一种室内定位系统中轨迹回放功能的优化方法，包括以下步骤：

S1：将室内的CAD地图导入室内定位系统的监控中心；

S2：监控中心自动获取导入的当前地图的边界、比例尺和障碍物的坐标；

S3：监控中心标识识别障碍物，并将当前地图区域栅格化，并对地图的规格布景色优化；

S4：监控中心通过通讯网络记录、存储定位对象携带的电子标签移动的轨迹坐标数据；

S5：监控中心采用A*算法优化记录的轨迹数据，记录最优的避障轨迹数据；

S6：监控中心按照优化后的轨迹数据进行轨迹点和轨迹线的绘制。

较佳地，所述步骤S3进一步包括：

监控中心自动分析当前地图场景，并对地图室内场景进行栅格化，对障碍物的坐标做特别标识；

栅格化时，对于障碍物占地面积不足满格的，监控中心默认为满格；

为避免栅格化障碍物占有面积与其实际面积产生的误差，在系统对地图进行栅格化后，若有明显不合理，系统也支持人工手动调整，以实现对地图规格布景的优化。

较佳地，所述步骤S4进一步包括：

监控中心每隔一段时间会记录一次定位对象携带的电子标签在电子地图上的位置坐标；记录的间隔时间，用户可以根据实际需要自行配置，一般以秒为单位。

较佳地，所述步骤S5进一步包括：