CN101975578A - 导航方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种导航方法，采集地理对象的经纬度坐标和高程信息，根据地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图，采用GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息，根据目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在三维地图上显示目标终端。本发明还提供一种导航装置。采用本发明的导航方法和装置，当目标终端位于立体路网中时，能够准确获知立体路网中的各层道路以及自身所在的层级，提高了导航的准确度。

Description

导航方法和装置

技术领域

本发明涉及移动通信技术，尤其涉及一种导航方法和装置。

背景技术

随着汽车的普及和道路的建设，城际间的远距离交通日益频繁，由于人们通常对于远距离的路线不熟悉，因此产生了大量的道路导航需求。并且，随着移动通信技术的发展，全球定位***(Global Positioning System，简称GPS)导航技术应运而生。

GPS的基本原理是：测量出已知位置的卫星到目标接收机之间的距离，然后综合多颗卫星的测量结果进行计算，获得该目标的具***置。在现有的GPS导航技术中，在导航装置中预先设置二维地图，导航装置利用GPS获得自身的经纬度坐标并标注在地图上，以实现导航。

现有的导航装置采用二维导航方法，只能在平面地图中显示自身的位置，当在山区道路或城市中的复杂立体交叉路网中使用现有的导航装置时，导航装置将同一平面位置的不同高度的道路重叠在一起显示，使用者无法获知道路和自身的高度位置，因此无法从多层次的立体路网中选择正确的路线，导航的准确度低。

发明内容

本发明提供一种导航方法，用以解决现有技术中的缺陷，提高导航的准确度。

本发明还提供一种导航装置，用以解决现有技术中的缺陷，提高导航的准确度。

本发明提供了一种导航方法，包括：

采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息；

根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图；

采用全球定位***GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息；

根据所述目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在所述三维地图上显示所述目标终端。

如上所述的导航方法，其中，所述采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息包括：

在所述一个或多个地理对象的位置分别进行GPS定位，获得所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息。

如上所述的导航方法，其中，所述采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息包括：

在第一位置进行GPS定位，获得所述第一位置的经纬度坐标和高程信息；

测量所述第一位置与所述一个或多个地理对象的平面距离和高度距离；

根据所述第一位置的经纬度坐标和高程信息和所述第一位置与所述一个或多个地理对象的平面距离和高度距离进行计算，获得所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息。

如上所述的导航方法，其中，所述根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图包括：

根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取一个或多个三维坐标点；

根据所述一个或多个三维坐标点，获取与显示球面相交的多边形图形；

将组成所述多边形图形的点投影到显示屏对应的二维坐标系。

如上所述的导航方法，其中，所述在所述三维地图上显示所述目标终端之后还包括：

根据所述目标终端与所述地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取与目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象，并显示在所述三维地图上。

本发明还提供了一种导航装置，包括：

信息获取单元，用于采集地理对象的经纬度坐标和高程信息，并且采用全球定位***GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息；

运算绘图单元，用于根据所述地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图，并且根据所述目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在所述三维地图上显示所述目标终端。

如上所述的导航装置，其中，所述信息获取单元具体用于在所述地理对象的位置进行GPS定位，获得所述地理对象的经纬度坐标和高程信息。

如上所述的导航装置，其中，所述信息获取单元具体用于在第一位置进行GPS定位，获得所述第一位置的经纬度坐标和高程信息，接收测量获得的所述第一位置与所述地理对象的平面距离和高度距离，根据所述第一位置的经纬度坐标和高程信息和所述第一位置与所述地理对象的平面距离和高度距离进行计算，获得所述采集地理对象的经纬度坐标和高程信息。

如上所述的导航装置，其中，所述运算绘图单元具体用于根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取一个或多个三维坐标点；根据所述一个或多个三维坐标点，获取与显示球面相交的多边形图形；将组成所述多边形图形的点投影到显示屏对应的二维坐标系。

如上所述的导航装置，其中，还包括：

搜索单元，用于根据所述目标终端与所述地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取与所述目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象；

所述运算绘图单元还用于将与所述目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象着重显示在三维地图上。

由上述技术方案可知，本发明的导航方法通过获取地理对象以及目标终端的经纬度坐标和高程信息，并通过三维运算获得三维地图并将目标终端显示在该三维地图中，当目标终端位于立体路网中时，能够准确获知立体路网中的各层道路以及自身位于立体路网中的层级，从而对道路做出正确选择，提高了导航的准确度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一的导航方法的流程图；

图2为本发明实施例二的导航装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明实施例一的导航方法的流程图。如图1所示，该方法包括以下步骤。

步骤101：采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息。

在本步骤中，地理对象为需要在地图中绘制或标注的事物，在绘制该事物时，可以在该事物上设置多个标志点，对标志点进行测量，因此地理对象也可以是该标志点，包括但不限于道路、桥梁、建筑等城市交通相关的对象以及山峰、平原、河流、湖泊等自然环境相关的事物以及其标志点。本步骤中可以采用多种方法采集地理对象的经纬度坐标和高程信息。例如，可以采用测绘仪器在地理对象所在的位置进行测量，也可以在地理对象所在的位置进行GPS定位，获得该地理对象的经纬度坐标和高程信息。在GPS定位过程中，卫星向目标终端返回的信号中包括多种信息，本发明从多种信息中选择出经纬度坐标以及高程信息，在导航的过程中使用。采集地理对象的经纬度坐标和高程信息的一种较佳的实施方式是：首先，在第一位置进行GPS定位，获得第一位置的经纬度坐标和高程信息，然后，测量第一位置与地理对象的平面距离和高度距离，最后，根据第一位置的经纬度坐标和高程信息和第一位置与所述地理对象的平面距离和高度距离进行计算，获得采集地理对象的经纬度坐标和高程信息。其中，为使用户在实际应用中使用方便，上述测量第一位置与地理对象的平面距离和高度距离可以通过用户目测完成，例如，某登山爱好者沿山路登山过程中发现可以作为水源地的湖泊，则可以以山路所在位置作为第一位置，在该位置进行GPS定位，获得山路所在位置的经纬度坐标和高程信息，然后目测获得该湖泊的位置与该山路所在位置之间的平面距离和高度距离，根据以上距离计算获得该湖泊的经纬度坐标和高程信息。具体地，该登山爱好者携带采用本发明实施例的导航方法的导航装置，采用GPS定位获得自身所在的山路位置的经纬度坐标和高程信息，然后，该登山爱好者通过目测获得该湖泊的位置与山路位置的平面距离和高度距离，根据导航装置的显示屏的显示，根据山路位置、显示比例尺以及该湖泊的位置与山路位置的平面距离，在导航装置的显示屏上画出从山路位置按照对应方向延伸一条线段，该线段的长度对应该平面距离，并输入高度距离，以此输入该湖泊位置。在该导航装置内，根据该直线和高度距离计算获得该湖泊的经纬度坐标和高程信息，具体包括以下过程。首先，获取该线段的已知端点和未知端点，其中，已知端点为山路位置，未知端点为湖泊所在位置。然后，获取已知端点的经纬度坐标和高程信息。接下来，根据获取的已知端点的经纬度坐标、线段长度以及显示比例尺，获得未知端点的经纬度坐标。最后，根据获取的已知端点的高程信息和输入的高度距离，获得未知端点的高程信息。至此，完成了采集地理对象为湖泊的经纬度坐标和高程信息。

步骤102：根据一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图。

首先，根据上述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取一个或多个三维坐标点。然后，根据上述一个或多个三维坐标点，获取与显示球面相交的多边形图形，即获得了三维地图，将地理对象显示在三维地图上。最后，将组成上述多边形图形的点投影到显示屏对应的二维坐标系，以便于将三维地图显示在二维的显示屏上。

仍以某登山爱好者发现湖泊为例，根据步骤101中采集到的该湖泊的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，则能够将该湖泊显示在三维地图上。

步骤103：采用GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息。

在本步骤中，可以预先设置定时周期，根据该周期定时采用GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息。也可以把上述定时周期设置为秒级或更小，实时采用GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息。例如，在驾车行驶过程中，预先把定时周期设置为5分钟，则每5分钟获取一次该车辆当前时刻的经纬度坐标和高程信息，或者，预先把定时周期设置为1秒，则每秒获取一次该车辆当前时刻的经纬度坐标和高程信息，即可实现实时获取。

在步骤103之前，还可以包括目标终端发送位置信息请求的步骤；则在步骤103中，根据目标终端的位置信息请求，采用GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息。

步骤104：根据目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在三维地图上显示目标终端。

在本步骤中，根据目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算的具体方法与步骤102中根据地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算的方法相同，只需将地理对象的经纬度坐标和高程信息替换为目标终端的经纬度坐标和高程信息即可，在此不再赘述。

仍以某登山爱好者发现湖泊为例，经过步骤102，已经将该湖泊显示在三维地图上。之后，当该登山爱好者或他人位于湖泊附近位置时，在步骤103中获取其经纬度坐标和高程信息，在步骤104中，将该登山爱好者或他人所在的位置显示在该三维地图上，则该登山爱好者或他人可以在该三维地图上观察到自身和湖泊的位置。

并且，在步骤104之后，该导航方法还可以包括以下步骤：根据目标终端与地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取与目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象，将其着重显示在三维地图上。在上述具体实例中，预先确定设定距离，该设定距离可以根据实际需求确定，将该登山爱好者或他人的经纬度坐标和高程信息，与所有地理对象的经纬度坐标和高程信息进行比较，即可获取到该湖泊距离该登山爱好者或他人的距离小于或等于设定距离，因此，在三维地图上着重显示该湖泊，该登山爱好者或他人从三维地图上能够显而易见地观察到该湖泊的位置。

图2为本发明实施例二的导航装置的结构示意图。实施例一所述的导航方法能够采用实施例二所述的导航装置完成。如图2所示，该导航装置至少包括：信息获取单元21和运算绘图单元22。

其中，信息获取单元21采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，并且采用GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息，将地理对象和目标终端的经纬度坐标和高程信息提供给运算绘图单元22。具体地，信息获取单元21在地理对象的位置进行GPS定位，获得地理对象的经纬度坐标和高程信息。或者，信息获取单元21在第一位置进行GPS定位，获得第一位置的经纬度坐标和高程信息，接收测量获得的第一位置与地理对象的平面距离和高度距离，根据第一位置的经纬度坐标和高程信息和第一位置与地理对象的平面距离和高度距离进行计算，获得采集地理对象的经纬度坐标和高程信息。

运算绘图单元22根据来自信息获取单元21的一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图，并且根据来自信息获取单元21的目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在三维地图上显示目标终端。具体地，运算绘图单元22根据一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取一个或多个三维坐标点；根据一个或多个三维坐标点，获取与显示球面相交的多边形图形；将组成所述多边形图形的点投影到显示屏对应的二维坐标系。

进一步地，该导航装置还可以包括搜索单元23。搜索单元23根据来自信息获取单元21的目标终端与地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取与目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象，并将该地理对象通知运算绘图单元22。运算绘图单元22将与目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象着重显示在三维地图上。

进一步地，该导航装置还可以包括数据库单元24。数据库单元24存储来自信息获取单元21的地理对象和/或目标终端的经纬度坐标和高程信息，运算绘图单元22通过访问数据库单元24，读取地理对象和/或目标终端的经纬度坐标和高程信息。搜索单元23通过访问数据库单元24，获取目标终端与地理对象的经纬度坐标和高程信息。

由以上具体实施方式可见，通过获取地理对象以及目标终端的经纬度坐标和高程信息，并通过三维运算获得三维地图并将目标终端显示在该三维地图中，因此，当目标终端位于立体路网中时，能够准确获知立体路网中的各层道路以及自身位于立体路网中的层级，从而对道路做出正确选择，提高了导航的准确度。

需要说明的是：对于前述的各方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定是本发明所必须的。

在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其他实施例的相关描述。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种导航方法，其特征在于，包括：

采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息；

根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图；

采用全球定位***GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息；

根据所述目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在所述三维地图上显示所述目标终端。

2.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息包括：

在所述一个或多个地理对象的位置分别进行GPS定位，获得所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息。

3.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息包括：

在第一位置进行GPS定位，获得所述第一位置的经纬度坐标和高程信息；

测量所述第一位置与所述一个或多个地理对象的平面距离和高度距离；

根据所述第一位置的经纬度坐标和高程信息和所述第一位置与所述一个或多个地理对象的平面距离和高度距离进行计算，获得所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息。

4.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，

所述根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图包括：

根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取一个或多个三维坐标点；

根据所述一个或多个三维坐标点，获取与显示球面相交的多边形图形；

将组成所述多边形图形的点投影到显示屏对应的二维坐标系。

5.根据权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述在所述三维地图上显示所述目标终端之后还包括：

根据所述目标终端与所述地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取与目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象，并显示在所述三维地图上。

6.一种导航装置，其特征在于，包括：

信息获取单元，用于采集一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，并且采用全球定位***GPS获得目标终端的经纬度坐标和高程信息；

运算绘图单元，用于根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，获得三维地图，并且根据所述目标终端的经纬度坐标和高程信息进行三维运算，在所述三维地图上显示所述目标终端。

7.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，

所述信息获取单元具体用于在所述地理对象的位置进行GPS定位，获得所述地理对象的经纬度坐标和高程信息。

8.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，

所述信息获取单元具体用于在第一位置进行GPS定位，获得所述第一位置的经纬度坐标和高程信息，接收测量获得的所述第一位置与所述地理对象的平面距离和高度距离，根据所述第一位置的经纬度坐标和高程信息和所述第一位置与所述地理对象的平面距离和高度距离进行计算，获得所述采集地理对象的经纬度坐标和高程信息。

9.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，

所述运算绘图单元具体用于根据所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取一个或多个三维坐标点；根据所述一个或多个三维坐标点，获取与显示球面相交的多边形图形；将组成所述多边形图形的点投影到显示屏对应的二维坐标系。

10.根据权利要求6所述的导航装置，其特征在于，还包括：

搜索单元，用于根据所述目标终端与所述一个或多个地理对象的经纬度坐标和高程信息，获取与所述目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象；

所述运算绘图单元还用于将与所述目标终端的距离小于或等于设定距离的地理对象着重显示在三维地图上。

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