このアルゴリズムはセンサー データと GPS を使用してスマートフォンの位置をどのように正確に計算しますか?

スマートフォンの位置を計算するための私のアルゴリズム - センサーデータと GPS に基づく統合アルゴリズム

アルゴリズムの問​​題への対処:

提供されたアルゴリズムは正しく計算されませんデバイスの最終速度 (速度)。このエラーに対処するには、次の式を使用する必要があります:

finalvelocity = initialVelocity + Double.Parse(currentAcceleration) * (t);

改訂されたアルゴリズム:

改訂されたアルゴリズムには、修正された速度計算と正確性を確保するための追加の改善が組み込まれています。位置推定:

var prevLocation = ServerHandler.getLatestPosition(IMEI);
var newLocation = new ReceivedDataDTO()
{
    LocationDataDto = new LocationDataDTO(),
    UsersDto = new UsersDTO(),
    DeviceDto = new DeviceDTO(),
    SensorDataDto = new SensorDataDTO()
};

//First Reading
if (prevLocation.Latitude == null)
{
    //Save GPS Readings
    newLocation.LocationDataDto.DeviceId = ServerHandler.GetDeviceIdByIMEI(IMEI);
    newLocation.LocationDataDto.Latitude = Latitude;
    newLocation.LocationDataDto.Longitude = Longitude;
    newLocation.LocationDataDto.Acceleration = float.Parse(currentAcceleration);
    newLocation.LocationDataDto.Direction = float.Parse(currentDirection);
    newLocation.LocationDataDto.Speed = (float) 0.0;
    newLocation.LocationDataDto.ReadingDateTime = date;
    newLocation.DeviceDto.IMEI = IMEI;

    // saving to database
    ServerHandler.SaveReceivedData(newLocation);
    return;
}

//If Previous Position not NULL --> Calculate New Position

**//Algorithm Starts HERE**

var oldLatitude = Double.Parse(prevLocation.Latitude);
var oldLongitude = Double.Parse(prevLocation.Longitude);
var direction = Math.PI * Double.Parse(currentDirection) / 180.0;
Double initialVelocity = prevLocation.Speed;

//Get Current Time to calculate time Travelling - In seconds
var secondsTravelling = date - tripStartTime;
var t = secondsTravelling.TotalSeconds;

//Calculate Distance using physice formula, s= Vi * t + 0.5 *  a * t^2
var distanceTravelled = initialVelocity * t + 0.5 * Double.Parse(currentAcceleration) * t * t;

//Calculate the Final Velocity/ Speed of the device.
// this Final Velocity is the Initil Velocity of the next reading
//Physics Formula: Vf = Vi + a * t
var finalvelocity = initialVelocity + Double.Parse(currentAcceleration) * (t);

//Convert from Degree to Radians (For Formula)
oldLatitude = Math.PI * oldLatitude / 180;
oldLongitude = Math.PI * oldLongitude / 180;

//Calculate the New Longitude and Latitude
var newLatitude = Math.Asin(Math.Sin(oldLatitude) * Math.Cos(distanceTravelled / earthRadius) + Math.Cos(oldLatitude) * Math.Sin(distanceTravelled / earthRadius) * Math.Cos(direction));
var newLongitude = oldLongitude + Math.Atan2(Math.Sin(direction) * Math.Sin(distanceTravelled / earthRadius) * Math.Cos(oldLatitude), Math.Cos(distanceTravelled / earthRadius) - Math.Sin(oldLatitude) * Math.Sin(newLatitude));

//Convert From Radian to degree/Decimal
newLatitude = 180 * newLatitude / Math.PI;
newLongitude = 180 * newLongitude / Math.PI;

センサーデータの組み込み統合:

このアルゴリズムは、加速度計と磁力計のデータの両方を利用して移動方向を計算します。次の手順でプロセスの概要を説明します:

1. 線形加速度: 加速度計を使用して、x、y、z 軸の線形加速度を計算します。
2. 移動の方向: 加速度計の測定値と磁力計の測定値を組み合わせて、移動の方向を決定します。
3. 速度と距離: 加速度を時間に対して積分して、速度を取得します。速度と時間間隔を使用して距離を計算します。
4. 最終位置: 計算された距離と方向を使用して現在位置を更新します。

追加考慮事項:

1. キャリブレーション: 精度を確保するためにセンサーを定期的にキャリブレーションします。
2. フィルタリング: ノイズおよびドリフト フィルターを実装して、データ品質を向上させます。
3. 時間同期: センサーとデバイスの時計の間で正確な時刻同期を確保します。
4. 定期的な GPS 更新: GPS 更新を使用して位置推定を定期的に修正します。

以上がこのアルゴリズムはセンサー データと GPS を使用してスマートフォンの位置をどのように正確に計算しますか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。